4.6触发器之间的转换

+5V
74LS175
D1 D2 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4
&
D3
D4
CLR 抢答按钮
指示灯
CP控制门
复位按钮
&
1KHZ
+5V
74LS175
D1 D2 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 0 0 0 0 1 1 1 1
& 四个发光二极 管均不亮 !
D3
D4
CLR
按下复位按钮
只要它们的特性 方程相等，则功 能也必定相同。
2、变换待求FF的特性方程，使两者特性方程具有 相同形式
3、比较已有和待求FF的特性方程，求驱动方程。
4、根据驱动方程画出电路图。
二、JK触发器到D、T、T触发器的转换 1、JK触发器到D触发器的转换 已有触发器的特性方程： Q n 1 J Q n KQ n 待求触发器的特性方程：Q 变换成与已有触发器特 性方程相同的形式：
[练习] 在图中所示的 CC4013 边沿 D 触发器中， CP、D、SD、RD的波形见图，试画出 Q、Q 的波形。 [解] SD、RD — 异步置位（置1）、复位（置0）端。
CP — 上升沿触发。
Q
Q
CP
D
S 1D C1 SD D CP
SD
R RD
RD Q Q
作业
作 业
• 4.1 4.2 4.5 4.6 4.8 4.9 4.10 • 4.11 4.12 4.13 4.20 • 补充1：根据电路结构不同，触发器可分为哪 几类？简述每一类的特点？ • 补充2：根据功能不同，触发器可分为哪几类？ 简述每一类的特点？
n1 n
Q n1 JQ n KQ n
Q n1 D
Q n1 TQ n TQ n
（5）T’ 触发器
Q
n 1
Q
n
利用特性方程可实现不同功能FF间相互转换
四、触发器电路结构和逻辑功能的关系
同一种逻辑功能的触发器可以用不同的电路结
构实现。反过来，用同一种电路结构形式可以 作成不同逻辑功能的触发器。（市售的触发器只
因此，触发器具有记忆功能，常用来保存二进制信息。
二、触发器的逻辑功能 指触发器输出的次态 Qn+1 与输出的现态 Qn 及输入 信号之间的逻辑关系。触发器逻辑功能的描述方法主要 有特性表、卡诺图、特性方程、状态转换图和波形图 （时序图）。
三、触发器的分类 1. 根据电路结构不同：
（1）基本触发器：输入信号电平直接控制。 （2）同步触发器：时钟电平直接控制。
J T; K T
T
CP 1J C1 1K
Q
Q
3、JK触发器到T触发器的转换 已有触发器的特性方程： Q n1 待求触发器的特性方程：
J Q n KQ n
Q
n
Q
n1
变换成与已有触发器特 性方程相同的形式：
对照比较，得出已有 触发器的驱动方程：
Q n 1 1 Q n 1 Q n
J CP K
1J C1 1K
Q Q
2、特性方程：
Q n1 J Q n KQ n
3、状态转换图：
J=0 K=X
J=1 K=X
0
J=X K=1
1
JKFF功能最全，具有置0、置1、 保持和翻转四种功能。
J=X K=0
三、 T触发器
1、特性表： T Qn Qn+1 功能
T
1N
Q
CP
C1
Q
0 0 1 1
Q
Qn
CP
C1
每次CP的触发沿到来时， 触发器必然会翻转。 称这种触发器为T'触发器。
T'触发器常用于计数或分频。 CP Q
1 2 3
Q
Q
CP
C
Q
4
5
T'FF的逻辑符号
2分频
五、 SR触发器
1、特性表： S 0 0 0 0 1 1 1 1 R 0 0 1 1 0 0 1 1 Qn Qn+1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 功能 保 持 置 0 置 1 禁 止
一、 D触发器
2、特性方程： D CP 1D C1
Q
Q
Q n1 D
3、状态转换图：
D=1
1、特性表： D Qn Qn+1 功能
0 0 1 1
0 1 0 1
0 0 1 1
D=0
0
D=0
1
D=1
置0 置1
DFF只有置0和置1两种功能。
二、 JK触发器
1、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 功能 保 持 置 0 置 1 翻 转
已有触发器的特性方程： Q n1 D
待求触发器的特性方程： 已有触发器的驱动方程： 根据驱动方程画图:
1D
CP C1 Q Q
Q n1 Q n
D Qn
4、D触发器到SR触发器的转换
已有触发器的特性方程：
Q n 1 D
n 1
待求触发器的特性方程： Q
S RQn
已有触发器的驱动方程： D S R Q n
n 1
D
Qn1 D(Q n Qn ) DQ n DQn
对照比较，得出已有 触发器的驱动方程：
根据驱动方程画图：
J D; K D
D
CP 1 1J C1 1K Q Q
2、JK触发器到T触发器的转换 已有触发器的特性方程： Q n1
