第五章 触发器
第5章 触发器
46
47
集成电路JK触发器
边沿型集成JK触发器的常用型号有74LS73、74LS76等。
48
5.4 不同类型触发器的相互转换
主要内容
一种触发器转换为另一种触发器的方法 T和T'触发器 D触发器转换为其它触发器 JK触发器转换为其它触发器
5
表5-1 或非门组成的基本RS触发器的真值表
R 0 0 1 1
S 0 1 0 1
Q 不变 1 0 0*
Q
不变 0 1 0*
触发器状态 保持 置1 置0 不定
6
对于左图,可作同样分 析。这种触发器是以低 电平作为输入有效信号 的,在逻辑符号的输入 端用小圆圈表示低电平 输入信号有效。
7
表5-2 与非门组成的RS触发器的真值表
14
1 1 1 1 1 1
0 0 1 1 1 1
1 1 0 0 1 1
0 1 0 1 0 1
0 0 1 1 1* 1*
根据上述真值表,故有钟控RS触发器的特性方程为:
Q
n 1
S RQ
n
RS 0
钟控RS触发器虽然没有实际的IC产品,但它是D触 发器、JK触发器的基础。
15
5.1.3 RS触发器的应用
30
(2)CP由1变为0,即下降沿到来 时,主触发器保持CP=1期间的最后 输出状态不变并作为从触发器的输 入;同时,从触发器开始工作:由 于主触发器的两个输出始终相反, 故从触发器的输出状态跟随主触发 器的最后输出状态(根据钟控RS触 发器的真值表得到)。故有:
Q Q RS 0
41
第五章 触发器
图5.5.2 带异步置位、复位端的CMOS边沿触发器
CMOS边沿触发器的特性表
CP
D
Q
n
Q n 1
0 0
0
0 0
1
0
1 1
1 1
1
(4-33)
二、维持阻塞触发器 1、阻塞RS触发器
S
①置1 维持 线
1
0
S’
& G5 0 1
③置0 阻塞线
&
G3 L1 L2
1 0 1
& G1
Q 0 1
§5.3 电平触发的触发器
一、电路结构及工作原理
(1)CP=0,状态不变。
(2)CP=1,工作,同SR锁存器一样约束条件为:SR=0。
电平触发RS触发器的特性表
*CP回到低电平后状态不定 在使用电平触发RS触发器的过程中,有时还需要CP信号到 来之前将触发器预先置成指定的状态,为此在实用的电平触发 RS触发器电路上往往还设置有专门异步置位输入端和异步复位 输入端,如下页图:1717
1
1 0
1 0
01 10
0 1 0 1
设触发器的初始状态Q=0。
CP=0:基本RS触发器的状态通过A,A’得以保持。
CP变为高电平以后:门 B,B’ 首先解除封锁,若此时输入 为J=1,K=0,则P=0,P’=1 ,…状 态无影响。 CP下降沿到达时:门 B,B’ 首先封锁,P,P’ 的电平不会立
第五章 触发器
§5.1 概述 §5.2 SR锁存器 §5.3 电平触发的触发器
§5.4 脉冲触发的触发器
§5.5 边沿触发的触发器 §5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法
第5章-触发器
JK 00 01 10 11
Qn+1 Qn 0 1 Qn
CP
在CP上升沿时,接受J、K 信息,Q不变化
在CP下降沿时,根据接受 到旳J、K信息,Q变化
主从型J-K触发器工作波形图举例
J K Qn+1
CP
0 0 Qn
01 0
J
10 1
1 1 Qn
K
CP
接受JK 信号
Q Q状态 转变
0
置1 清0 翻转 翻转
2、触发器功能表
CP R S Q n+1 1 0 0 Qn 1 01 1
阐明 保持 置1
1 1 0 0 清0
&
&
1 1 1 不定 防止
R
R、S
控制端
CP
S
CP: 时钟脉冲
(Clock Pulse)
0 Qn 保持
3、逻辑符号
Q
Q
R
S
R CP S
4、特征方程
Qn+1=S+RQn SR=0(约束条件)
• 主从触发器旳特点 由两个触发器构成(主触发器和从触发器) 触发方式:主从触发方式(上升沿接受,下降沿触发)
5.4.1 主从RS触发器
1、构造:两个同步RS触发器构成,主从两触发器时钟脉冲反相 2、原理:CP:主触发器输入暂存,CP:从触发器封锁,保持原 状态;时钟后沿出现后从触发器接受主触发器信号而主触发器被 封锁。 3、优点:防止空翻现象 4、缺陷:CP高电平期间受R、S变化旳影响会造成误动作
