演示文稿觸發(fā)器教程當(dāng)前1頁，總共41頁。觸發(fā)器教程當(dāng)前2頁，總共41頁。G24.1基本觸發(fā)器4.1.1由與非門組成一、電路及符號(hào)QG1R&&SQQQRSRSQ=0Q=10態(tài)Q=1Q=01態(tài)10010110當(dāng)前3頁，總共41頁。G2QG1R&&SQ二、工作原理Q=Q“保持”1001Q=0Q=10態(tài)“置0”或“復(fù)位”(Reset)0110Q=1Q=01態(tài)“置1”或“置位”(Set)Q和Q均為UHR

先撤消：1態(tài)S

先撤消：0態(tài)信號(hào)同時(shí)撤消：狀態(tài)不定

(隨機(jī))當(dāng)前4頁，總共41頁。簡化波形圖狀態(tài)翻轉(zhuǎn)過程需要一定的延遲時(shí)間,如10，延遲時(shí)間為tPHL；

01，延遲時(shí)間為tPLH。由于實(shí)際中翻轉(zhuǎn)延遲時(shí)間相對(duì)于脈沖的寬度和周期很小，故可視為0。QG1R&&SQ設(shè)觸發(fā)器初始狀態(tài)為0：QQSRQQ信號(hào)同時(shí)撤消,出現(xiàn)不確定狀態(tài)信號(hào)不同時(shí)撤消，狀態(tài)確定當(dāng)前5頁，總共41頁。三、現(xiàn)態(tài)、次態(tài)、特性表和特性方程1.現(xiàn)態(tài)和次態(tài)現(xiàn)態(tài)Qn：觸發(fā)器接收輸入信號(hào)之前的狀態(tài)。次態(tài)Qn＋1：觸發(fā)器接收輸入信號(hào)之后的新狀態(tài)。2.特性表和特性方程RSQnQ

n+1000001010011100101110111011100不用不用特性表簡化特性表RSQ

n+100011011Q

n保持1置10置0不用不允許Q

n+1011100Q

n+1=S+RQ

n約束條件特性方程當(dāng)前6頁，總共41頁。4.1.2由或非門組成一、電路及符號(hào)QQSRSR二、工作原理“保持”“置0”“置1”“不允許”若高電平同時(shí)撤消，則狀態(tài)不定。G2QG1RSQ>1>1當(dāng)前7頁，總共41頁。SRQQ三、特性表和特性方程RSQ

n+100011011Q

n保持置

1置

0不許10不用Q

n+1=S+RQ

n約束條件四、基本RS觸發(fā)器主要特點(diǎn)1.優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，具有置0、置1、保持功能。2.問題：輸入電平直接控制輸出狀態(tài)，使用不便，抗干擾能力差；R、S之間有約束。G2QG1RSQ>1>1波形圖當(dāng)前8頁，總共41頁。4.1.3集成基本觸發(fā)器一、CMOS集成基本觸發(fā)器1.由與非門組成：CC4044&&1TGQ11三態(tài)RS鎖存觸發(fā)器特性表RSENQ

n+1

注0Z高阻態(tài)001011101111Q

n保持置

1

置

0不允許10不用內(nèi)含4個(gè)基本RS觸發(fā)器2.由或非門組成：CC4043(略)+VCC1R1SA1SB2R2S3R3SA3SB4R4S1Q2Q3Q4Q12356101112141547913Q1Q2Q3Q48167427974LS279R1S11S12R2S2R3S31S32R4S4––––––––––當(dāng)前9頁，總共41頁。二、TTL集成基本觸發(fā)器74279、74LS279QR&&SQR&&S1S2+VCC1R1SA1SB2R2S3R3SA3SB4R4S1Q2Q3Q4Q12356101112141547913Q1Q2Q3Q48167427974LS279R1S11S12R2S2R3S31S32R4S4––––––––––當(dāng)前10頁，總共41頁。同步觸發(fā)器：觸發(fā)器的工作狀態(tài)不僅受輸入端(R、S)控制，而且還受時(shí)鐘脈沖(CP)的控制。CP(ClockPulse):等周期、等幅的脈沖串。

