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文檔簡介

觸發(fā)器概念在數(shù)字電路系統(tǒng)中,除了由集成邏輯門電路構(gòu)成的組合邏輯電路之外,還有一種時序邏輯電路。觸發(fā)器是構(gòu)成時序邏輯電路的重要部件,它具有“記憶”功能,并在電路完成同步觸發(fā)等功能。

本章內(nèi)容

·基本RS觸發(fā)器、同步觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)與功能?!S、JK、D、T、T’等各種功能觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)、特點。觸發(fā)器的三種分類方法

(1)按有無時鐘脈沖來分,有基本觸發(fā)器(無時鐘觸發(fā)器,如脈沖觸發(fā)器)和時鐘控制觸發(fā)器。(2)按電路結(jié)構(gòu)來分,有同步RS觸發(fā)器、主從觸發(fā)器、維持阻塞觸發(fā)器、邊沿觸發(fā)器等。(3)按邏輯功能來分,有RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、T觸發(fā)器、T′觸發(fā)器等。15.1基本RS觸發(fā)器

5.1.1電路結(jié)構(gòu)

○由兩個與非門做正反饋閉環(huán)連接而構(gòu)成的,即由兩個與非門交叉直接耦合而成。

○有兩個輸出端,一個標(biāo)為Q,另一個標(biāo)為,在正常情況下,這兩個輸出端總是邏輯互補的,即一個為0時,另一個為1?!鹩袃蓚€輸入端和是用來加如觸發(fā)信號的端子。其文字符號上面的“-”符號,表明這種觸發(fā)器輸入信號為低電平有效。圖5.1.1用與非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器·以Q這個輸出端的狀態(tài)為觸發(fā)器的狀態(tài),如時稱觸發(fā)器為1狀態(tài);時稱觸發(fā)器為0狀態(tài)?!ぴ诮油娫匆院?,如果端均未加低電平,,此時觸發(fā)器若處于1狀態(tài),那么這個狀態(tài)一定是穩(wěn)定的;如果觸發(fā)器處于0態(tài),那么這個狀態(tài)在輸入端不加低電平信號時也是穩(wěn)定的?!び|發(fā)器在未接收低電平輸入信號時,一定處于兩個狀態(tài)中的一個狀態(tài),無論處于哪個狀態(tài)都是穩(wěn)定的,即觸發(fā)器具有兩個(雙)穩(wěn)態(tài)。5.1.2基本工作原理○具有兩個穩(wěn)定的狀態(tài)

&&2○在輸入低電平信號作用下,觸發(fā)器可以從一個穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個穩(wěn)態(tài)

·假定觸發(fā)器的原始穩(wěn)定狀態(tài)(稱為初態(tài))Q為1,·假定觸發(fā)器的原始穩(wěn)定狀態(tài)(稱為初態(tài))Q為0,·對于上述兩種情況,即使,觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)后的狀態(tài)保持不變?!び|發(fā)器“復(fù)位”:·觸發(fā)器“置位”:·觸發(fā)器的“記憶功能”:一旦進(jìn)入某種狀態(tài),即使,輸出狀態(tài)也不會改變,即觸發(fā)器具有所謂的記憶能力?!ぁ半p穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器”與“觸發(fā)”的概念:觸發(fā)器具有兩個穩(wěn)態(tài)并能在適當(dāng)信號觸發(fā)下翻轉(zhuǎn)的性質(zhì),其全稱應(yīng)是雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。這既說明了它有“兩個穩(wěn)態(tài)”,又說明兩個穩(wěn)態(tài)的轉(zhuǎn)換需要“觸發(fā)”。·脈沖控制觸發(fā):由于基本RS觸發(fā)器的觸發(fā)信號是采用脈沖信號,故屬于脈沖控制觸發(fā)。圖5.1.1用與非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器&&35.1.3邏輯功能的表示方法

○用真值表(特性表)表示

·當(dāng)時:觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變,稱為保持功能。

·當(dāng)時:觸發(fā)器置0,稱置0功能。

·當(dāng)時:觸發(fā)器置1,稱置1功能。

·當(dāng)時:即在,端同時加低電平,這是觸發(fā)器的失效狀態(tài)。因為此時Q==1,破壞了Q和的邏輯互補性,而且,在兩端的低電平信號同時撤消后,由于門單路延遲時間的隨機性和離散性,最后究竟穩(wěn)定在哪個狀態(tài)是很難預(yù)知的,所以稱為不定狀態(tài)。在實際使用時應(yīng)避免這種情況?!鹩眠壿嫹枅D表示