指R、S从01或10变成11时,输出端状态不变
R-S触发器真值表
Q 1
&
01 RD
Q 1
第5章 触发器
山东大学(威海)机电与信息工程学院 邹晓玉 25
主从JK触发器特性表 CP J K Q Q* Q 0 1 0 0 1 1 1 0
功能 保持 保持 置0
× × × × 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1
根据特性表可写出Q*关于 J、K、Q的函数表达式, 并化简为最简形式,即特 性方程
山东大学(威海)机电与信息工程学院 邹晓玉 17
为适应单输入信号的需要,电平触发的SR触发器 可做成如下的电平触发的D触发器(D锁存器):
电平触发D触发器的特性表
CP
0
D Q
× ×
Q*
Q
功 能
保持
1
1 1 1
0 0
0 1 1 0 1 1
0
0 1 1
置0
置1
CP高电平触发;CP=0时不动作; D=0时,触发器置0; D=1时,触发器置1。
山东大学(威海)机电与信息工程学院 邹晓玉 18
例:已知电平触发的SR触发器的输入信号波形,画出的输出 波形 。设触发器初始状态为0。 保持原态 使输出全为1 Reset Set
CP R
S Q
Q
山东大学(威海)机电与信息工程学院 邹晓玉 19
CP撤去后 状态不定
电平触发的触发器的空翻现象 电平触发的触发器在一个CP脉冲作用期间,出现两次或 两次以上翻转的现象称为空翻。 电平触发的SR触发器, CP=1期间,输入信号仍 直接控制触发器输出端 状态。 CP=1时,S、R状态多次 变化,触发器输出状态随 着变化,触发器的抗干扰 能力较差。
0
1
1
0
1
0
第五章触发器ppt课件
10
次态Qn+1的卡诺图
S Qn
R
00 01 11 10
0× × 0
0
11 1 1 0
特性方程
Qn1 (S ) S RQn
R S 1
约束条件
触发器的特性方程就是触发器次态Qn+1 与输入及现态Qn之间的逻辑关系式
11
波形图
反映触发器输入信号取值和状态之间对应关系的图形称为波形图
跳变
27
存在问题:时钟脉冲不能过宽,否则出现空翻现 象,即在一个时钟脉冲期间触发器翻 转一次以上。
C Q=S Q=R
S R Qn+1 0 0 Qn 01 0 10 1 1 1 不定
克服办法:采用 JK 触发器或 D 触发器
28
1、电路结构
Q
& RD
&
D触发器
Q
& SD
&
2、功能表
CP D Q n+1 1 00
5.1 概述
双稳态触发器: 是一种具有记忆功能的逻辑单元电路,它能储存
一位二进制码。 特点: 1、有两个稳定状态“0”态和“1”态; 2、能根据输入信号将触发器置成“0”或“1”态; 3、输入信号消失后,被置成的“0”或“1”态能
保存下来,即具有记忆功能。
1
触发器的基本概念
1.触发器有两个互补输出端:Q 、 Q 2.有两个稳定的状态:0状态和1状态; 3.在不同的输入情况下,它可以被置成0状态或1状态; 4.具有记忆(存储)功能,当输入信号消失后,所置成的
CLK S R Q Q *
X X X X Qn
0 00 0
0 01 1
1 00 1
触发器的逻辑功能及其描述方法
S CI R
0
S
R
0 1 0 CP
3) 主从SR触发器·特征表
CP
S
R Qn Qn+1
功能
×
×
××
Qn
Q n1 Q n 保持
0
0
0
0
Q n1 Q n 保持
0
0
1
1
0
1
0
0
Q n1 0 置 0
0
1
1
0
1
0
0
1
Q n1 1 置 1
1
0
1
1
1
1
0 不定
1
1
1 不定
不允许
主从SR触发器真值表 (只在CP从1变为0时有效)
G1 &
& G2
G3 & 从触发器 & G4 CP
Qm
Qm
G5 &
& G6 1 G9
G7 & 主触发器 & G8
S
R CP
1) 电路构造 从触发器
主触发器
Q
Q
Q
Q
F从
S CI R
CP
Q
Q
F主
S CI R
S
R
CP
互补时 钟控制 主、从 触发器 不能同 步翻转
1
2) 工作原理
Q
Q
CP=1时 F从封锁
R=1时, 将使触发器 置“1”或称 为置位。
触发器保持
“1”态不
1 Q变
Q0
1.
