触发器ppt

设初态Q=0 CP
1
2
3
J
K
Q
3 主从JK触发器
练习：主从JK触发器，试画出Q的波形图。
设初态Q=0
4 边沿触发器
同时具备以下条件的触发器称为边沿触发器： ① 触发器仅在CP某一约定跳变沿到来时，才接收输入信号； ② 在CP=0或CP=1期间，输入信号的变化不会引起触发器输 出状态变化。
优点：不仅克服了空翻现象，而且大大提高了抗干扰能力。
规定RS触发器要遵循 RD+SD=1的约束条件。
1 基本RS触发器
三、基本RS触发器的功能描述
1.状态转移真值表
将触发器的次态Qn+1与现态Qn，以及输入信号之间的逻辑关 系用表格的形式表示出来，称为状态转移真值表，简称状态表或 真值表。
基 RD SD Qn
Qn+1
本0 0 0 ×
RS 0 0 1
①CP=1时，主 触发器接收输 入信号，从触 发器被封锁， 输出状态保持 不变。
SD主JQn ，RD主Kn Q
主触发器的状态方程：
Q n1 主
S D主 RD主Q主n

n
JQ

KQ nQ主n
S D主

RD主

KQ n

n
JQ

KQ n
n
JQ
1
（无约束条件）
3 主从JK触发器
②CP=0时，主 触发器被封锁， 保持不变；从 触发器接收主 触发器的状态 送往输出端。
×
触
发0 1 0
0
器0 1 1
0
状 态
1
00
1
真1 0 1
1
值 表
1
10
0
1 11
1
功能 不允许
Qn+1＝0 置“0” Qn+1＝1 置“1” Qn+1＝Qn
保持
简化真值表
RD SD 00
Qn+1 不定
01
0
10
1
11
Qn
记忆！
1 基本RS触发器
2.特征方程 描述触发器逻辑功能的函数表达式称为特征方程，又
CP
求每来一个CP脉冲，触发
器只发生一次翻转。
S
R
CP脉冲的宽度（CP＝1）
应限制在
Q
2tpd ≤ tCP ≤ 3tpd
有效翻转 空翻
3 主从JK触发器
一、电路结构和逻辑符号
主触发器
从触发器
Q
Q
Q
Q
J CP K
J CP K 曾用符号
Q
Q
1J C 1 1K
J CP K 国标符号
3 主从JK触发器
二、工作原理
1D
C1
R
Q
.
4 边沿触发器
三、利用传输延迟时间构成的边沿触发器
1.负边沿JK触发器电路结构和逻辑符号
J 1J
Q
Q
Q
CP C1
K 1K
Q
≥1
≥1
&
&
& 1J
Q
SD
S
′
D
1&
R
′
D
RD
&2
J
CP
K
C1
1K
Q
S
Q
1J
C1
1K R
Q
4 边沿触发器
2.功能描述（CP下降沿触发）
①特征方程
R
S
Qn+1
00
Qn
②CP＝1时，RD=R，SD=S 工作情况与基本RS触发器相同。
0 1
1 0
1 0
－－－电平触发方式
1 1 不定
2 同步（钟控）RS触发器
3.状态转移图（CP=1） R=0,S=1
R=×
S=0 0
1
4.波形图（设初态为0） R=1,S=0
R=0 S=×
CP R S Q
Q
不 置 不 置不置 不置 不不不 变 1 变 0 变 1 变 0 变变变
错误动作
一次翻转现象
3 主从JK触发器
小结：主从JK触发器波形图的画法
1.CP=1时，J、K输入信号没有发生变化：输出状态Q由CP下降 沿到来前一瞬间的J、K值按JK触发器的特征方程来决定。
2.CP=1时，J、K输入信号发生了变化： ①若CP下降沿前Q=0，且CP=1期间J、K信号若出现使Q变为1的 组合，即JK=10或11，则CP下降沿时Q变为1。 否则Q仍为0。 ②若CP下降沿前Q=1，且CP=1期间J、K信号若出现使Q变为0的 组合，即JK=01或11，则CP下降沿时Q变为0。 否则Q仍为1。
JQ