基本RS觸發(fā)器：S—直接置位端；R—直接復(fù)位端。(不受CP控制)同步觸發(fā)器：同步

RS

觸發(fā)器同步D觸發(fā)器4.2同步觸發(fā)器4.2.1同步RS觸發(fā)器當(dāng)前11頁，總共41頁。一、電路組成及工作原理1.電路及邏輯符號(hào)QG1R&&SQG3R&&SG2G4CP曾用符號(hào)QQRSRSCPCP國標(biāo)符號(hào)QQRSRSCPC12.工作原理當(dāng)CP=0保持當(dāng)CP=1與基本RS觸發(fā)器功能相同當(dāng)前12頁，總共41頁。特性表：CPRSQnQn+1注0Qn保持10

0010

0110

1010

1111

0011

0111101111011100不用不用保持置1置0不許特性方程:約束條件CP=1期間有效二、主要特點(diǎn)1.時(shí)鐘電平控制CP=1期間接受輸入信號(hào)；CP=0期間輸出保持不變。（抗干擾能力有所增強(qiáng)）2.RS之間有約束當(dāng)前13頁，總共41頁。4.2.2同步D觸發(fā)器一、電路組成及工作原理QG1R&&SQG3R&&SG2G4CP1D（CP=1期間有效）簡化電路：省掉反相器。二、主要特點(diǎn)1.時(shí)鐘電平控制，無約束問題；2.CP=1時(shí)跟隨。下降沿到來時(shí)鎖存當(dāng)前14頁，總共41頁。三、集成同步D觸發(fā)器1.TTL74LS375CPDQG1QG3R&&SG2G41>1>1G5RS+VCC74LS3751D01LE1D12D02LE2D11Q01Q01Q11Q12Q02Q02Q12Q114791215236510111413Q1Q1Q2Q2Q3Q3Q4Q4––––D1CP1、2D2D3CP3、4D4816當(dāng)前15頁，總共41頁。4.3邊沿觸發(fā)器4.3.1邊沿D觸發(fā)器一、電路組成及工作原理QMQMCPRSQQS

C1

RR

SC1111DG7CPQ&&QG3&&DG2G4&&&&G6G81G1G511QMQM從主曾用符號(hào)國標(biāo)符號(hào)QQCPC11D

D

QQCPCp1D

D

QQ1.電路組成及邏輯符號(hào)當(dāng)前16頁，總共41頁。2.工作原理(1)接收信號(hào)：CP=1主觸發(fā)器接收輸入信號(hào)主觸發(fā)器跟隨D變化(2)輸出信號(hào)：CP=0主觸發(fā)器保持不變；從觸發(fā)器由CP到來之前的

QnM

確定。QMQMCPRSQQS

C1

RR

SC1111D從主即：下降沿時(shí)刻有效當(dāng)前17頁，總共41頁。3.異步輸入端的作用G7CPQ&&QG3&&DG2G4&&&&G6G81G1G511D—同步輸入端受時(shí)鐘

CP

同步控制SDRD—異步輸入端不受時(shí)鐘CP

控制10直接置位端直接復(fù)位端異步置位端異步復(fù)位端國標(biāo)符號(hào)曾用符號(hào)SDDCPRD––QQ111010100100110111–