.0
& G1
& G2
0 S0
1 R1
第5章 触发器
RD
SD
D
CP
4、特性方程 、
Qn+1=D
17
5.3.3 同步JK触发器 同步JK JK触发器
2、逻辑符号 1、电路结构
Q Q
Q & RD & CP J
Q & SD &
J 0 0 1 1 J CP K
3、功能表
K 0 1 0 1 Qn+1 Qn 0 1 Qn 说明 保持 置0 置1 翻转
K
4、特性方程 Qn+1=JQn+KQn Qn
CP J K
Q
Q
5.5 边沿触发器
• 特点:次态仅取决于CP上升沿或者下降沿 特点:次态仅取决于 上升沿或者下降沿 到达前瞬间的输入状态。 到达前瞬间的输入状态。 • 优点:可靠性高,抗干扰能力强,无空翻 优点:可靠性高,抗干扰能力强, 维持阻塞触发器(上升沿触发) 维持阻塞触发器(上升沿触发) • 分类 负边沿触发器(下降沿触发) 负边沿触发器(下降沿触发)
主从JK JK触发器 5.4.2 主从JK触发器
1、结构:将主从RS触发器的 、S端分别与 、Q端相 、结构:将主从 触发器的 触发器的R、 端分别与 端分别与Q、 端相 再分别从G7、 引出 引出J、 输入端 输入端。 连,再分别从 、G8引出 、K输入端。 2、特性方程:Qn+1=JQn+KQn(与JK触发器相同) 、特性方程: 触发器相同) 触发器相同
R-S触发器真值表(特性表) 触发器真值表(特性表) 触发器真值表 RD Q 0 & 1 RD 1 0 Q 1 & 0 SD 0 1 1 0 SD 1 0 1 0 Q 0 1 Q 1(复位 复位) 复位 0(置位 置位)
第五章 触发器ppt课件
Q0 1
& G1
1Q 0 &
G2
0 /R 1
1 /S 1
结论:输入/R和/S为01时,输出为“0”状态。
精品ppt
10
3、 输入R=1, S=0时 ①若原状态:Q=0 , /Q=1
次态输出:Q=1 , /Q=0
Q1 0
& G1
0Q 1 &
G2
1 /R 1
1 /S 0
精品ppt
11
② 若原状态:Q=1 , /Q=0 次态输出:Q=1 , /Q=0
改变。
Q
G1 &
R1
Q
基
本RS&源自G2触 发S1 器
G3 &
& G4
R
精品ppt
0
S
27
cp
真值表(CP=1时)
RS 00 01 10 11
Qn+1 功能说明
Qn
不变
1
置1
0
置0
d
不定
控制,使得多个触发器无法统一工作。
精品ppt
24
§2 钟控RS触发器(同步RS触发器)
触发器只有在同步信号到达时才按输入信号 改变状态。该同步信号叫做时钟脉冲(或时钟 信号),简称时钟,用cp表示。
受时钟信号控制的触发器称为钟控触发器。
精品ppt
25
一、电路结构
由G1、G2组成基本RS触发器,由G3、G4组成输 入控制电路。R为复位端,S为置位端。
Qn+1 = S + /R ·Qn /R + /S = 1 (约束条件)
精品ppt
17
3、 RS触发器状态图
数字电子技术基础第五章触发器
S
(a)
(a)防抖动开关电路图
uA Q uB Q
Q
反跳
反跳
Q (b)
(b)开关反跳现象及改善后的波形图
20
5.3 同步触发器
实际工作中,触发器的工作状态不仅要由触发输入 信号决定,而且要求按照一定的节拍工作。为此,需要 增加一个时钟控制端 CP。
CP 即 Clock Pulse,它是一串 周期和脉宽一定的矩形脉冲。
具有时钟脉冲控制的触发器称为时钟触发器,
又称钟控触发器。
同步触发器是其中最简单的一种,而 基本 RS 触发器称异步触发器。
21
(一)同步 RS 触发器
1. 电路结构与工作原理 Q 基本 RS 触发器 Q
G1
S1 Q3 G3
G2
Q4 R1 G4
S
10 CP
R
增加了由时钟 CP 控制的门 G3、G4
