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S R Q Q 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0
触发器输入端同时 当RS触发器输入端同时加1时,Q和Q 都变成了 。当R 触发器输入端同时加 时 和 都变成了0。 同时由 → 时 触发器的输出将会出现由0→ → 、 S同时 由 1→0时 , 触发器的输出将会出现由 →1→0… 同时 反复切换。 反复切换。
G1 0
≥1
≥1
G2 0
G1 0
≥1
≥1
G2 0
R
S
R
S
当R=S=0时,输出不变。 时 输出不变。
基本RS触发器 基本RS触发器 RS
1 Q Q 0 0 Q Q 1
G1 0
≥1
≥1
G2 1
G1 1
≥1
≥1
G2 0
R
S 0
R Q
S Q 0
Q R=0,S=1: Q=1 , =0 , : Q R=1,S=0, Q=0 , =1 , , Q R=1,S=1, Q=0 , =0 , ,
边沿触发器
三、维持阻塞D触发器 维持阻塞D ♦ 电路结构和逻辑符号
基本RS触发器 基本RS触发器 RS G5 & Q5 G3 & Q3 G1 &
Q
1D C1
Q Q
D
& G6 Q6 CP
& G4 Q4
& G2
Q
上升沿触发
构成了D信号的输入通道。 G3 、G4 、 G5 、 G6 构成了D 信号的输入通道。 D 信号只有通过 这几个门的传送,才能到达基本RS触发器的输入端, RS触发器的输入端 这几个门的传送,才能到达基本RS触发器的输入端,使触发 器的输出状态改变。 器的输出状态改变。
边沿触发器
二、边沿触发方式 如果触发器仅在CP脉冲的上升沿或下降沿时刻接收输入 如果触发器仅在CP脉冲的上升沿或下降沿时刻接收输入 CP 信号,称为边沿触发方式。 信号,称为边沿触发方式。 一个下降沿触发的JK触发器,设初始状态为0 JK触发器 例1:一个下降沿触发的JK 触发器,设初始状态为0,如果给 CP、 的波形如下,试画出相应的输出Q 波形。 定CP、J、K的波形如下,试画出相应的输出Q和Q波形。
基本RS触发器 基本RS触发器 RS
基本RS触发器的状态真值表: RS触发器的状态真值表 ♦ 基本RS触发器的状态真值表:
G1 R
≥1
S R Qn Q 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1
Qn+1 0 1 0 0 1 1 × ×
当S=R=0时, S=R=0时 Qn+1=Qn 当S=0,R=1 S=0, 时,Qn+1=0 当S=1,R=0 S=1, 时,Qn+1=1 当S=1,R=1 S=1, 时,Qn+1=×
Q
变 0 1 0
1
0 0
0 1
0 0
1 0 0 0
0 0
对于由或非门构成的基本RS触发器采用正脉冲触发。 对于由或非门构成的基本 触发器采用正脉冲触发。 触发器采用正脉冲触发
基本RS触发器 基本RS触发器 RS
三、由与非门构成的基本RS触发器 由与非门构成的基本 触发器 ♦ 电路结构和符号
G1 S & Q
≥1
Q
电 路 图
S
≥1
Q
逻 辑 符 号
S R
Q Q
G2
R、S称为触发脉冲输入端 , R为复位 ( Reset)端 , S为 、 称为触发脉冲输入端 称为触发脉冲输入端, 为复位 为复位( ) 为 置位( ) 置位(Set)端。
基本RS触发器 基本RS触发器 RS
♦ 输入和输出的关系
1 Q Q 0 0 Q Q 1
& G3 T G4 & CP & G2 Q G1 &
T触发器可看成是JK触发 触发器可看成是JK触发 JK 器在J=K条件下的特例 器在J=K条件下的特例 J=K
Q 1T C1 Q Q
♦ 真值表
T Qn Qn+1 0 1 1 0 0 0 1 1 TQ n + TQ n
S S R R CP Q Q (b)同步RS触发器输出波形 同步RS触发器输出波形 RS
(a)基本RS触发器输出波形 基本RS触发器输出波形 RS
结论: 同步RS 触发器只在高电平期间接收输入信号, RS触发器只在高电平期间接收输入信号 结论 : 同步 RS 触发器只在高电平期间接收输入信号 , 称为电平触发方式。 称为电平触发方式。