·輸入端文字,的“-”和輸入端上的“小圓圈”都表示此種觸發(fā)器的觸發(fā)信號是低電平有效。

·圖5.1.3是用或非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器的真值表。

表5.1.1用與非門組成的基本

RS觸發(fā)器的真值表圖5.1.2基本與非RS觸發(fā)器的邏輯符號圖5.1.3b用或非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器的真值表

圖5.1.3a基本或非

RS觸發(fā)器45.1.3邏輯功能的表示方法

○用時序圖(波形圖)來描述

·一般先設(shè)初始狀態(tài)Q為0(也可以設(shè)為1),然后根據(jù)給定輸入信號波形,畫出響應(yīng)輸出端Q的波形

·這種波形圖稱為時序圖,可直觀地顯示觸發(fā)器的工作情況。

·在畫波形圖時,如與非門觸發(fā)器遇到輸入條件,而此后又同時出現(xiàn);或非門觸發(fā)器輸入條件,而此后又同時出現(xiàn),則Q和為不定狀態(tài),用斜實線或虛線注明,以表示觸發(fā)器處于失效狀態(tài)。圖5.1.4基本RS觸發(fā)器波形舉例

5關(guān)于同步RS觸發(fā)器·基本RS觸發(fā)器屬于異步或無時鐘觸發(fā)器,它的特點是:當(dāng)輸入的置0或置1信號一出現(xiàn),輸出狀態(tài)就可能隨之而發(fā)生變化。觸發(fā)器狀態(tài)的轉(zhuǎn)換沒有一個統(tǒng)一的節(jié)拍,這在數(shù)字系統(tǒng)中會帶來許多的不便?!ぴ趯嶋H使用中,往往要求觸發(fā)器按一定的節(jié)拍動作,于是產(chǎn)生了同步式觸發(fā)器,它屬于時鐘觸發(fā)器?!み@種觸發(fā)器有兩種輸入端:一種是決定其輸出狀態(tài)的信號輸入端(如RS觸發(fā)器的置0、置1端R和S);另一種是決定其動作時間的時鐘脈沖(ClockPulse)輸入端,簡稱CP輸入端?!ぞ哂袝r鐘脈沖輸入端的觸發(fā)器稱為時鐘觸發(fā)器。同步時鐘RS觸發(fā)器是其結(jié)構(gòu)中最簡單的一種。5.2.1同步觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)

同步RS觸發(fā)器由基本RS觸發(fā)器和用來引入R、S及時鐘脈沖CP的兩個與非門而構(gòu)成的。如圖5.2.1所示。5.2.2同步RS觸發(fā)器的基本工作原理

(a)(b)圖5.2.1同步RS觸發(fā)器(a)用4個與非門構(gòu)成的同步RS觸發(fā)器(b)同步RS觸發(fā)器的邏輯符號表5.2.1同步RS觸發(fā)器的真值表

6&&&&QG2G1G3G4SR&&&&QG2G1G3G4SRCP圖5.2.1b

同步RS觸發(fā)器關(guān)于同步概念的原理說明

75.2.2同步RS觸發(fā)器的基本工作原理

·當(dāng)CP脈沖為低電平時,G3,G4與非門各有一個輸入為CP,其輸出均為高電平,即由G1,G2兩個與非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器的狀態(tài)Q(G2門的輸出端)保持不變,同步RS觸發(fā)器不動作?!ぎ?dāng)CP脈沖為高電平時,G3,G4與非門的一個輸入端為高電平,相當(dāng)于非門,輸入端R、S通過反相后作用在基本RS觸發(fā)器上。同步RS觸發(fā)器的輸入、輸出之間的邏輯關(guān)系如表5.2.1所示?!ね絉S觸發(fā)器的時鐘脈沖CP只控制觸發(fā)器的狀態(tài)允許變化的時間,觸發(fā)器的狀態(tài)究竟變成0或1,還是不變是由輸入端R、S決定的?!び|發(fā)脈沖到來前觸發(fā)器的狀態(tài)稱觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)用Qn表示?!び|發(fā)脈沖到來后觸發(fā)器的狀態(tài)稱觸發(fā)器的次態(tài),用Qn+1表示。·在同步RS觸發(fā)器中,次態(tài)Qn+1是輸入信號R和S及現(xiàn)態(tài)Qn的函數(shù),即Qn+1=F(R,S,Qn)。這是所謂記憶功能的表現(xiàn)。