工作原理 ★ CP = 0 ,G3、G4 被封锁。基本 RS 触发 器的输入均为 1,触发器 状态保持不变。
的作用下,状态转换的 方向。
尾端:表示现态,箭头
指向表示次态。
16
(3) 特征方程(也称为状态方程或次态方程)
RD SD Qn Qn+1
说明
0 0 0 × 触发器状态不定
0 0 1×
0 1 0 0 触发器置 0 0110
1 0 0 1 触发器置 1 1011
1 1 0 0 触发器保持原状态不变 1111
9
2. 工作原理及逻辑功能 Q 1 触发器被置 1 0 Q
G1
G2
11
0 SD
输入 RD SD 00 01 10 11
输出 QQ
01 10
第五章 触发器Flip Flop 优质课件
第五章触发器Flip-Flop1、触发器的定义和分类2、常用的触发器3、触发器的分析触发器(Flip-Flop):能够存储一位二进制数字信号的基本单元电路叫做触发器。
(P179引言部分)特点:具有“记忆”功能。
分析下面的电路:当A=0时,F=0某一时刻,由于外界的干扰使得A信号突然消失,此时,相当于A输入端悬空由电路结构得:F=1。
干扰发生前后, F的输出值发生的变化,故该电路没有“记忆”功能再看下面的电路:当A=0时,F=0。
某一时刻,由于外界的干扰使得A信号突然消失,此时,相当于A输入端悬空,但F端反馈回来的值仍然为0,由电路结构得:F=0。
说明该电路具有“记忆”功能。
其根本原因在于,该电路带有反馈。
触发器的分类:P179①按稳定工作状态分:双稳态、单稳态和无稳态(多谐振荡器)触发器。
本章仅讨论双稳态触发器。
②按结构分:主从结构和维持阻塞型(边沿结构)触发器。
本章仅讨论边沿触发器。
③按逻辑功能分:RS、JK、D、T和T’触发器。
本章重点讨论后四种。
常用触发器1、基本RS触发器①电路组成和逻辑符号基本RS触发器有两种:由与非门构成的和由或非门构成的。
我们以前者为例:输出端在正常情形下应是完全相反的两种逻辑状态,即两个稳态。
当Q=0时,称为“0态”;当Q=1时,称为“1态”。
②逻辑功能分析:A)当R=S=0时)(即1==SR11 QQQQ==⋅1可以保证门1的输出值不变。
QQQ=⋅1可以保证门2的输出值不变。
此时,门1和2的输出值均保持不变,称为:触发器的保持功能。
B)当S=0,R=1时)(即0,1==RS1111==⋅可以保证门1的输出值为0。
Q10==⋅Q可以保证门2的输出值为11此时,触发器的Q端始终输出低电平0,称为:触发器复位或触发器清0。
C)当S=1,R=0时)(即1,0==RS1111==⋅可以保证门1的输出值为1。
10==⋅Q可以保证门2的输出值为01此时,触发器的Q端始终输出高电平1,称为:触发器置位或触发器置1。
数电第五章触发器
例5.3.1 对于同步SR触发器,电路、时钟及输入端波形如图 5.3.3所示,若Q =0 ,试画出Q和 Q 的波形 。 5.3 电平触发的触发器 解:输出波形如图5.3.3所示 图5.3.3
5.3 电平触发的触发器
例5.3.2电路如图5.3.4所示,已知S、R、RD和CLK的 波形,且SD=1,试画出Q和Q 的波形。
注:在有些集成触发器中, 输入端J和K不止一个,这 些输入端是与的关系。如图 5.4.6为其逻辑符号图。
分两步动作:第一步在CLK =1时,主触发器受输入信 号控制,从触发器保持原态; 第二步在CLK 到达后,从 触发器按主触发器状态翻转, 故触发器输出状态只能改变 一次;
主从JK触发器在CLK=1期 间,主触发器只可能翻转一 次,因为收到反馈回来的输 出端的影响,故在CLK=1 期间若输入发生变化时,要 找出CLK 来到前的Q 状 态,决定Q*
点 , 在 基
、 逻 辑 功
, 介 绍 触
SR
分 -
各 类 触 发
的触的本
描发功章
述电能重
