5.3.2--维持阻塞触发器

本章小结（2）
触发器是对时钟脉冲边沿敏感的电路，根据不同的 电路结构，它们在时钟脉冲的上升沿或下降沿作用 下改变状态。目前流行的触发器电路主要有主从、 维持阻塞和利用传输延迟等几种结构，它们的工作 原理各不相同。 触发器按逻辑功能分类有D触发器、JK触发器、T （T’）触发器和SR触发器。它们的功能可用特性表、 特性方程和状态图来描述。触发器的电路结构与逻 辑功能没有必然联系。例如JK触发器既有主从结构 的，也有维持阻塞或利用传输延迟结构的。每一种 逻辑功能的触发器都可以通过增加门电路和适当的 外部连线转换为其他功能的触发器。
Qn+1= 0 Qn+1= 1
Qn= 0 Qn= 1
Qn+1= 0 Qn+1= 0
J =K= 1
翻转
5.4 触发器的逻辑功能
JK 触发器的逻辑功能
J CP
说 明
逻辑符号
1J ＞C1 1K Q Q
特性表
J 0 0 0 0 1 1 1 1 K 0 0 1 1 0 0 1 1 Qn 0 1 0 1 0 1 0 1 Qn+1 0 1 0 0 1 1 1 0
Qn+1
0 1 0 0 1 1 1 0
J=X K=1 J=X K=0
1 0
J=0 K=X
S=0 R=x
置 0
置 1 翻 转
J=1 K=X
5.4 触发器的逻辑功能
工作波形 J K 触发器状态变化发生在时钟 脉冲的下降沿，次态决定于该时 刻前瞬间输入的J K信号。
CP 1
JK触发器真值表 J K Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 Qn
主从触发器
触发器 维持阻塞触发器 传输延迟结构触器
在时钟脉冲的上升 沿或下降沿作用下改变 状态。
2、结构与工作特点
SR触发器 D触发器
逻辑功能 JK触发器 T（T‘）触发器触发器 3、触发器的电路结构与逻辑功能 触发器的电路结构与逻辑功能没有必然联系。 逻辑功能的描述方式： 特性表、特性方程和 状态图、波形图。
5.3.2
维持阻塞触发器
典型集成电路： 74LS74和74F74 ----双D维持阻塞触发器
5.3.3 利用传输延迟的JK触发器
工作原理（自学）
5.3.3 利用传输延迟的JK触发器
JK触发器特性方程
Q
n1
J Q KQ
n
n
5.3.3 利用传输延迟的JK触发器
典型集成电路1/2 74F112逻辑符号
特性方程
功能表
T 0 0 1 1
Qn
Q n1 T Q n TQ n
Q n 1 0 1 1 0
0 1 0 1
状态转换图
T=1 T=0 0 T=1 1 T=0
5.4 触发器的逻辑功能
T′触发器
上升沿触发的T′触发器 逻辑符号
1
1J ＞C1 1K
Q
Q CP ＞C Q
Q
时钟脉冲每作用一次，触发器翻转一次。
1J 1CP
3 1 2
1J
C1
5
1Q
1Q
1K
1SD
1K
R S
6
1RD 15
4
74F112功能表
输 SD L H L H H H H RD H L L H H H H 入 CP J × × × ↓ ↓ ↓ ↓ × × × L* L* H* H* 输 出 K × × × L* H* L* H* Qn+1 Qn+1 H L H Qn L H Qn
G5
& 5
Q2、 Q3 状态不变
Q
1
1
G3 & 3
Q31 R 1
&
Q
G6 G4 &
G Q4
D
D信号不影响 S 、 R 的状态，Q的状态不变
5.3.2
维持阻塞触发器
工作波形
逻辑功能表
D 0 0 1 1
“1” D CP
Qn
0 1 0 1
S 1D ＞ C1 R
Q n 1
0 0 1 1
Q
Q
CP
D
Q
维持阻塞D触发器状态变化产生在时钟 脉冲的上升沿，其次态决定于该时刻前 瞬间输入信号D。
特性方程
Q n 1 Q n
5.4 触发器的逻辑功能
5.4.4 SR触发器
特性表
S 0 0 0 0 1 1 1 1 R 0 0 1 1 0 0 1 1 Qn 0 1 0 1 0 1 0 1 Qn+1 说 明 状态不变 置0 置1 状态不定
逻辑符号
0 1
0 0 1 1 － －
S CP R
1S ＞C1 1R
Q1
Q2 S G5 & G6 & Q
触发器,状态不变
&
Q4= D Q1 = D D 信号进入触发器,
为状态刷新作好准备
C P
0
G2 G3 & 3
1
Q3
R
Q
1
D & G4 Q4
D
5.3.2
维持阻塞触发器
G
2、工作原理:
当CP 由0跳变为1
& 1
D
Q1
Q
n 1
D
C P
& G2 G3 & 3
12 D S 1 Q