(a)(b)圖5.2.1同步RS觸發(fā)器(a)用4個與非門構(gòu)成的同步RS觸發(fā)器(b)同步RS觸發(fā)器的邏輯符號表5.2.1同步RS觸發(fā)器的真值表

85.2.3觸發(fā)器外部邏輯特性的描述方法

○描述同步觸發(fā)器邏輯功能的方法,除前面介紹的真值表(特性表),符號圖、時序圖(波形圖)以外,還可用特性方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(或轉(zhuǎn)換表)來表示其邏輯功能?!ふ嬷当恚和絉S觸發(fā)器的真值表如表5.2.1所示。其功能與基本RS觸發(fā)器相同,但只能在CP=1到來時狀態(tài)才能翻轉(zhuǎn)?!ぬ卣鞣匠蹋河烧嬷当?.2.1可知,其內(nèi)容與基本RS觸發(fā)器的真值表5.1.1和5.1.2相似?,F(xiàn)將Qn+1作為輸出變量,把R,S和Qn作為輸入變量填入卡諾圖,經(jīng)化簡后可得出特征方程為式中,R·S=0是指不允許R和S同時取為1,稱為約束條件?!顟B(tài)轉(zhuǎn)換圖:將觸發(fā)器兩個穩(wěn)態(tài)0和1用兩個圓圈表似乎,用箭頭表示由現(xiàn)態(tài)到次態(tài)轉(zhuǎn)換方向,在箭頭旁邊用文字符號及相應(yīng)信號表示實現(xiàn)轉(zhuǎn)換所必備的輸入條件,這種圖稱為狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。其實,狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖與真值表是統(tǒng)一的,它是真值表的直觀形象表示。同步RS觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖5.2.2所示。圖5.2.2同步RS觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

0SR0×110×0019SRQ0001111001dd111000故特征方程為:105.2.4同步RS觸發(fā)器的空翻問題

○同步RS觸發(fā)器雖然能按一定的時間節(jié)拍進(jìn)行狀態(tài)動作,但在CP=1期間,隨著輸入R、S發(fā)生變化,同步觸發(fā)器的狀態(tài)可能發(fā)生兩次或兩次以上的翻轉(zhuǎn),這種現(xiàn)象稱為空翻??辗瓡斐晒?jié)拍的混亂和系統(tǒng)工作的不穩(wěn)定,這是同步觸發(fā)器的一個缺陷?!鹜絉S出發(fā)器出現(xiàn)空翻現(xiàn)象有以下兩種情況。(1)在CP=1期間,如果輸入端的信號R、S再有變化,可能引起輸出端Q翻轉(zhuǎn)兩次或兩次以上,如圖5.2.3所示。欲保證CP=1期間輸出只變化1次,則要求在CP=1期間,不允許R和S的輸入信號發(fā)生變化。圖5.2.3同步RS觸發(fā)器的空翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象波形舉例圖5.2.4同步RS觸發(fā)器構(gòu)成的計數(shù)器(2)當(dāng)同步RS觸發(fā)器接成計數(shù)狀態(tài)時,容易發(fā)生空翻。所謂計數(shù)狀態(tài)是指觸發(fā)器對CP脈沖進(jìn)行計數(shù),即觸發(fā)器在逐個CP脈沖作用下,產(chǎn)生0、1兩個狀態(tài)間的交替變化,實現(xiàn)二進(jìn)制計數(shù)。這要求每作用一個CP脈沖,觸發(fā)器只允許翻轉(zhuǎn)1次,其電路如圖5.2.4所示。計數(shù)脈沖加于CP端,R和S分別由Q和反饋自鎖,不再外加信號。圖5.2.3同步RS觸發(fā)器的空翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象波形舉例

圖5.2.4同步RS觸發(fā)器構(gòu)成的計數(shù)器&&&&QG2G1G3G4SR計數(shù)輸入11主從式觸發(fā)器的特點是:電路由主觸發(fā)器和從觸發(fā)器兩部分組成,采用主從觸發(fā)的工作方式。目前廣泛使用的是一種主從結(jié)構(gòu)是JK觸發(fā)器。其它還有D觸發(fā)器、T觸發(fā)器、T‘觸發(fā)器。另外,各觸發(fā)器間可以相互轉(zhuǎn)換。5.3.1主從式RS觸發(fā)器○電路結(jié)構(gòu)·主從RS觸發(fā)器由兩個同步RS觸發(fā)器構(gòu)成?!は旅娴?個與非門G5-G8構(gòu)成主觸發(fā)器?!ど厦娴?個與非門G1-G4構(gòu)成從觸發(fā)器?!ぜ釉谥饔|發(fā)器上的時鐘脈沖CP經(jīng)過門G9反相后再加到從觸發(fā)器上,即主、從兩個觸發(fā)器所要求的時鐘脈沖彼此反相。圖5.3.1主從式RS觸發(fā)器