等平表点 。、、是
状逻各 态辑触 方符发 程号器
、
本章的内容
1
概述
2
SR锁存器
3
电平触发的触发器
4
脉冲触发的触发器
5
边沿触发的触发器
6
五. 触发器的逻辑
功能及其描述
方法 5.7 触发器的
动态特性
1.触发器:
1 1 1 1 1*
5.3 电平触发的触发器
在某些应用场合,有时需要在时钟CLK到来之前,先将
触发器预置成制定状态,故实际的同步SR触发器设置了异步
置位端S D和异步复位端R D,其电路及图形符号如图5.3.2
数字技术电路课件第五章 触发器
5.2
一、 主从RS触发器 1.电路结构
主从触发器
Q Q
由两级同步RS触
发器串联组成。 G1~G4组成从触 发器,G5~G8组 成主触发器。 CP 与CP’互补, 使两个触发器工
CP Q ┌ Q ┌
从 G1 & 触 发 器 G 3 & & G2
&
G4
1R C1 1S
Q' G5 & 主 触 发 器 G7 & R &
知输入R、S的波形图,画出两输出端的波形图。 解: 由表 5.1.1 知,当 R、 S都为 高电平时,触发器保持原状 态不变;当S 变低电平时, 触发器翻转为1状态;当R 变低电平时,触发器翻转为 0 状态;不允许 R 、 S 同时为 低电平。
R S
Q Q
2.用或非门组成的基本RS触发器
Q Q
Q Q
Q ┌ Q ┌
Q ┌ Q ┌ C1 1T
Q
n1
T Q TQ
n
n
当 T 触发器的输入控制端为 T=1 时, 称为T’触发器。 T’触发器的特性方程为:
1K C1 1J
Q n1 Q n
CP
T
4.主从JK触发器存在的问题——一次变化现象
例5.2.2 已知主从 JK触发器 J、 K的波形如图所示,画出输出 Q的波形 图(设初始状态为0)。
Q' G6 1 G9
作在两个不同的
时区内。
&
G8 S
CP
2.工作原理
主从触发器的触发翻转分为两个节拍: (1)当CP=1时,CP’=0,从触发器被封锁,保持原状态不变:主触发器 工作,接收R和S端的输入信号。 (2)当CP由1跃变到0时,即CP=0、CP’=1。主触发器被封锁,输入信号 R、S不再影响主触发器的状态;从触发器工作,接收主触发器输出端的 状态。 特点:(1)主从触发器的翻转是在CP由1变0时刻(CP下降沿)发生的。
5 第五章触发器Flip-Flop解读
1
1 1
0
1 1
1
0 1
0 1
1 1
0 X
0 X
Q
n 1
S RQ
考虑到要避免不定状态发生,(即R、S不能同时为1)故加上一个 约束条件:SR=0。所以,基本RS触发器的逻辑函数表达式(特征 方程)为:
Q S RQ SR 0
n 1
与基本RS触发器完全相同
下面,我们分析一下同步RS触发器的波形。P277
若SR=11,则G3和G4均输出0,触发器不定。
因此,可得出同步RS触发器的功能表:P276
S
S R Qn+1
R 0
0 1
Q 0
1 0
Qn+1 0
1 0 0 1 1 X X 置1 不定 清0 保持
0
0 0
0
0 1 1
0
1 0 1
保持
清0 置1 不定
0
1
1
0
1
0
R、S均为高电平有效,分 别称为:复位端和置位端 进一步得出真值表 再由真值表填卡诺图
n 1
两式若要相等,则必有:
D T Q TQ T Q
作图得:
⑥用D触发器实现T’触发器功能。
分析:D触发器是现有触发器,而T’触发器为待求。
先作出T触发器,再令T为1即得T’触发器。 解:利用上题结论得:
⑦用T触发器实现JK触发器功能。
分析:T触发器是现有触发器,而JK触发器为待求。
常用触发器
1、基本RS触发器
①电路组成和逻辑符号 基本RS触发器有两种:由与非门构成的和由或非门构成的。 我们以前者为例:
输出端在正常情形下应是完全相反的两种逻辑状态,即两个稳态。
5-第五章触发器Flip-Flop解析