J Q n KQ n
待求触发器的特性方程： Q n1 TQ n T Q n 对照比较，得出已有 触发器的驱动方程： 根据驱动方程画图：
功能表
R 0 R=× 0 S= 0 0 0 S 0 0 0 1 1
R= 0 Qn S= 1 Qn+1
RS触发器的驱动表
功能
0 1 0 1 0R= 1 1S= 0
0 保持 1 R= 0 1 S=× 1 输出状态 1 同S状态 0 0 输出状态 同S状态
Qn→ Qn+1 0 0 1 1 0 1 0 1
R × 0 1 0
CP = 1（或 0）时有效
（3）主从触发器：主从控制，脉冲触发。
如：高电平采集信号，低电平时翻转。
（4）边沿触发器：时钟边沿控制。 CP上升沿（或下降沿）时刻有效
2. 根据逻辑功能不同： （1）RS 触发器 （2）JK 触发器 （3）D 触发器 （4）T 触发器
Q S RQ RS 0 （约束条件）
J
& 1 & 1
CP
JQ n KQ n
1D C1 Q Q
K
2、D触发器到T触发器的转换
已有触发器的特性方程： Q n1 D
n 1 n Q T Q 待求触发器的特性方程：
已有触发器的驱动方程： 根据驱动方程画图:
D T Qn
T
=1
CP
1D
C1
Q Q
3、D触发器到T'触发器的转换
有DFF和JKFF ）
电路的结构形式决定了其触发方式。
练习
虽然花费了不少时间用于分析触发器内部电 路的工作原理，那只不过为了知其所以然而已。 重点：能够正确地使用不同触发方式（动作特点） 的触发器。 看逻辑符号——知动作特点——会画时序图
【例】设计一个四人抢答逻辑电路，具体要求如下： （1）每个参赛者控制一个按钮，用按动按钮发出抢 答信号； （2）竞赛主持人另有一个按钮，用于将电路复位； （3）竞赛开始后，先按动按钮者将对应的一个发光 二极管点亮，此后其他3人再按动按钮对电路不 起作用；
R CP S
1R C1 1S
Q
Q
2、特性方程：
Q n1 S RQ n
RS 0 （约束条件）
3、状态转换图：
S=1 R=0
SRFF具有置0、置1和保持功能。 输入信号有约束。
S=0 R=X
0
1
S=0 R=1
S=X R=0
4、驱动表 用表格方式表示FF转变或保持状态时，对输入信号的要求。
J K 1
1
1J C1 1K
Q Q
根据驱动画图：
CP
三、D触发器到JK、T、T触发器的转换 1、D触发器到JK触发器的转换
已有触发器的特性方程： Q n1 D
n1 n n Q J Q K Q 待求触发器的特性方程：
已有触发器的驱动方程： D JQ n KQ n 根据驱动方程画图:
&
1
CP控制门打 开，等待有人 启动按钮。
1KHZ
+5V
74LS175
D1 D2 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 0 0 1 0 0 1 10 1 1
& 四个发光二极 2 号选手 管均不亮 ! 拔得头筹
1
D3
D4
CLR
按下复位按钮，等 待下一轮抢答
1 0 1KHZ &
时钟控制门 关闭，不再响 CP控制门打 开，等待有人 应后面按下的 启动按钮。 按钮。
根据驱动方程画图: R S
1 & 1 CP
1D C1
Q Q
综上：
◆各类FF之间相互转换的关键:求出已有FF的驱动方程
◆ 转换前后触发方式不变
小结
小
结
一、触发器和门电路一样，也是组成数字电路的基 本逻辑单元。它有两个基本特性：
1. 有两个稳定状态。 2. 在外信号作用下，两个稳定状态可相互转换；没 有外信号作用时，保持原状态不变。
S 0 1 0 ×
1 0 1 0
1 1 0 × 不定 驱动表是状态转换图的表格表示 1 1 1 ×
5、波形图 略
4.6
§4.6 触发器之间的转换
常用FF有5种功能类型，但市售产品只有JK型和D型触发器， 其他类型的触发器通常由这两种触发器转换而得。 一、转换方法 n 1 f ( X1 , X 2 , Q n ) 已有触发器：Q 待求触发器： Q n1 f (Y1 , Y2 , Q n ) 1、写出已有和待求FF特性方程；
0 1 0 1
0 1 1 0
2、特性方程：
保持
翻转
Q n 1 TQຫໍສະໝຸດ Baidun T Q n Q n 1 T Q n
3、状态转换图：
T=1 T=0
TFF只有保持和翻转两种功能。 0
1
T=1
T=0
四、 T'触发器
将T触发器的控制端接高电平， 则有：Q n1 T Q n
1 T
1N
结束
触发器的逻辑功能及其描述方法
触发器逻辑功能： －－ 次态与输入信号及初态间的逻辑关系 触发器逻辑功能的描述方法： －－ 见前
触发器的逻辑功能和电路结构形式是两个不同的概念： 同一种逻辑功能的触发器可以用不同的电路结构实现：
例如：D触发器有主从结构DFF、维持阻塞DFF。
而用同一种电路结构形式可以作成不同逻辑功能的触发器。 例如：主从结构的触发器有DFF、JKFF。