○工作原理

·當(dāng)R=0、S=1時,在CP脈沖的前沿到達(dá)時(CP=1),主觸發(fā)器就被置1。但主觸發(fā)器的這種輸出狀態(tài)在CP脈沖期間并不能傳送到從觸發(fā)器中去,封鎖了門G3,G4,從而把觸發(fā)器和主觸發(fā)器隔離?!ぶ挥挟?dāng)時鐘脈沖的后沿到達(dá)時(CP=0,),門G3,G4開啟,才把從觸發(fā)器和主觸發(fā)器接通,此時主觸發(fā)器存儲的信息就被傳送到從觸發(fā)器中去?!ぴ贑P脈沖期間,主觸發(fā)器接收輸入信號并把它暫存起來,而從觸發(fā)器在此期間被CP=0所封鎖,保持原狀態(tài)不變,只有在時鐘脈沖的后沿出現(xiàn)后,從觸發(fā)器才依據(jù)主觸發(fā)器的輸出狀態(tài)而被置成相應(yīng)的狀態(tài),而這時主觸發(fā)器被CP=0所封鎖,保持著剛才接收的信息不會再發(fā)生變化?!ぞ椭鲄灿|發(fā)器的整體來說,其輸出狀態(tài)在時鐘脈沖期間是不會發(fā)生變化的,就避免了空翻現(xiàn)象?!ぴ谥鲝腞S觸發(fā)器中,由于主觸發(fā)器的狀態(tài)在CP脈沖后沿到達(dá)后,造成從觸發(fā)器接受不正確的信息。所以對于這種觸發(fā)器,在CP脈沖期間仍應(yīng)保持R、S信號穩(wěn)定不變。&&&&&&&&&&1125.3.2主從JK觸發(fā)器

將圖5.3.1所示的主從RS觸發(fā)器改接成圖5.3.2的形式,即構(gòu)成了主從JK觸發(fā)器。從圖5.3.1與圖5.3.2可知,RS觸發(fā)器轉(zhuǎn)換到JK觸發(fā)器的關(guān)系式為根據(jù)RS觸發(fā)器的特征方程,可得主從JK觸發(fā)器的特征方程為主從JK觸發(fā)器的邏輯符號、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、真值表如下圖。SD和RD輸入端的圓圈表示低電平有效。而CP端的小圓圈表示在CP脈沖的后沿(下降沿)才將主觸發(fā)器的狀態(tài)傳送到從觸發(fā)器,并確定輸出狀態(tài)。也可以說,這種主從JK觸發(fā)器是前沿輸入,后沿觸發(fā)。圖5.3.2主從JK觸發(fā)器

表5.3.1主從JK觸發(fā)器真值表

圖5.3.3主從JK觸發(fā)器的邏輯符號及狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

RD與SD分別為非同步清0與置1控制端&&&&&&&&&&10JK=0×11××0×1(a)邏輯符號(b)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖135.3.3主從CMOS型D觸發(fā)器

○電路結(jié)構(gòu)及符號圖5.3.4為CMOS主從型D觸發(fā)器的邏輯電路圖。它包含主觸發(fā)器和從觸發(fā)器兩大部分及其控制門。主觸發(fā)器由或非門G1,G2和傳輸門TG3組成;從觸發(fā)器由或非門G3,G4和傳輸門TG4組成;傳輸門TG1、TG2分別是輸入和主、從觸發(fā)器之間的控制門,傳輸門又兩個互補的時鐘信號C和控制。RD,SD為異步(或稱直接)復(fù)位和置位端,高電平有效,它與CP、D的狀態(tài)無關(guān)。D為數(shù)據(jù)(信號)輸入端,Q和為輸出端。由于D為信號輸入端,故稱D觸發(fā)器?!鸸ぷ髟?/p>

當(dāng)RD=SD=0時的工作情況:·CP=0時,C=0、,TG1、TG4導(dǎo)通,TG2、TG3截止,主、從觸發(fā)器之間由TG2隔離。主觸發(fā)器通過TG1接收輸入信號D,使即Z1和Z2隨D的狀態(tài)變化,使信號鎖存于主觸發(fā)器;從觸發(fā)器通過TG4閉環(huán)反饋自鎖,保持原來Q的狀態(tài)。圖5.3.4CMOS主從型D觸發(fā)器的邏輯電路表5.3.2D觸發(fā)器的真值表