称为:不定状态。
此情形应尽量避免。
因此我们得到了基本RS触发器的功能表如下:
S
R
Q
0
0 不定
0
1 置1
1
0 清0
1
1 保持
S 和 R 均为低电平有效,故: S 称为:置1输入端或置位输入端 R 称为:清0输入端或复位输入端
如果我们规定触发器原来的状态称为“现态”(用Qn表示,简记为
Q),将触发器由于输入值的影响后的输出状态称为“次态”(用 Qn+1
将输入值代入特征方程得:
Qn1 TQ T Q 0 Q 0 Q Q
Qn1 TQ T Q 1 Q 1 Q Q
真值表 TQ 00 01 10 11
Qn+1
0 保持 1
1 翻转 0
状态图
6、T’触发器 将T触发器的T端接高电平即为T’触发器。 T’触发器的特征方程为:
Qn1 TQ T Q 1 Q 1 Q Q
1
1Q Q
B)当S=0,R=1时(即S 1, R 0)
1 1
11 1 0 可以保证门1的输出值为0。
Q
0
可以保证门2的输出值为1
0Q 0 1
此时,触发器的Q端始终输出低电平0,称为:触发器复位或触发器
清0。
C)当S=1,R=0时(即S 0, R 1)
0Q 0 1
0
可以保证门1的输出值为1。
1 翻转 反过来使用,即: 当触发器状态保持时,T=0 当触发器状态翻转时,T=1
1101 1
填卡诺图,化简得:
1110 1
0 01 0 1 01 1
作图得:
Qn1 J Q KQ
⑧用T触发器实现D触发器功能。 分析:T触发器是现有触发器,而D触发器为待求。 所以应求出用D来表示T的表达式。 解:比较两种触发器的特征方程得:
5 第五章触发器Flip-Flop解析
若SR=11,则G3和G4均输出0,触发器不定。
因此,可得出同步RS触发器的功能表:P276
S
S R Qn+1
R 0
0 1
Q 0
1 0
Qn+1 0
1 0 0 1 1 X X 置1 不定 清0 保持
0
0 0
0
0 1 1
0
1 0 1
保持
清0 置1 不定
0
1
1
0
1
0
R、S均为高电平有效,分 别称为:复位端和置位端 进一步得出真值表 再由真值表填卡诺图
R 称为:清0输入端或复位输入端
如果我们规定触发器原来的状态称为“现态”(用Qn表示,简记为
Q),将触发器由于输入值的影响后的输出状态称为“次态”(用 Qn+1
n 1 或Qn+1表示),可推导出基本RS触发器的真值表如下:
S
R
Q
0
Q
0
0
X X 1 1 0 0 0 1
不定
0
0 0 1 1 1 1
0
n 1
由真值表还可以推导出触发器的状态变化情况,以图形表示时,称
为状态转换图,简称状态图。
图例
用圆圈表示触发器的状态,用箭头表示状态的变化方向,发生变化 的条件则按顺序标明在箭头旁边。
另外,若已知输入信号的波形,则可以作出触发器的波形图。如:
求在输入作用下的输出波形。
首先,将输入波形分段(作辅助线),再根据触发器的功能表作出
再看下面的电路:
当A=0时,F=0。 某一时刻,由于外界的干扰使得A信号突然消失,此时,相当于A输
入端悬空,但F端反馈回来的值仍然为0,由电路结构得:F=0。
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第五章 触发器
题 5.1画出下图由与非门组成的SR 锁存器输出端
Q Q '、的电压波形,输入端D
S '、D R '的电压波形如图中所示。
解:输出波形如下图。
题5.2画出下图由或非门组成的SR 锁存器器输出端Q Q '、的电压波形,输入端D S 、D R 的电压波形如图中所示。
解:输出波形如下图。
题5.5在下图电路中,若CLK 、S 、R 的电压波形如图中所示,试画出Q Q '和端与之对应的电压波形。
假定触发器的初始状态为0Q =。
解:输出波形如下图。
