5.1概述

5.2SR鎖存器5.3~5.5電平觸發(fā)、脈沖觸發(fā)及邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器（內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般了解）5.6觸發(fā)器的邏輯功能及描述方法第五章觸發(fā)器5.1概述一、定義：觸發(fā)器（FlipFlop，簡寫為FF）是一能夠存儲一位二值信號的基本單元電路。二、基本特點：（1）有兩個能自行保持的穩(wěn)定狀態(tài)，即穩(wěn)定狀態(tài)0、1。（2）可以置1或0狀態(tài)。三、分類1.按觸發(fā)方式（電平，脈沖，邊沿）2.按邏輯功能（SR,JK,D,T）3.按存儲數(shù)據(jù)的原理不同分：靜態(tài)和動態(tài)觸發(fā)器。一、電路結(jié)構(gòu)正是由于引入反饋，才使電路具有記憶功能!兩個輸入端兩個輸出端反饋反饋5.2SR鎖存器邏輯符號輸入RD=0,SD=0時0000設(shè)Q為觸發(fā)器的原狀態(tài)（初態(tài)），即觸發(fā)信號輸入前的狀態(tài)；Q*為觸發(fā)器的新狀態(tài)（次態(tài)），即觸發(fā)信號輸入后的狀態(tài)。二、功能分析101001輸出保持原狀態(tài)：010110輸出保持原狀態(tài)：保持！00輸入RD=0,SD=1時01010110輸出變?yōu)椋?1001010輸出保持：置“1”！輸入RD=1,SD=0時00110101輸出仍保持：10010101輸出變?yōu)椋褐谩?”！輸入RD=1,SD=1時1100輸出：全是0注意：當(dāng)RD、SD同時由1變?yōu)?時，翻轉(zhuǎn)快的門輸出變?yōu)?，另一個不得翻轉(zhuǎn)。因此，該狀態(tài)為不定狀態(tài)。SR鎖存器的特性表約束條件：RD.SD=0不定保持置1置00000001110011011010001101100①1110①三、動作特點SD：直接置1端；RD：直接置0端。（均是高電平有效）在任何時刻，輸入都能直接改變輸出的狀態(tài)。1100111101010111100010100001①0011①特性表四、存在問題：1、輸入端信號變化，輸出隨之變化，無法在時間上加以控制；2、存在約束條件：即RD.SD=0。例題分析：P218例5.2.1保持不定置111111①1001①00001010001111010100011置05.3電平觸發(fā)的SR觸發(fā)器（同步SR觸發(fā)器）一、電路結(jié)構(gòu)與工作原理00XX011XX01100110011011①1111①01101110011110110010001*QQRSCLK在CLK=1的全部時間里，S和R的變化才會引起輸出狀態(tài)的變化。輸入控制門+SR鎖存器帶有異步端的同步SR觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)異步置0端異步置1端平時常為1平時常為1存在問題：在CLK=1期間存在多次翻轉(zhuǎn)問題。二、動作特點在CLK=1的全部時間里，S和R的變化都將引起輸出狀態(tài)的變化。5.4脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器一、電路結(jié)構(gòu)與工作原理二、動作特點：1、觸發(fā)器的狀態(tài)的變化發(fā)生在CLK信號的下降沿（或上升沿）；2、CLK有效的全部時間內(nèi)輸入信號的任何變化都可能會影響輸出。XXXX0000001110011011010001101101*1111*動作特點：觸發(fā)器的次態(tài)僅僅取決于CLK信號的下降沿（或上升沿）到達時刻輸入信號的狀態(tài)，而在CLK=1或CLK=0期間，輸入端的任何變化都不影響輸出。5.5邊沿觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與動作特點5.6觸發(fā)器的邏輯功能描述及其轉(zhuǎn)換方法5.6.1觸發(fā)器按邏輯功能的分類5.6.2觸發(fā)器按邏輯功能與電路結(jié)構(gòu)的關(guān)系5.6.3觸發(fā)器的邏輯功能轉(zhuǎn)換觸發(fā)器的邏輯功能是指觸發(fā)器的次態(tài)和初態(tài)及輸入信號之間在穩(wěn)態(tài)下的邏輯關(guān)系。邏輯功能可采用特性表、特性方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和波形圖（或稱時序圖）來描述。時鐘控制的觸發(fā)器，介紹的是邊沿觸發(fā)器。5.6.1觸發(fā)器按邏輯功能的分類1、SR觸發(fā)器上升沿觸發(fā)（2）特性表約束條件：R.S=011000①1110①01101100010110110010000（3）特性方程：（4）狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖約束條件：R.S=011000①1110①01101100010110110010000（5）波形圖QCLKRS2、JK觸發(fā)器下降沿觸發(fā)（2）特性表（3）特性方程：00000011100110110100011011011110保持置1翻轉(zhuǎn)置0（4）狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖（5）波形圖Q3、D觸發(fā)器（4）狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖（5）波形圖Q（2）特性表0000101011114、T觸發(fā)器（1）邏輯符號（4）狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖（5）波形圖QCLK（2）特性表000011101110例1：已知CLK波形，試畫Q端波形。（設(shè)觸發(fā)器初態(tài)為0）P2535.15

CLK5、T′觸發(fā)器T=1的T觸發(fā)器即為T′觸發(fā)器。故其特性方程是：Q例2：已知CLK波形，試畫Q端波形。（設(shè)觸發(fā)器初態(tài)為0）P2545.19解：QCLK5.6.2觸發(fā)器按邏輯功能與電路結(jié)構(gòu)的關(guān)系從上面的學(xué)習(xí)可知，觸發(fā)器按邏輯功能可以分為SR、JK、D、T等類型。而按電路結(jié)構(gòu)分，則有電平觸發(fā)、脈沖觸發(fā)、邊沿觸發(fā)器等類型。二者沒有固定的對應(yīng)關(guān)系。不同邏輯功能的觸發(fā)器可以是同一電路結(jié)構(gòu)，如都是邊沿觸發(fā)器；不同電路結(jié)構(gòu)的觸發(fā)器可以是有相同的邏輯功能，如電平觸發(fā)SR、脈沖觸發(fā)SR有相同的特性表。5.6.3觸發(fā)器的邏輯功能轉(zhuǎn)換觸發(fā)器邏輯功能轉(zhuǎn)換的步驟：1、寫出已知觸發(fā)器和待求功能的觸發(fā)器二者的特性方程。2、令二者特性方程相等,得出邏輯功能轉(zhuǎn)換的表達式。3、畫邏輯圖。目前生產(chǎn)的時鐘控制觸發(fā)器只有JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器。1、D→JKD：Q*=D；JK：即可實現(xiàn)轉(zhuǎn)換。2、D→T、T′D：Q*=D；T：即可實現(xiàn)轉(zhuǎn)換。一、由D觸發(fā)器→其他觸發(fā)器二、由JK觸發(fā)器→其他觸發(fā)器1、JK→D

令J＝D，K＝D′即可實現(xiàn)轉(zhuǎn)換。2、JK→T令J＝K＝T即可實現(xiàn)轉(zhuǎn)換。1、掌握SR鎖存器和邊