J CP
逻辑符号
1J ＞C1 1K Q Q
K
D J Q KQ
Q n1 D J Q n KQ n
J=1 K= 0 置1 Qn= 0 Qn= 1 Qn= 0 Qn= 1 Qn+1= 1 Qn+1= 1 Qn+1= 1 Qn+1= 0
J = K= 0
不变 J = 0 K= 1
置0
Qn= 0 Qn= 1
J CP 1J ＞ C1 1K Q
CP ＞ C1 Q
Q
T
1T
Q
Q CP
K
下降沿触发的不同功能触发器
S CP R 1S ＞C1 1R Q
D 1D ＞ C1 Q Q
J CP 1J ＞ C1 1K Q
CP ＞ C1 Q
Q
T
1T
Q
Q CP
K
5.4.5 D 触发器功能的转换
1.D 触发器构成 J K 触发器 J K
5.4 触发器的逻辑功能
5.4.1 D 触发器
D CP
逻辑符号
1D ＞ C1 Q Q
特性表
n Q D
Q n 1
0 0 1 1
特性方程 状态图
Qn+1=D
0 0 1 1
0 1 0 1
D=1 D=0 0 D=0 1 D=1
5.4 触发器的逻辑功能
5.4.2
J K 1
J K 触发器
& ≥1 & C P 1D C1 Q Q
Q30 R
&
Q
0
Q4
G6D不能改变Q3、Q2 G 置0维持线
6
& G4 1
5.3.2
维持阻塞触发器
结论：在CP脉冲的上升沿到来瞬间使触发器的状态变化
触发器的次态与CP脉冲的上升沿到来前一瞬间D的状态相同
当CP =1
如Qn+1=1
置0 阻塞线
G11 & 1 Q 1 置1维持线
Q2
0
& G2
C P
S 0
L H H Qn H L Qn
5.3.4
触发器的动态特性
5.3.4
触发器的动态特性
5.3.4
触发器的动态特性
复习思考题
触发器有哪几种常见的电路结构？试归纳它 们的工作原理和动作特点。 D触发器要求时钟信号CP与输入信号D有什么 样的定时关系？输出信号Q和Q与CP有什么样 的定时关系？ 试画出图5.3.7中JK触发器的定时图，注意 定时图中各信号与时钟脉冲CP的哪一个边沿 有定时关系。 课后习题。
本章小结（1）
锁存器和触发器都是具有存储功能的逻辑电 路，是构成时序电路的基本逻辑单元。每个 锁存器或触发器都能存储1位二值信息，所 以又称为存储单元或记忆单元。 锁存器是对脉冲电平敏感的电路，它们在一 定电平作用下改变状态。基本SR锁存器由输 入信号电平直接控制其状态，传输门控或逻 辑门控锁存器在使能电平作用下由输入信号 决定其状态。在使能信号作用期间，门控锁 存器输出跟随输入信号变化而变化。
G5
& 5
Q
在CP脉冲的上升
沿，触法器按此 前的D信号刷新 0
0
Q3D R 0 & 1 G6
Q
1
D
& G4
D
Q4
5.3.2
当CP =1
如Qn+1=0
维持阻塞触发器
D信号不影响 S 、 R 的状态，Q的状态不变
G1 & 1 Q1 Q21 S
&
G2 C P
G5 G
& 5
0
Q
1
置1阻塞线 D
G3 & 3
相同结构有不同功能
S CP R
1S ＞C1 1R
Q
D
1D ＞ C1
Q Q
J CP
1J ＞ C1 1K
Q
T
1T
Q Q
Q CP
K
Q CP ＞ C1
相同功能有不同结构
D CP 1D ＞ C1 Q Q D CP 1D ＞ C1 Q Q
复习思考题
触发器的逻辑功能和电路结构之间有什么关 系？ 写出D触发器、JK触发器、T触发器和SR触发 器的特性方程，并画出它们的状态图。 怎样利用JK触发器实现D触发器、T触发器、 T‘以及SR触发器的逻辑功能。 课后习题。
K
状态不变
置 0
J
特性方程
KQn 0 00 01 11 10
0 1
1 1
n
0 0
0 1
n
置 1
1
翻 转
Q
n1
JQ KQ
5.4 触发器的逻辑功能
JK 触发器的逻辑功能 特性表
J
0 0 0 0 1 1 1 1
•状态图
说 明
状态不变
S=x R=0
K
0 0 1 1 0 0 1 1
Qn
0 1 0 1 0 1 0 1
J CP K
1J
Q
0
1
0
> C1
1K Q
J K 0 1 1 0
Q
5.4 触发器的逻辑功能
画出触发器的工作波形
J CP K RD SD
1 JC1 1K R S
Q Q
CP RD SD J K Q
5.4 触发器的逻辑功能
5.4.3 T T触发器
1J ＞C1 1K Q Q
逻辑符号
T
1T
Q Q
CP ＞C 1
Q Q
5.4 触发器的逻辑功能
5.4.4 SR触发器
Q
n1
特性方程
SR 0
状态图
S=0 R=X