KQn
J
K
Qn
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
Qn+1
功能
0
Q n1 Q n 保持
1
0
Q n1 0 置 0
0
1
Q n1 1 置 1
1
1
1
0
1
1
1
1
Q n1 Q n 翻转
0
2.状态转移表
J=0,K=×
J=0
K=× 0
1
J=×,K=1
简化真值表
JK
Qn+1
00
Qn
01
0
设初态Q=0
1
2
3
4
5
CP
D
Q
4 边沿触发器
二、由CMOS传输门构成的边沿D触发器
1.电路结构
CP
SD
D TG1
G1
≥1
Q主
CP
CP
TG2
CP
CP G3
≥1
TG3
CP
CP
TG4
CP
G6
1
Q
1
Q G5
≥1
Q主 G2 RD
主触发器
≥1
G4
从触发器
输出门
RD、SD为异步置“0”、置“1”端，高电平有效。正常工 作时，SD=RD=0。
n1
SD 从 Q 主
， R D 从 Q 主 n1
Q主n1

n
JQ

KQnQ主n
Qn1 SD从 RD从Qn Q主n1 Q主n1Qn Q主n1
主从JK触发器的状态方程：
Qn1

n
JQ

KQn
（无约束条件）
3 主从JK触发器
三、功能描述 1.状态真值表
Qn1

n
状态转移图，简称状态图。
RD=× SD=1
RD=1,SD=0
0
1
RD=1 SD=×
RD=0,SD=1
圆圈表状态
标注表转 移条件
箭头表转 移方向
1 基本RS触发器
4.波形图 工作波形图又称为时序图，是描述触发器的输出状
态随时间和输入信号变化的规律的图形。
RD SD Q
Q
置1 保持 置1 置0 置1 不允许 置1
Q
Q
Q
Q
&
&
S
R
SD
RD
SD
RD
(a) 逻辑图
(b) 逻辑符号
信号输入端，低电平有效。
1 基本RS触发器
二、工作原理
Q
0
Q
1
&
&
RD SD 01
Qn+1 0
SD 1
0 RD
①RD=0、SD=1时：不论触发器原来处于什么状态次态都将变成 “0”态，这种情况称将触发器置“0”或复位。RD端称为触发 器的置“0”端或复位端(低电平有效)。
4 边沿触发器
2.工作原理 SD=RD=0
CP
CP
G1
√ × D TG1
D
× √ ≥1
Q主
TG3
D
×
CP
CP
G3
D
≥1
×
CP
√TG2
CP
CP
√TG4
CP
CP 0
≥1
Q主
G2 D
主触发器
状态方程为： Qn1 D
≥1
G4
从触发器 SD
D CP
（上升沿触发） R D
.
G6
1
QD
1
QD
G5
.
S 输出门 Q
我们把输入信号作用前的触发器状态称为现在状 态(“现态”)，用Qn和Qn表示(或用Q和Q表示)；把在输 入信号作用后触发器的状态称为下一状态(“次态”)， 用Qn+1和Qn+1表示。
1 基本RS触发器
一、电路结构和逻辑符号
由两个与非门的输入端、输 出端交叉连接构成。(反馈)
互补输出端： Q=0、Q=1的状态称“0”态， Q=1、Q=0的状态称“1”态。
边沿触发方式的触发器有两种类型：一种是维持—阻 塞式触发器，它是利用直流反馈来维持翻转后的新状态， 阻塞触发器在同一时钟内再次产生翻转；另一种是边沿触 发器，它是利用触发器内部逻辑门之间延迟时间的不同， 使触发器只在约定时钟跳变时才接收输入信号。
4 边沿触发器
一、维持—阻塞式D触发器 1.电路结构和逻辑符号
触发器
1 基本RS触发器 2 同步（钟控）RS触发器 3 JK触发器 4 边沿触发器
触发器
触发器是构成时序逻辑电路的基本单元。它是一种 具有记忆功能，能储存1位二进制信息的逻辑电路。
触发器的特点： ①具有两个稳定的状态，用来表示电路的两个逻辑状态； ②在输入信号作用下，可以被置成“0”态或“1”状态； ③当输入信号撤消后，所置成的状态能够保持不变。
SD ①
G5
G3
G1
&
S´
&
S´D
&
Q
④ ③
D
&
&
&
R´
R´D
Q
G6
G4
G2
② CP
RD
RD、SD为直接置“0”、置“1”端， 低电平有效。其操作不受CP控制，因
此也称异步置“0”、置“1”端。
4 边沿触发器
2.工作原理
①
G5
G3
G1
&
S´
&
S´D
&
Q
D
D1
④ ③
D
D
&
&
D1
&
R´
源自文库
R´D
Q
G6
G4
10
1
11
Qn
J=× K=0
3 主从JK触发器
3.波形图
主从JK触发器工作过程分两步： ①CP=1时，主触发器接收输入信号，从触发器被封锁而保持不变； ②CP由“1”变“0”时，主触发器被封锁，从触发器接收主触发器的
状态，触发器的状态发生相应变化，CP＝0期间，触发器状态保持。
Q和Q的变化仅发生在CP的下降沿。－－脉冲触发方式（克服了空翻现象）
G4
G2
CP 01
②
Q
置“1”
Q
①线：置“1”维持线； ③线：置“0”阻塞线。
②线：置“0”维持线； ④线：置“1”阻塞线。
有效防止了“空翻”，且抗干扰能力强。
4 边沿触发器
4. 功能描述
①状态真值表
D
Qn+1
0
0
1
1
②状态转移表 D=1
D=0 0
1
D=1
D=0
③波形图
1）触发器的触发翻转仅发生在CP的上升沿。 2）判断触发器次态的依据是CP上升沿前一瞬间输入端D的状态。
①在主触发器状态未改变之前， Q主n Qn ，所以在 CP＝1期
间，从触发器状态不变，主触发器状态按JK逻辑功能发生变化，
即
Q主n1