同步触发器
触发器( flip—flops flops) 二、D 触发器(Delay flip flops) ♦ 电路结构和逻辑符号
D G5 1 CP & G3 G4 & & G2 G1 & Q 1D C1 Q Q Q
♦ 状态转换真值表
D Qn Qn+1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1
第5章
§ 5.2 § 5.3 § 5.4 § 5.5
触发器
§5.1 基本RS触发器 基本RS RS触发器 同步触发器 边沿触发器 主从触发器 触发器逻辑功能的转换
基本RS触发器 基本RS触发器 RS
一、双稳态电路(Bistate Elements) 双稳态电路( ) 电路图
G1 1 vO1
电路有两个稳定工作状态: 电路有两个稳定工作状态:
单脉冲发生电路: 单脉冲发生电路:
R AN A B R +5V R S & G2 S R Q Q & G1
基本RS触发器 基本RS触发器 RS
每按动开关AN一次,触发器只输出一个正脉冲。 每按动开关AN一次,触发器只输出一个正脉冲。 AN一次
同步触发器
一、同步RS触发器 同步RS触发器 RS ♦ 电路结构和逻辑符号
S
G1
&
Q
G3 Q
R
G2
♦ 特性方程 将 R = KQ n , S = JQ n 代入RS触发器特性方程
Q n +1 = S + RQ n = JQ n + KQ n ⋅ Q n = JQ n + (K + Q n )Q n
= JQ n + KQ n + Q n Q n = JQ n + KQ n 状态转换真值表(请自行列出) ♦ 状态转换真值表(请自行列出)
基本RS触发器 基本RS触发器 RS
五、基本RS触发器的应用 基本RS触发器的应用 RS 作为存储单元,可存储1位二进制信息。 ♦ 作为存储单元,可存储1位二进制信息。 其它功能触发器的基本组成部分。 ♦ 其它功能触发器的基本组成部分。 ♦ 构成单脉冲发生器 窄脉冲 +5V
AN
vO R
vO
基本RS触发器 基本RS触发器 RS
≥1
S G2 Qn+1 n RQ 00 S 0 0 1 1 01 1 1 11 0 ×
Q
10 0 ×
Q n +1 = S + RQ n
约束条件) SR = 0 (约束条件)
基本RS触发器 基本RS触发器 RS
已知输入R 波形图,试画出Q 波形图, RS触发器 例 :已知输入 R、S波形图,试画出Q 、Q 波形图,设 RS 触发器 的初态为0 的初态为0。
小结
边沿触发器
一、同步触发器 的空翻现象
D G5 1 CP G4 & & G2 Q & G3 D Q G1 & CP
Q
D触发器逻辑图
波形图
触发器状态变化多于一次的现象称为空翻。 触发器状态变化多于一次的现象称为空翻。 空翻带来两个问题:一是触发器的抗干扰能力下降; 空翻带来两个问题:一是触发器的抗干扰能力下降; 二是限制了触发器的使用范围。 二是限制了触发器的使用范围。 空翻产生的根源在于同步触发器的结构。 空翻产生的根源在于同步触发器的结构。
♦ 特性方程 将S=D,R=D(保证了SR=0)代入 S=D,R=D(保证了SR=0 SR= RS触发器的特性方程 触发器的特性方程得 RS触发器的特性方程得
Q n +1 = D
同步触发器
三、同步JK触发器 同步JK触发器 JK ♦ 电路结构和逻辑符号
J 1J C1 1K Q CP G4 Q K
& & &
边沿触发器
工作原理分析(CP=0 ♦ 工作原理分析(CP=0)
G5 G3
&
&
Q5 D D Q6
1 Q3
G1
&
Q 不变
D
&
&
Q4 1
&
Q 不变
G6
G4
G2
CP 0
当CP=0时: 时 1. 触发器维持原状态不变。 触发器维持原状态不变 维持原状态不变。 2. 输入信号 经门 6取反后到达门 4的输入端,再经门 5 输入信号D 经门G 取反后到达门G 的输入端,再经门G 取反后到达门G 的输入端,等待送入。 取反后到达门 3的输入端,等待送入。
♦ 输入输出关系
R S
0 0 1 1 S R 0 1 0 1
Q Q
1 1 0 1 1 0 不 变
& R G2 S R S R
Q
Q Q
Q Q
基本RS触发器 基本RS触发器 RS
