触发器与时序逻辑电路

Q 0 Q 1 称为0态
＆ R
Q 现态与次态
输入端
输出端
逻辑功能
1S
＆
01
10
＆
0R
复位端
R 0 S 1
触发器原态为1
10 0 Q
触发器次态为0
Q
01 11 触发器原态为0
置位端
00 S
＆
01
1
＆
11 R
R 1 S 0
触发器原态为1
10 1 Q
触发器次态为1
Q
01
0 触发器原态为0
1S
＆
01
01
＆
1R
R 1 S 1
触发器原态为1
10 10 Q
触发器次态为1
Q
触发器次态为0
01
10
触发器原态为0
0S
＆
＆ 0R
R 0 S 0
1 这种状态是触发器工
Q
作的非正常状态，是 不允许出现的。
Q 1
次态都为1
RS触发器的特性表
逻辑符号
R S Qn Qn+1
功能
000 001 010 011 100 101 110 111
1
1
0
输出
Y
1 1 1 1 0 1 1 1
4.画状态图和时序图有效效状循态环与有
/1
/1
/1
/1
/1
000
001
011
111
110
100
/0
/1
010
101
无效状态与无 效循环
/1
不能能自自启启动动：：在若时有序无逻效辑状电态路存中在，，虽它然们存之在间无又效 形状成态了，循但环他，们这没样有的形时成序循电环路，被这称样之的为时不序能电自路 启叫动能的自时启序动电的路时。序本电例路电。路就不能自启动。
Q0
Q1 Q2 Y
分析时序逻辑电路。
&
D Q Q0 CF1F0
特性表
记忆（保持）
符号 表示延迟
CP
R S Qn
Qn+1
×
××0
0
×
××1
1
↓
000
0
↓
001
1 CP
↓
010
1
↓
011
1
↓
100
0
↓
101
0
↓
110
1*
↓
111
1*
S
Q
C1
R
Q
脉冲下降 沿到来状 态变化
特征方程
Qn1SRQn
RS0
约束条件
状态转换图
R=0
S=1
R=× S=0
0
1
R=1 S=0
R=0 S=×
G5 ＆
G7
＆
Q
＆ ＆
Q′
1 G4
G6
0
G9
＆
Q
G8
主触发器工作 从触发器被封锁
RS确定主触发器状态
从触发器保持状态不变
S G1 CP
R
G1 ＆
G3 Q′ ＆
G5 ＆
G2
＆
＆ ＆
Q′
1 G4
G6
G7
＆
Q
＆
Q
G8
当CP从1
变到0
G9 主触发器被封锁 状态不变
从触发器接收主触发器 输出端状态，
从触发器的状态变化
↓
110
↓
111
0 1 0 1 CP 0 0 1 1 1 0
记忆（保持）
置0
置1
J
Q
C1
K
Q
脉冲下降沿到 来状态变化
翻转
特征方程
Qn1JQnKQn
状态转换图
J=1 K=×
J=0 K=×
0
1
J=× K=1
J=× K=0
波形图
CP 1 2 3 4 5 6
7
J
K
Q
12.1.3D触发器
CP
CP
Q
G1 D
Qn+1
记忆
0
1
置1
1
1 0
置0
0
1*
不可用
1*
12.1.2主从RS触发器及主从JK触发器
1.主从RS触发器
S
G1
主触发器 G3
＆
＆
Q′
G5 ＆
从触发器 G7 ＆
Q
CP
G2
＆
＆ ＆
＆
Q
R
Q′
1 G4
G6
G8
主、从触发器CP脉
G9
冲相反
G1
S
＆
1
CP G2
＆ R
当CP=1时 CP′=0
G3 Q′ ＆
Q 2 n 1 J 2 Q 2 n K 2 Q 2 n Q 1 n Q 2 n Q 1 n Q 2 n Q 1 n
3.进行计算，列状态表
现态
次态
Q2n
Q1n
Q0n
Q2n+1 Q1n+1 Q0n+1
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
1
1
12.2.1 时序电路的基本分析方法
写方程
求状态方程
进行计算
画状态图、列状态表、画时序图
功能说明
12.2.2时序逻辑电路分析举例
分析时序逻辑电路。
J FFQ0 C1
KQ
J
Q FF1
C1
KQ
JQ FF2 C1
KQ
& Y
CP
1.写出方程
时钟方程：各触发器的触发时钟是相同的
输出方程： YQ2nQ1nQ0n
波形图
CP 1 2 3 4 5 6
7
R
S
Q
1.主从RS触发器
主、从触发器CP脉 冲相反
J
G1 ＆
G3 Q′ ＆
G5 ＆
G7
＆
Q
CP
G2
＆
＆ ＆
＆
Q
K
Q′
1 G4
G6
G8
G9 主触发器
从触发器
特性表
保持
符号
CP
J K Qn Qn+1
× ××0
× ××1
↓
000
↓
001
↓
010
↓
011
↓
100
↓
101
驱动方程 J0 Q2n K0 Q2n
2Fra Baidu bibliotek求状态方程
J1 Q0n K1 Q0n J2 Q1n K2 Q1n
将驱动方程代入JK触发器特征方
Q 程n1JQKQn
得触发器状态方程
Q 0 n 1 J 0 Q 0 n K 0 Q 0 n Q 2 n Q 0 n Q 2 n Q 0 n Q 2 n Q 1 n 1 J 1 Q 1 n K 1 Q 1 n Q 0 n Q 1 n Q 0 n Q 1 n Q 0 n
1* 1*
不可用
0 0
置0（复位）
1 1
置1（置位）
0 1
记忆
SQ RQ
低电平有效
工作波形
R
S
置0 保持 置1 保持 置0 置1 不定
Q
不定
Q
不定
或非门组成的基本RS触发器
置1端(置位端)
S
≥1
Q
SQ
≥1 R 置0端(复位端)
RQ Q
高电平有效
或非门组成的基本RS触发器的特性表
R S Qn
000 001 010 011 100 101 110 111
第12章 触发器与时序逻辑电路
12.1 双稳态触发器 12.2 时序逻辑电路分析 12.3 寄存器 12.4 计数器
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【知识要求】
➢了解时序逻辑电路的特点； ➢掌握触发器的电路结构与工作原理； ➢学会时序逻辑电路的基本分析方法。
【能力要求】
➢具备数字集成块的识别与简单应用能力； ➢具有常用测量仪表的使用能力； ➢具备线路板元件插装和焊接能力。
G3
D TG1
1
TG1
1
Q
CP CP
CP TG2
CP CP
CP TG2
1 G2
主触发器
1 G4
从触发器
特性表
符号
CP D
Qn+1
D
Q
××
Qn
CP
C1
↑
0
0
Q
↑
1
1
脉冲上升沿到 来状态变化
特征方程
Qn1 D
状态转换图
D=1
D=0 0
1
D=1
D=0
波形图
CP 1 2 3 4 5 6
7
D
Q
12.2 时序逻辑电路分析
根据触发器电路结构特点
基本RS触发器 同步RS触发器 主从触发器 维持阻塞触发器 CMOS边沿触发器
根据触发器逻辑功能不同
RS触发器 JK触发器 D触发器 T触发器
时序逻辑电路分同步和异步时序逻辑电路
12.1 双稳态触发器
12.1.1基本RS触发器的电路结构和动作特点
电路结构
S
＆
1态与0态
Q
Q 1 Q 0 称为1态