S RQn
约束条件
S=1 R=0

S=X R=0
1

0

S =0 R =1
5.4 触发器的逻辑功能
上升沿触发的不同功能触发器
S CP R 1S ＞C1 1R Q
D 1D ＞ C1 Q Q
D T Q TQ T Q
T C P =1 1D C1 Q Q
= 1D C1
T C P
Q Q
5.4.5 D 触发器功能的转换 3. D 触发器构成 T ’ 触发器 Qn+1 = D
Q
n 1
Qwk.baidu.com
n
D Qn
CP
1D C P C1
Q Q
Q
T’ 触发器可实现二分频逻辑功能
小
结
1、结构与工作特点 基本SR锁存器：输入信号电平直接控制其状态 锁存器 逻辑门控锁存器： 传输门控锁存器： 存储单元 在使能电平作用下由输 入信号决定其状态。
5.3.2
维持阻塞触发器
G1 & Q1
1. 电路结构与工作原理
根据 S R 确定 触发器的状态
G5 & Q
接受D、CP 置0维持线 输入信号
CP
& G2
Q2 S
G3 Q3 R & & G4
& G6
Q
D
Q4
由3个基本SR锁存器组成
5.3.2
CP = 0 Qn+1=Qn
维持阻塞触发器
G1 & 1
2、工作原理: D
组合 电路
D
1D C1
Q Q
C P
Qn1 JQn KQn
Qn+1 = D
J K 1
& ≥1 & C P
1D C1
Q Q
D J Q KQ
5.4.5 D 触发器功能的转换 2. D 触发器构成 T 触发器
T D 1D
Qn+1 = D
Q Q
组合 电路
C P
C1
Q n1 T Q n TQ n