四、触发器的状态 ♦ 0态、1态、不正常态 态 态 Q=0,Q=1称为“0”态, 称为“ 态 , 称为 Q=1,Q=0称为“1”态, 称为“ 态 , 称为 Q=1,Q=1或Q=0,Q=0称为不正常态。 , 称为不正常态。 或 , 称为不正常态 ♦ 现态和次态 现态( 现态(Present State):触发器在接收信号之前所处的 ) 状态, 表示; 状态,用Qn表示; 次态( 次态(Next State):触发器在接收信号之后建立的新的 ) 稳定状态, 表示。 稳定状态,用Qn+1表示。
Qn+1 n RQ 00 S 0 0 1 1
01 1 1
11 0 ×
10 0 ×
Q n +1 = S + RQ n
SR = 0
(约束条件) 约束条件)
同步RS触发器与基本RS触发器的逻辑功能是一致的 同步RS触发器与基本RS触发器的逻辑功能是一致的 RS触发器与基本RS触发器的逻辑功能
同步触发器
基本RS触发器与同步RS RS触发器与同步RS触发器的区别 ♦ 基本RS触发器与同步RS触发器的区别
同步触发器
♦ 状态转换图 激励表 Qn→ Qn+1 J 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1
状态转换图
K 0 0 1 1 0 0 1 1
J=1 K= ×
J=0 K=× ×
0
1
J=× × K=0
状态 0 J=× K=1 状态 1
同步触发器
四、同步T触发器 同步T ♦ 电路结构和逻辑符号
vI1
Q
1. Q=1 2. Q=0
vO2 G2 Q
Q =0 Q =1
vI2
1
问题:由于电路没有输入,无法控制或改变它的状态。 问题:由于电路没有输入,无法控制或改变它的状态。
基本RS触发器 基本RS触发器 RS
二、由或非门构成的基本RS触发器 由或非门构成的基本 触发器 ♦ 电路结构和逻辑符号
G1 R
G1 1
≥1
≥1
G2 1
R
S
基本RS触发器 基本RS触发器 RS
♦ 输入和输出的关系表 已知输入R 波形图, ♦ 已知输入R,S波形图,试画 波形图, RS触发器的 出 Q 、 Q 波形图 , 设 RS 触发器的 初态为0 初态为0。
S 0 R Q Q
R S 0 0 1 1 0 1 0 1
Q
不 1 0 0
同步触发器
五、同步T′触发器 同步T ♦ 电路结构和逻辑符号
& G3 “1” G4 & CP & G2 Q G1 &
Q
“1”
1T C1
Q Q
触发器可看成T 触发器在T恒等于1条件下特例, T′ 触发器可看成 T 触发器在 T 恒等于 1 条件下特例 , 其特征 方程是: 方程是:
Q n +1 = Q n
G3 S
&
基本RS 基本RS 触发器
S G1
&
时钟脉冲
CP R
&
Q
1S C1 1R
Q Q
&
Q
G4
R
G2
触发器 CP=0:基本 : 基本R-S触发器 输入端均为1 输入端均为 CP=1: :
控制输入端R、 通过 通过“ 控制输入端 、S通过“非” S=1,R=1:Q n+1= × , : 基本R-S触发器 门作用于 基本 触发器
S=0,R=0:Qn+1=Qn , : S=1,R=0:Q n+1=1 , : S=0,R=1:Q n+1=0 , :
同步触发器
♦ 状态真值表
S R Qn 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Qn+1 0 1 0 0 1 1 × ×
♦ 特性方程
CP J K Q Q 1J C1 1K Q Q
边沿触发器
一上升沿触发的D触发器,设初态为1 试在给定CP CP、 例2:一上升沿触发的D触发器,设初态为1,试在给定CP、D 画出Q 波形。 下,画出Q和Q波形。
CP D Q Q 1D C1 Q Q
边沿触发器只有CP的上升沿或下降沿瞬间才能接受控制 边沿触发器只有 CP的上升沿或下降沿瞬间才能接受控制 CP 输入信号,改变状态,因此在一个时钟脉冲下, 输入信号 , 改变状态 , 因此在一个时钟脉冲下 , 触发器最多 只能翻转一次,从根本上杜绝了空翻的现象。 只能翻转一次,从根本上杜绝了空翻的现象。
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