–SDRDDCPQQ當(dāng)前18頁，總共41頁。二、集成邊沿D觸發(fā)器1.CMOS邊沿D

觸發(fā)器CC4013(雙D觸發(fā)器)符號(hào)引出端功能Q1Q1VDD

SD1

CP1

SD2

CP2

D1

RD1D2

RD2Q2Q2VSS6534891110121312147特性表CPDRDSDQn+1注

0

00

100000

1

10

1

101Qn10不用同步置0同步置1保持(無效)異步置1異步置0不允許CP上升沿觸發(fā)QQCPC11DD

S

RSD

RD當(dāng)前19頁，總共41頁。2.TTL邊沿D

觸發(fā)器7474(雙D觸發(fā)器)符號(hào)引出端功能特性表CPDRDSDQn+1注

0

11

111110

1

1

0

1

101Qn01不用同步置0同步置1保持(無效)異步置0異步置1不允許Q1Q1VCC

SD1

CP1

SD2

CP2

D1

RD1D2

RD2Q2Q2地4231101211135698147

–

–

––––

3.主要特點(diǎn)CP的上升沿(正邊沿)或下降沿(負(fù)邊沿)觸發(fā)；

抗干擾能力極強(qiáng)；

只有置1、置0功能。QQCPC11DD

S

RSD

RD當(dāng)前20頁，總共41頁。4.3.2邊沿JK觸發(fā)器一、電路組成及符號(hào)二、工作原理QMQMCPRSQQS

C1

RR

SC1111D>1>1&JK冗余項(xiàng)國標(biāo)符號(hào)QQCPC11JIKJ

KQQCPCPJKJ

K曾用符號(hào)CP下降沿有效當(dāng)前21頁，總共41頁。二、集成邊沿JK觸發(fā)器1.CMOS邊沿JK

觸發(fā)器CC4027國標(biāo)符號(hào)曾用符號(hào)QQCPC1

1JIKJ

KS

RSD

RDQQCPCPJKJ

KSD

RDSD

RD引出端功能Q1Q1VDD

J1

K1SD2CP2RD2SD1

CP1

RD1J2K2Q2Q2VSS76354910131112121514168當(dāng)前22頁，總共41頁。JKQnRDSDCPQn+1注00

00000

10001

00001

100100001010011

00011

10001001110保持同步置0同步置1翻轉(zhuǎn)00010001不變01101110不用異步置1異步置0不允許特性表當(dāng)前23頁，總共41頁。2.TTL邊沿JK

觸發(fā)器

CP下降沿觸發(fā)

異步復(fù)位端RD、異步置位端SD

均為低電平有效74LS112(雙JK觸發(fā)器)3.主要特點(diǎn)

CP的上升沿或下降沿觸發(fā)；

抗干擾能力極強(qiáng)，工作速度很高，在觸發(fā)沿瞬間，按的規(guī)定更新狀態(tài)；功能齊全(保持、置1、置0、翻轉(zhuǎn))，使用方便。當(dāng)前24頁，總共41頁。4.波形圖設(shè)輸出端初態(tài)為0QJ=K=0保持J=K=1翻轉(zhuǎn)當(dāng)前25頁，總共41頁。4.3.3邊沿觸發(fā)器功能分類、功能表示方法及轉(zhuǎn)換一、邊沿觸發(fā)器功能分類定義在CP作用下，J、K取值不同時(shí)，具有保持、置0、置1、翻轉(zhuǎn)功能的電路，都叫做JK型時(shí)鐘觸發(fā)器。1.JK型觸發(fā)器符號(hào)特性表JKQ

n+1功能00

01

1011Q

n01保持置0置1翻轉(zhuǎn)特性方程CP下降沿時(shí)刻有效QQCPC11JIKJ

KQ

n當(dāng)前26頁，總共41頁。2.D型觸發(fā)器符號(hào)特性表特性方程CP上升沿時(shí)刻有效QQCPC11DD

DQ

n+1功能001

1置0置1定義在CP作用下，D取值不同時(shí)，具有置0、置1功能的電路，都叫做D型時(shí)鐘觸發(fā)器。當(dāng)前27頁，總共41頁。3.T

型觸發(fā)器QQCPC11TT

TQ

n+1功能0

Q

n1

Q

n保持翻轉(zhuǎn)CP下降沿時(shí)刻有效4.T

’

