数字电子技术 第五章

第五章正文中 5-2 表达式 JK 触发器的特性方程 好像写错了。

习 题

一、填空题

1. 1个触发器可以记忆1位二进制信息，l 位二进制信息有0和1两种状态。

2. 触发器功能的表示方法有特性表、特性方程 和状态转换图。

3. JK 触发器的特性方程是1n n n Q JQ K Q +'=+。

4. 主从JK 触发器克服了同步JK 触发器的空翻问题，但其本身存在一次变化问题。

5. 触发器在输入信号发生变化前的状态称为 现态 ，用n Q 表示，而输入信号发生变化后触发器所进入的状态称为 次态 ，用1+n Q 表示。

6. 按逻辑功能来划分，触发器还可以分为RS 触发器、 JK 触发器、 D 触发器和T 触发器等四种类型。

7. 维持阻塞D 触发器是在时钟信号CLK 的上升沿触发，其特性方程为D =+1n Q 。 8. n 个触发器可以记忆2n 种不同的状态。

9.T 触发器的特征方程是n Q T ⊕=+1n Q 。当CLK 有效时，若T =0，则T 触发器的输出状态为n Q 。

10. 当CLK 无效时，D 触发器的状态为n Q ；当CLK 有效时，D 触发器的状态为D 。

二、分析与设计题

1. 画出题图5.1所示由与非门组成的基本触发器输出端Q 、Q '的电压波形，输入端S '、

R '的电压波形如图中所示。

S R Q

Q '

S

R

题图5.1

解：电压波形如图

S

R Q

2.

画出题图5.2所示由或非门组成的基本触发器输出端Q 、Q '的电压波形，输入端R 、

S 的电压波形如图中所示。

R

S

Q

Q '

R

S

题图5.2

解：电压波形如图

R

S Q

3. 在题图5.3所示的电路中，若CLK 、R 、S 的电压波形如图中所示，试画出输出端Q 、Q '所对应的电压波形，设触发器的初始状态Q =0。

S

R

Q

Q '

S

R CLK

题图5.3

解：电压波形如图

S

CLK

Q

4. 分别叙述同步触发器、主从触发器和边沿触发器的动作特点。

解：同步触发器在CLK =0期间，触发器不接受输入信号，触发器输出状态保持不变；在CLK =1期间，触发器接受输入信号，触发器的输出状态将根据输入信号的状态而发生改变。这种触发方式称为电平触发方式。在CLK =1且脉冲宽度较宽时，如果触发器的输入信号发生多次改变，触发器的输出可能出现连续不停的多次翻转，从而使电路的可靠性降低，抗干扰能力较差。

主从触发器的翻转分两步动作。第一步，在CLK =1期间，主触发器接受输入信号，被置成相应的状态，而从触发器状态保持不变；第二步，在CLK 由1跳变为0（由0跳变为1）以后，从触发器按照当前主触发器的状态进行翻转，所以输出Q 、Q '状态的改变发生在CLK

的下降沿（上升沿）。

另外，由于主触发器本身是一个同步RS 触发器，所以在CLK =1的全部时间里，输入信号都将对主触发器起作用，如果输入信号发生过变化，就不能简单地按照特性表判断触发器的次态，必须考虑输入信号状态变化的全部过程，才能决定触发器的次态，这就降低了主从触发器的可靠性。为了使主从触发器的输出符合特性表的结论，要求输入信号的状态在CLK =1期间不能改变。

边沿触发器的次态仅取决于时钟信号的上升沿或是下降沿到达时输入信号的逻辑状态，而此前或此后的输入信号的状态对触发器的输出没有影响。

5. 在主从RS 触发器电路中，若CLK 、R 、S 的电压波形如题图5.4所示，试画出输出端Q 、Q '所对应的电压波形，设触发器的初始状态Q =0。

1S

1R

S R

Q Q '

CLK

C1R

S

题图5.4

解：电压波形如图

R S

Q

6. 在图5.14（a）所示的主从JK触发器中，若CLK、J、K的电压波形如题图5.5所示，试画出输出端Q、Q'所对应的电压波形，设触发器的初始状态Q=0。

J

K

题图5.5

解：电压波形如图

J Q

7. 在CLK下降沿触发的边沿JK触发器中，若CLK、J、K的电压波形如题图5.6所示，试画出输出端Q、Q'所对应的电压波形，设触发器的初始状态Q=0。

J

K

题图5.6

解：电压波形如图

J

8. 在图5.21所示的维持阻塞结构D触发器中，若CLK、D的电压波形如题图5.7所示，试画出输出端Q、Q'所对应的电压波形，设触发器的初始状态Q=0。

D

题图5.7

解：电压波形如图

9. 在题图5.8所示的边沿JK触发器中，若各输入端的电压波形如图中所示，试画出输出端Q、Q'所对应的电压波形，设触发器的初始状态Q=0。

D

R 'D

S 'R

S

C11J 1K CLK J

K Q

Q '

R 'S J

题图5.8

解：电压波形如图

R S

10. 试分析题图5.9所示电路的逻辑功能，列出真值表，写出逻辑函数式。

'

题图5.9

解：

可得出逻辑表达式为 1

'011====++C L K Q R Q C L K Q

Q n

n n

n 11. 电路及输入波形如题图5.10所示，其中FF 是维持阻塞D 触发器，请根据输入端 CLK 和A 、B 的波形画出输出端Q 、Q '

的波形。设触发器的初始状态Q =0。

A 1D Q Q '

CLK

C1

A B

FF

题图5.10

解：电压波形如图

A A ⊕

12. 试画出题图5.11所示电路0Q 、1Q 的波形图，已知FF 0和FF 1是上升沿触发的JK 触发器，且触发器的初始状态均为0。