電子技術(shù)主講教師：傅穎項目十一觸發(fā)器1.觸發(fā)器電路1.1時序邏輯電路的特點1.2同步觸發(fā)器1.3邊沿觸發(fā)器1.4觸發(fā)器的邏輯轉(zhuǎn)換1.5觸發(fā)器應(yīng)用電路實例一、基本RS觸發(fā)器基本RS觸發(fā)器又稱為RS鎖存器（latch），它結(jié)構(gòu)簡單，是各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)觸發(fā)器的基本組成部分?；綬S觸發(fā)器為直接觸發(fā)方式。1.電路組成2.邏輯功能

端稱為置1輸入端，又稱置位端。

端稱為置0輸入端，又稱復(fù)位端；二者均為低電平有效。圖中，Q=1、=0的狀態(tài)是穩(wěn)定的，稱為1態(tài)；Q=0、

=1的狀態(tài)也是穩(wěn)定的，稱為0態(tài)。

1.1直接觸發(fā)方式的RS觸發(fā)器基本RS觸發(fā)器

a)邏輯圖

b)邏輯符號1010111.1直接觸發(fā)方式的RS觸發(fā)器1010111.1直接觸發(fā)方式的RS觸發(fā)器10100111001.1直接觸發(fā)方式的RS觸發(fā)器1010011.1直接觸發(fā)方式的RS觸發(fā)器1010101.1直接觸發(fā)方式的RS觸發(fā)器01011010011.1直接觸發(fā)方式的RS觸發(fā)器1010001111ΦΦ1.1直接觸發(fā)方式的RS觸發(fā)器0101001111ΦΦ111.1直接觸發(fā)方式的RS觸發(fā)器3.邏輯功能的描述1）狀態(tài)轉(zhuǎn)換特性表觸發(fā)器在接收觸發(fā)信號之前的原穩(wěn)定狀態(tài)稱為初態(tài)→

Qn觸發(fā)器在接收觸發(fā)信號之后建立的新穩(wěn)定狀態(tài)為次態(tài)→Q

n+1

不定狀態(tài)

復(fù)位(reset)端置位(set)端1.1直接觸發(fā)方式的RS觸發(fā)器2）時序圖（又稱波形圖）是以輸出狀態(tài)隨時間變化的波形圖的方式來描述觸發(fā)器的邏輯功能。時序波形圖

或非門組成的基本RS觸發(fā)器

a)邏輯圖b)邏輯符號

或非門構(gòu)成的RS觸發(fā)器時序圖

1.1直接觸發(fā)方式的RS觸發(fā)器二、集成RS觸發(fā)器集成RS觸發(fā)器是將組成RS觸發(fā)器的各個邏輯門制作在一塊芯片上，為了擴(kuò)展其應(yīng)用功能，有時還增加了一些附加邏輯門，使其應(yīng)用更加靈活方便。CD4043為三態(tài)RS鎖存器，在其內(nèi)部集成了4個RS觸發(fā)器單元，每個觸發(fā)器的輸出端均用CMOS傳輸門對輸出狀態(tài)進(jìn)行控制，4個傳輸門的工作狀態(tài)由公用的使能（enable，簡稱EN）端控制。當(dāng)EN為高電平時，傳輸門處于接通狀態(tài)，觸發(fā)器按基本RS觸發(fā)器方式工作；當(dāng)EN為低電平時，傳輸門均處于截止?fàn)顟B(tài)，所有觸發(fā)器的輸出處于高阻狀態(tài)。集成RS觸發(fā)器的應(yīng)用很廣泛，圖a是利用CD4043構(gòu)成的單脈沖發(fā)生電路，主要用于消除由于機械開關(guān)觸點的抖動所造成的脈沖波形所出現(xiàn)的毛刺現(xiàn)象。1.1直接觸發(fā)方式的RS觸發(fā)器基本RS觸發(fā)器是直接觸發(fā)方式，觸發(fā)信號直接控制著輸出端的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。實際應(yīng)用時，常常要求觸發(fā)器的輸出狀態(tài)在某一指定時段按輸入信號和初態(tài)所決定的狀態(tài)發(fā)生變化，這段時間可由外加時鐘脈沖（clockpulse，簡稱CP）來決定。同步觸發(fā)器加有時鐘脈沖控制端CP，其輸出狀態(tài)只能在控制信號CP有效時（分高電平有效和低電平有效兩種）才能被觸發(fā)，發(fā)生改變，如何變化由輸入信號和初態(tài)決定。