型觸發(fā)器QQCPC1Q

n

Q

n+1功能011

0翻轉(zhuǎn)

CP下降沿時(shí)刻有效

在CP作用下，當(dāng)T=0時(shí)保持狀態(tài)不變，T=1時(shí)狀態(tài)翻轉(zhuǎn)的電路，叫T型時(shí)鐘觸發(fā)器。每來一個(gè)CP就翻轉(zhuǎn)一次的電路叫T’型時(shí)鐘觸發(fā)器.當(dāng)前28頁，總共41頁。二、邊沿觸發(fā)器邏輯功能表示方法1.

特性表、卡諾圖、特性方程特性表、卡諾圖、特性方程、狀態(tài)圖和時(shí)序圖。(1)特性表(真值表)DQ

n+1功能00置01

1置1JKQ

nQ

n+1功能000001Q

n保持

01

0

101

0置0

10

1

0011置1111101

Q

n翻轉(zhuǎn)當(dāng)前29頁，總共41頁。(2)卡諾圖D觸發(fā)器：單變量的函數(shù)，其卡諾圖無意義。JK觸發(fā)器：10011100Qn+1QnJK0100011110(3)特性方程D觸發(fā)器：JK觸發(fā)器：當(dāng)前30頁，總共41頁。2.狀態(tài)圖和時(shí)序圖(1)狀態(tài)圖D觸發(fā)器：01D

=

0D

=

1D

=

1D

=

0JK觸發(fā)器:01J

=

0K

=

J

=

1，K

=

J

=

K=

0

J

=

，K

=

1

當(dāng)前31頁，總共41頁。(2)時(shí)序圖D觸發(fā)器：

特點(diǎn)：表述了CP對(duì)輸入和觸發(fā)器狀態(tài)在時(shí)間上的對(duì)應(yīng)關(guān)系和控制或觸發(fā)作用。CP上升沿觸發(fā)JK觸發(fā)器：CP下降沿觸發(fā)當(dāng)前32頁，總共41頁。三、邊沿觸發(fā)器邏輯功能表示方法間的轉(zhuǎn)換1.特性表卡諾圖、特性方程、狀態(tài)圖和時(shí)序圖Qn+1QnJK0100011110JKQ

n+1功能00Q

n保持

0

10置0

1

01置111Q

n翻轉(zhuǎn)0100111001

0/1

/

0/

1

/(1)特性表

卡諾圖、狀態(tài)圖(2)特性表

特性方程向時(shí)序圖的轉(zhuǎn)換(略)當(dāng)前33頁，總共41頁。2.狀態(tài)圖特性表、卡諾圖、特性方程和時(shí)序圖01

0/1

/

0/

1

/

00/

01/10

/11

/00/

10/

01

/11

/JKQ

nQ

n+1Qn+1QnJK01000111100000010101010

101

0000101

00111111111011010當(dāng)前34頁，總共41頁。狀態(tài)圖

時(shí)序圖[例]

已知CP、J、K波形，畫輸出波形。假設(shè)初始狀態(tài)為0。CPJK01

00/

01/10

/11

/01

/11

/00/

10/

1001110000Q010011當(dāng)前35頁，總共41頁。4.4觸發(fā)器的電氣特性4.4.1靜態(tài)特性一、CMOS觸發(fā)器

由于CMOS觸發(fā)器的輸入、輸出以CMOS反相器作為緩沖級(jí)，故特性與CMOS反相器相同，不贅述。二、TTL觸發(fā)器與TTL反相器相同，不贅述。當(dāng)前36頁，總共41頁。4.4.2動(dòng)態(tài)特性一、輸入信號(hào)的建立時(shí)間和保持時(shí)間1.建立時(shí)間

tset指要求觸發(fā)器輸入信號(hào)先于

CP

信號(hào)的