n
JQ
KQnQ主n

n
JQ
KQ。n
②一旦主触发器的状态发生一次翻转后，即 Q主n Qn，此后，
主触发器的状态方程变为：
Q主n1

n
JQ

KQn Qn
G2
CP 01
②
D触发器的特征方程为：
Qn1 SD RD Qn D DQn D
即D触发器的输出状态仅在CP的上升沿发生变化，且由CP 上升沿到达前瞬间输入信号D的值决定。
4 边沿触发器
3. 维持、阻塞线的作用
①
G5
&
S´
1
④
G3
G1
&
S´D
&
10
③
1D
0
&
R´
G6
1
&
&
R´D
称状态方程或次态方程。
次态Qn+1的卡诺图 QnRDSD 00 01 11 10 0× 0 0 1 1× 0 1 1
Q n1

SD

RD S D 1
RDQ
n
SD RDQn 约束条件
1 基本RS触发器
3.状态转移图（状态图） 描述触发器的状态转换关系及转换条件的图形称为
S CP R
(b) 曾用符号 (c) 国标符号
2 同步（钟控）RS触发器
二、工作原理
Q
Q
G1 &
SD
G3 &
& G2
RD
& G4
三、功能描述
1.特征方程（CP＝1时）
Qn1 S RQn
RS 0
(约束条)件
2.状态真值表（CP＝1时）
S
CP
R
①CP＝0时，RD=SD=1， 触发器保持原来状态不变。
而输出状态如何变化，是由时钟CP下降沿到来前一瞬间的J、K值按 JK触发器的特征方程来决定。 设初态Q=0
CP
J
K
Q
3 主从JK触发器
四、主从JK触发器存在的问题－－一次翻转现象
所谓一次翻转现象是指在CP=1期间，主触发器接收了输入激 励信号只发生一次翻转后，主触发器状态就一直保持不变， 它 不再随输入激励信号J、K的变化而变化的现象。
2 同步（钟控）RS触发器
四、同步RS触发器存在的问题－－空翻现象
由于在CP=1期间，G3、G4门为“开门”，都能接收R、 S信号。所以，如果在CP=1期间R、S发生多次变化，则触 发器的状态也可能发生多次翻转。
在一个时钟脉冲周期（CP=1）中，触发器发生多次 翻转的现象叫做空翻。
为避免计数混乱，要

n
JQ
(K
nn
Q )Q

n
Q
。
而在 CP＝1期间从触发器状态不变，所以当主触发器在CP＝1期
间发生了一次翻转之后，就一直保持不变，也就不随输入J、K
的变化而变化。
3 主从JK触发器
设初态Q=0
CP
J K
Q主 Q主
Q
Q t1 t2 t3
Q n1 主

n
JQ

KQ nQ主n
要求在CP＝1期间输入信号J、 K不能发生变化，则应使 CP=1的宽度尽可能窄。
2 同步（钟控）RS触发器
所谓同步触发器就是要求只有在同步信号到达时，触 发器的状态才能发生变化。而这个同步信号叫做时钟信号 （时钟脉冲），用CP表示。
一、电路结构和逻辑符号
Q
Q
Q
Q
Q
Q
G1 &
SD
G3 &
& G2
RD
& G4
Q
Q
S CP R
1S C1 1R
S CP R (a) 逻辑电路
S CP R
RD SD 01 10 11
Qn+1 0 1
保持
③RD=1、SD=1时：触发器保持原有状态不变，即原来的状态被 触发器存储起来，这体现了触发器具有记忆能力。
1 基本RS触发器
？ Q
Q
1
1
RD SD 01
Qn+1 0
&
&
10
1
1 1 保持
SD 0
0 RD
0
0
不定
④RD=0、SD=0时：Qn+1=Qn+1=1，不符合触发器的互补输出关系。 并且当RD、SD同时由0变为1时，由于两与非门的延迟时间不等， 使触发器的次态不确定。这种情况是不允许的。
1 基本RS触发器
Q
Q
1
0
&
&
RD SD 01 10
Qn+1 0 1
SD 0
1 RD
②RD=1、SD=0时：不论触发器原来处于什么状态次态都将变成 “1”态，这种情况称将触发器置“1”或置位。SD端称为触发 器的置“1”端或置位端(低电平有效)。
1 基本RS触发器
Q
Q
01
01
&
&
SD 1
1 RD