1.2同步觸發(fā)器

一、同步RS觸發(fā)器同步RS觸發(fā)器的邏輯圖和邏輯符號如圖所示。圖中G1和G2組成基本RS觸發(fā)器，G3和G4組成輸入控制門電路。CP是時鐘脈沖信號，高電平有效，即CP為高電平時，輸出狀態(tài)可以改變，CP為低電平時，觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變。加有CP端同步RS觸發(fā)器a)邏輯圖b)邏輯符號

1.2同步觸發(fā)器圖為同步RS觸發(fā)器的時序波形圖。1.2同步觸發(fā)器二、同步D觸發(fā)器除同步RS觸發(fā)器外，還有一種同步D觸發(fā)器（也叫D鎖存器），CP有效時，觸發(fā)器的狀態(tài)就等于輸入端D的狀態(tài)，CP無效時，觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變，又稱為透明鎖存器。同步觸發(fā)器可分為CP高電平有效和CP低電平有效兩種類型。在同步觸發(fā)器的邏輯符號中，CP輸入端沒有小圈的是CP高電平有效的同步觸發(fā)器，其狀態(tài)在CP=1時才可能變化；CP輸入端有小圈的是CP低電平有效的同步觸發(fā)器，其狀態(tài)在CP=0時才可能變化。同步D觸發(fā)器

1.2同步觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器的狀態(tài)只能在某一時刻（CP的上升沿或下降沿）發(fā)生變化，與同步RS觸發(fā)器相比，其抗干擾能力和工作可靠性得到較大提高，在電子技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。按觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)所對應(yīng)的CP時刻不同，可把邊沿觸發(fā)器分為CP上升沿觸發(fā)方式和CP下降沿觸發(fā)方式，也稱CP正邊沿觸發(fā)或CP負(fù)邊沿觸發(fā)。按實現(xiàn)的邏輯功能不同，常用的邊沿觸發(fā)器有邊沿D觸發(fā)器和邊沿JK觸發(fā)器。一、邊沿D觸發(fā)器1.邏輯符號CP端帶三角，表示邊沿觸發(fā)，無小圓圈，表示上升沿觸發(fā)。1.3邊沿觸發(fā)器2.工作特性

當(dāng)CP=0或CP=1時，觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變。當(dāng)CP下降沿到來時，觸發(fā)器的狀態(tài)也保持不變。只有在CP上升沿到來的時刻，觸發(fā)器的狀態(tài)才會發(fā)生變化。若這一時刻D=0，觸發(fā)器的狀態(tài)將被置0；若這一時刻D=1，觸發(fā)器的狀態(tài)將被置1。3.邏輯功能描述根據(jù)觸發(fā)器的特性表，可以用函數(shù)式表示觸發(fā)器輸出狀態(tài)和輸入信號之間的關(guān)系，該表達(dá)式稱為特性方程。D觸發(fā)器的特性方程為：1.3邊沿觸發(fā)器4.集成邊沿D觸發(fā)器及應(yīng)用74HC74是一種集成正邊沿雙D觸發(fā)器，內(nèi)含兩個上升沿D觸發(fā)器，其直接置位端、直接復(fù)位端和時鐘脈沖輸入端各自獨立。圖示電路為利用74HC74構(gòu)成的單按鈕電子轉(zhuǎn)換開關(guān)電路，該電路只利用一個按鈕即可實現(xiàn)電路的接通與斷開。1.3邊沿觸發(fā)器二、邊沿JK觸發(fā)器1.邏輯符號和邏輯功能