题5.7若主从SR 触发器各输入端的电压波形如下图,试画出Q Q '、端对应的电压波形。
设触发器的初始状态为Q =0。
解:输出波形如下:
题5.9若主从结构SR 触发器的D
CLK S R R '、、、各输入端的电压波形如下图,1D S '=,试画出Q Q '、端对应
的电压波形。
解:输出波形如下:
题5.12若主从结构JK 触发器的D
D CLK R S J K ''、、、、端的电压波形如下图所示,画出Q Q '、端对应的电压波形。
解:输出波形如下:
在第三个CLK =1期间,输入信号J 发生了跳变,此时1Q =,只接受置0信号,出现了 1K =,因此置0。
第四个CLK =1期间,0Q =,只接受置1信号,出现过J =1的尖峰,故有置1信号,那么次态置1。
题5.18设图中各触发器的初始状态皆为0Q =,试画出在CLK 信号连续作用下各触发器输出端的电压波形。
解:(1)JK 触发器的状态方程为:
*Q JQ K Q ''=+
由题意知:1J K == 故有:*1
1Q Q '=;状态翻转 (2)
JK 触发器的状态方程为:
*Q JQ K Q ''=+
由题意知:0J K == 故有:*2
2Q Q =;状态保持 (3)
JK 触发器的状态方程为:
*Q JQ K Q ''=+
由题意知:,J Q K Q '==
故有:*
33
Q Q '=;状态翻转 (4)
T 触发器的状态方程为:
*Q TQ T Q ''=+
由题意知:1T =
故有:*
4
4
Q Q '=;状态翻转 (5)
JK 触发器的状态方程为:
*Q JQ K Q ''=+
由题意知:;J Q K Q '== 故有:*5
5Q Q =;状态保持 (6)
JK 触发器的状态方程为:
*Q JQ K Q ''=+
由题意知:;1J Q K ==
故有:*60Q =;保持0状态
(7)
JK 触发器的状态方程为:
*Q JQ K Q ''=+
由题意知:;1J Q K '==
故有:*7
7
Q Q '=;状态翻转 (8)
SR 触发器的状态方程为:
*
;0()Q S R Q SR '=+=约束条件
由题意知:;S Q R Q '==
故有:*
8
8Q Q '=;状态翻转 (9)
D 触发器的状态方程为:
*Q D =
由题意知:1D = 故有:*9
1Q =;保持1状态 (10)
D 触发器的状态方程为:
*Q D =
由题意知:D Q '=
故有:*
10
10
Q Q '=;状态翻转 (11)
D 触发器的状态方程为:
*Q D =
由题意知:D Q =
故有:*1111Q Q =;状态保持
(12)
T 触发器的状态方程为:
*Q TQ T Q ''=+
由题意知:T Q '= 故有:*12
1Q =;保持1状态
因此,输出电压波形图为:
题5.24试画出下图电路输出端Y 、Z 的电压波形。
输入信号A和CLK 的电压波形如下。
设触发器的初始状态为0Q =。
解:由电路图和D 触发器的特性方程可得:
*1
1Q D A ==;*2
21Q D Q ==
1212
()Y Q Q Q Q '''=⋅=+;1212()Z Q Q Q Q '''=⋅=+
注:第一个CLK 上升沿到达时,因为此前1Q '=1,故*
2Q 变为1。
虽然在CLK 上
升沿时1Q '下降到零,但因建立时间不足,1Q '的新状态不起作用。
次态方程和输出方程用原态和外部输入(若直接引入外部输入)表示。
4.20试画出下图电路输出端Y 、Z 的电压波形。
输入信号A 和CLK 的电压波形如图所示。
设触发器的初始状态为Q =0。
解:由电路图和D 触发器的特性方程可得:
*
1
1Q D A ==;*
221
Q D Q '== 1212
()Y Q Q Q Q '''=⋅=+;1212()Z Q Q Q Q '''=⋅=+。