圖5.3.5D觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖1111主觸發(fā)器從觸發(fā)器01D=1D=0D=1D=014·CP=1時,C=1,,TG1、TG4截止,TG2、TG3導(dǎo)通,輸入通道被封鎖。主觸發(fā)器通過TG3保持CP上升沿到來前的一瞬間所接收的D信號,而從觸發(fā)器Q的狀態(tài)根據(jù)Z1的狀態(tài)更新,即。這類觸發(fā)器稱為主從D觸發(fā)器?!ぶ鲝挠|發(fā)器由互補的時鐘脈沖分別控制兩部分,這兩部分在動作時間上是錯開的?!P=0時,由主觸發(fā)器接收外來信號,從觸發(fā)器輸出端不改變狀態(tài)?!ぎ?dāng)CP=1信號到來時,從觸發(fā)器才按照主觸發(fā)器已翻轉(zhuǎn)好的狀態(tài)進(jìn)行翻轉(zhuǎn),而此時不論外來信號如何變化,主觸發(fā)器都不改變狀態(tài),這就避免了外來信號對輸出端的直接控制,增強了抗干擾能力,克服了空翻現(xiàn)象?!疬壿嫻δ苡蓪D5.3.4的分析可知,D觸發(fā)器具有鎖存數(shù)據(jù)的功能,即置0置1功能。對于CMOS主從型D觸發(fā)器來說,在CP上升沿到來之前的瞬間,若D=0,則當(dāng)CP上升沿為1時,觸發(fā)器的次態(tài)Qn+1為0;如果D=1,則次態(tài)Qn+1為1。所以D觸發(fā)器的特征方程為Qn+1=DD觸發(fā)器的真值表如表5.3.2所示。其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖5.3.5所示。圖5.3.4CMOS主從型D觸發(fā)器的邏輯電路表5.3.2D觸發(fā)器的真值表

圖5.3.5D觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖1111主觸發(fā)器從觸發(fā)器01D=1D=0D=1D=0155.3.4其他類型的觸發(fā)器○

T觸發(fā)器在CP脈沖的作用下,根據(jù)輸入信號T情況的不同(T為1或為0),凡是具有保持和翻轉(zhuǎn)功能的觸發(fā)器都稱為T觸發(fā)器。根據(jù)T觸發(fā)器邏輯功能的定義,可列T觸發(fā)器的真值表,如表5.3.3所示。由真值表得T觸發(fā)器的特征方程為對于T觸發(fā)器來說,當(dāng)T=0時,觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變;當(dāng)T=1時,觸發(fā)器將隨CP的到來而翻轉(zhuǎn),具有計數(shù)功能。因此可稱其為可控翻轉(zhuǎn)觸發(fā)器。對比T和JK觸發(fā)器的特征方程可知,當(dāng)JK觸發(fā)器取J=K=T,就可實現(xiàn)T觸發(fā)器功能。

T觸發(fā)器的邏輯符號如圖5.3.6所示,其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖5.3.7所示。○

T′觸發(fā)器在T觸發(fā)器基礎(chǔ)上如果固定T=1,那么,每來一個CP脈沖,觸發(fā)器狀態(tài)都將翻轉(zhuǎn)一次,構(gòu)成計數(shù)工作狀態(tài),這就是T′觸發(fā)器,也稱為翻轉(zhuǎn)觸發(fā)器,其特征方程為值得注意的是,在集成觸發(fā)器產(chǎn)品中不存在T和T′觸發(fā)器,而是由其他類型的觸發(fā)器連接成具有翻轉(zhuǎn)功能的觸發(fā)器,但其邏輯符號可單獨存在,以突出其功能特點。表5.3.3T觸發(fā)器的真值表

圖5.3.6T觸發(fā)器的邏輯符號

圖5.3.7T觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

0T=01101165.4邊沿觸發(fā)器

邊沿觸發(fā)器的特點是:次態(tài)僅取決于CP下降沿(或上升沿)到達(dá)前瞬間的輸入信號狀態(tài),而在此之前或之后的一段時間內(nèi),輸入信號狀態(tài)的變化對輸出狀態(tài)不產(chǎn)生影響。邊沿觸發(fā)器具有工作可靠性高、抗干擾能力強、不存在空翻現(xiàn)象等優(yōu)點。常見的邊沿觸發(fā)器有CP脈沖上升沿觸發(fā)(如維持阻塞觸發(fā)器)和CP脈沖下降沿觸發(fā)(如負(fù)邊沿觸發(fā)器)兩大類。5.4.1維持阻塞觸發(fā)器