小圓圈表示下降沿（負(fù)邊沿）觸發(fā)1.3邊沿觸發(fā)器

根據(jù)JK觸發(fā)器的特性表，可得其特性方程：1.3邊沿觸發(fā)器

JK觸發(fā)器時序圖

········1.3邊沿觸發(fā)器

2.邊沿JK觸發(fā)器的應(yīng)用

74HC112內(nèi)含兩個下降沿JK觸發(fā)器，觸發(fā)器的直接置位端、直接復(fù)位端和時鐘脈沖輸入端各自獨立。圖示電路是利用74HC112構(gòu)成的單按鈕電子轉(zhuǎn)換開關(guān)。1.3邊沿觸發(fā)器常用的觸發(fā)器除JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器之外，還有T、T′觸發(fā)器。T觸發(fā)器是一種受控計數(shù)型觸發(fā)器，當(dāng)受控輸入信號T=1時，時鐘脈沖到來觸發(fā)器就翻轉(zhuǎn)；當(dāng)T=0時，觸發(fā)器處于保持狀態(tài)。把JK觸發(fā)器的J、K端相連作為受控輸入端T，就構(gòu)成了T觸發(fā)器，如圖所示。T′觸發(fā)器則是只要時鐘脈沖到來就翻轉(zhuǎn)計數(shù)的觸發(fā)器。在T觸發(fā)器中，當(dāng)T恒為1時就構(gòu)成了T′觸發(fā)器，如圖所示是T′觸發(fā)器的時序波形圖。1.4觸發(fā)器的邏輯轉(zhuǎn)換由于D觸發(fā)器使用方便，而JK觸發(fā)器邏輯功能最為完善，所以目前市場上出售的集成觸發(fā)器多為D和JK兩種。在實際工作中經(jīng)常要利用手中僅有的單一品種觸發(fā)器去完成其他觸發(fā)器的邏輯功能，這就需要將不同類型的觸發(fā)器之間的邏輯功能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換方法如下表所示。1.4觸發(fā)器的邏輯轉(zhuǎn)換一、觸摸轉(zhuǎn)換開關(guān)

圖示電路是利用雙上升沿D觸發(fā)器CD4013組成的觸摸轉(zhuǎn)換開關(guān)，該電路可用一個觸摸開關(guān)完成“開”或“關(guān)”的功能，可用作自動控制設(shè)備中的電源開關(guān)或轉(zhuǎn)換開關(guān)。1.5觸發(fā)器應(yīng)用電路實例二、8路智力競賽搶答器圖示電路是利用10線—4線優(yōu)先編碼器CD40147、四同步D觸發(fā)器CD4042、BCD碼4線—7線譯碼/驅(qū)動器CD4511、四2輸入或非門CD4001以及LED數(shù)碼管等構(gòu)成的8路智力競賽搶答器。1.5觸發(fā)器應(yīng)用電路實例本章小節(jié)觸發(fā)器有兩種穩(wěn)定狀態(tài)，在外加信號作用下，可以從一種穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)外加信號消失后，觸發(fā)器仍維持其狀態(tài)不變，因此，觸發(fā)器具有記憶功能。觸發(fā)器的觸發(fā)方式有直接觸發(fā)方式、同步觸發(fā)方式和邊沿觸發(fā)方式三種類型。最簡單的觸發(fā)器是直接觸發(fā)方式的基本RS觸發(fā)器，它具有置1置0和維持功能。同步觸發(fā)器分為同步RS觸發(fā)器和同步D觸發(fā)器。同步觸發(fā)器具有時鐘脈沖輸入端CP，當(dāng)時鐘信號有效時（分為高電平有效和低電平有效兩種類型），觸發(fā)器才能被觸發(fā)。時鐘脈沖信號CP無效時，觸發(fā)器狀態(tài)不變。同步D觸發(fā)器也稱為D鎖存器，具有置1和置0功能。邊沿觸發(fā)器分為上升沿（正邊沿）觸發(fā)和下降沿（負(fù)邊沿）觸發(fā)兩