圖5.4.1給出了維持阻塞D觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)圖。國產(chǎn)CT54LS74、CT54LS174、CT54LS374、CT54LS175、CT54LS377等就采用了這樣的結(jié)構(gòu)。圖5.4.1維持阻塞D觸發(fā)器

在圖5.4.1所示電路中,驅(qū)動輸入D=D1·D2,SD為異步置位端,RD為異步復(fù)位端。連線①稱為置0維持線,連線②稱為阻塞置1線,連線③稱為置1維持線,連線④稱為阻塞置0線。下面結(jié)合分析當(dāng)RD=SD=1的條件下,這幾條線的作用,并介紹其正邊沿觸發(fā)的特點。從圖5.4.1中看到,G1和G2,G3和G5,G4和G6分別組成了基本RS觸發(fā)器。現(xiàn)在設(shè)D=0,按D觸發(fā)器的功能,不論Qn是什么狀態(tài),Qn+1=D=0,結(jié)合電路來看,CP=0期間,G3,G4輸出為1,Q維持原穩(wěn)態(tài)不變。因為D=0,G5也輸出為1,這樣G6輸入端全為1,而輸出為0。在CP=1的上升沿時刻,由G3,G5構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器的輸入條件是一端為0(因為D=0),另一端為1,所以G3輸出一定是0。此時由置0維持線①將這個0送給門G5使G5維持輸出1不變,D即使變了,對也沒有影響。&&&&&&17同時在通過阻塞置1線②,保證G4,G6組成的基本RS觸發(fā)器兩個輸入端信號全是1(一端是CP,另一端是線②),其輸出狀態(tài)將維持不變,=1。因為=1、=0,所以由G1,G2組成的RS觸發(fā)器就一定置0。同理,如果D=1,在CP=0期間,G3,G4輸出為1,門G5因輸入端全為1而輸出0,門G6因輸入端有0而輸出為1(G5的輸出通過線②送給了G6),當(dāng)CP=1的上升沿到來時,G4因輸入端全為1而輸出0。這個0一方面送給G2,使Q置1,另一方面通過置1維持線③送給G6,使G6維持輸出1,G4自鎖為0。保證=0不變,同時通過阻塞置0線④送給門保證=1,此時,即使D變化了,對也沒有影響。這樣在=0、=1前提下,G1、G2組成的基本RS觸發(fā)器就一定置1,即=D=1。圖5.4.1維持阻塞D觸發(fā)器

綜上所述,線①、②的作用是保證D=0時在CP上升沿瞬間使觸發(fā)器置0,即保證在CP=1期間維持=0,=1的條件,CP上升沿過后D可任意變化;線③、④的作用是保證D=1時,在CP上升沿瞬間使觸發(fā)器置1,即保證在CP=1期間維持=1、=0的條件,SP上升沿過后,D可任意變化。這種維持D觸發(fā)器是屬于正邊沿觸發(fā)器,只要在CP正邊沿到來之前的極短時間內(nèi)輸入端D不存在干擾,觸發(fā)器就會有正確的輸出。所以這種觸發(fā)器也具有抗干擾能力強,工作穩(wěn)定可靠的特點。&&&&&&18圖5.4.2【例5.1】的波形圖

【例5.1】已知維持阻塞邊沿D觸發(fā)器輸入CP和D信號的波形,如圖5.4.2所示,試畫出輸出端Q和的波形。解:只要根據(jù)每一個CP上升沿到來瞬間前D的狀態(tài),就可以決定觸發(fā)器每個狀態(tài),其Q和端的波形如圖5.4.2所示。195.4.2負(fù)邊沿JK觸發(fā)器圖5.4.3負(fù)邊沿

JK觸發(fā)器負(fù)邊沿觸發(fā)器的輸出端是根據(jù)CP下降沿到達(dá)瞬間所處輸入信號的狀態(tài)來決定的。而在CP其他時刻,輸入信號狀態(tài)的變化對觸發(fā)器狀態(tài)不產(chǎn)生影響。下面以負(fù)邊沿JK觸發(fā)器為例,說明JK觸發(fā)器的功能,并了解負(fù)邊沿觸發(fā)器的工作特點。5.4.2.1電路結(jié)構(gòu)及特點圖5.4.3(a)、(b)是負(fù)邊

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