第十一章觸發(fā)器《電工電子技術(shù)基礎(chǔ)》觸發(fā)器在數(shù)字邏輯電路中，觸發(fā)器是一種基本的存儲(chǔ)單元，它能夠存儲(chǔ)一位二進(jìn)制信息，并且在特定的輸入信號(hào)下可以改變其狀態(tài)。觸發(fā)器觸發(fā)器在數(shù)字系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用在計(jì)數(shù)器中，觸發(fā)器用于存儲(chǔ)計(jì)數(shù)值在寄存器中，觸發(fā)器用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)在時(shí)序邏輯電路中，觸發(fā)器用于實(shí)現(xiàn)各種時(shí)序控制功能觸發(fā)器還可以用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步傳輸、異步傳輸以及數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和保護(hù)等觸發(fā)器觸發(fā)器及其特性常用觸發(fā)器介紹11.1觸發(fā)器及其特性《第十一章觸發(fā)器》學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解觸發(fā)器的定義和基本特性2.掌握不同類型的觸發(fā)器分類方法11.1.1觸發(fā)器的特性觸發(fā)器屬于雙穩(wěn)態(tài)電路，具有兩種穩(wěn)定狀態(tài)，通常表示為0和1這兩個(gè)狀態(tài)是由電路內(nèi)部的反饋機(jī)制維持的。在沒(méi)有外部輸入的情況下，觸發(fā)器將保持其當(dāng)前狀態(tài)不變這兩個(gè)狀態(tài)可以在特定的觸發(fā)信號(hào)作用下相互轉(zhuǎn)換，并且一旦轉(zhuǎn)換，觸發(fā)器能夠保持新的狀態(tài)直到下一次觸發(fā)信號(hào)的到來(lái)，這是觸發(fā)器的記憶功能11.1.1觸發(fā)器的特性觸發(fā)器通常有兩個(gè)互補(bǔ)的輸出端，分別用Q和表示，用于表示觸發(fā)器的當(dāng)前狀態(tài)觸發(fā)器的狀態(tài)改變通常是由一個(gè)特定的輸入信號(hào)觸發(fā)的這個(gè)輸入信號(hào)可以是一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，或者是一個(gè)滿足特定條件的信號(hào)，如特定輸入信號(hào)或復(fù)位信號(hào)等11.1.2觸發(fā)器的分類觸發(fā)方式電平觸發(fā)器當(dāng)輸入信號(hào)達(dá)到一定的電平時(shí)，觸發(fā)器狀態(tài)會(huì)發(fā)生改變邊沿觸發(fā)器在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿或下降沿時(shí)，觸發(fā)器狀態(tài)會(huì)發(fā)生改變可以分為正邊沿觸發(fā)器和負(fù)邊沿觸發(fā)器脈沖觸發(fā)器在輸入脈沖信號(hào)的作用下，觸發(fā)器狀態(tài)會(huì)發(fā)生改變11.1.2觸發(fā)器的分類邏輯功能RS觸發(fā)器通過(guò)設(shè)置和復(fù)位輸入來(lái)改變其狀態(tài)JK觸發(fā)器在時(shí)鐘信號(hào)的邊沿翻轉(zhuǎn)其狀態(tài)D觸發(fā)器在時(shí)鐘信號(hào)的邊沿將輸入信號(hào)存儲(chǔ)在其輸出端T觸發(fā)器在時(shí)鐘信號(hào)的邊沿翻轉(zhuǎn)其輸出狀態(tài)11.1.2觸發(fā)器的分類結(jié)構(gòu)基本觸發(fā)器由與非門或或非門組成的最簡(jiǎn)單的觸發(fā)器同步觸發(fā)器觸發(fā)器的狀態(tài)改變與時(shí)鐘信號(hào)同步主從觸發(fā)器由主觸發(fā)器和從觸發(fā)器兩部分組成，主觸發(fā)器負(fù)責(zé)接收輸入信號(hào)，從觸發(fā)器負(fù)責(zé)在時(shí)鐘信號(hào)的邊沿改變狀態(tài)邊沿觸發(fā)器在時(shí)鐘信號(hào)的邊沿改變狀態(tài)，包括正邊沿觸發(fā)器和負(fù)邊沿觸發(fā)器11.1.2觸發(fā)器的分類以上分類方式并不是互相獨(dú)立的，觸發(fā)器可以同時(shí)屬于多個(gè)分類JK觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器同步觸發(fā)器感謝聆聽11.2常用觸發(fā)器介紹《第十一章觸發(fā)器》常用觸發(fā)器介紹RS觸發(fā)器JK觸發(fā)器D觸發(fā)器學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解觸發(fā)器的基本概念2.熟悉常用觸發(fā)器的類型和特點(diǎn)3.掌握觸發(fā)器的邏輯功能和操作方式11.2常用觸發(fā)器介紹RS觸發(fā)器（a）邏輯圖（b）邏輯符號(hào)基本RS觸發(fā)器RS觸發(fā)器由兩個(gè)或非門，或者兩個(gè)與非門交叉連接而成，形成正反饋結(jié)構(gòu)、為觸發(fā)器信號(hào)輸入端、為輸出端1.基本RS觸發(fā)器11.2常用觸發(fā)器介紹RS觸發(fā)器設(shè)兩個(gè)與非門輸出端的初始狀態(tài)分別為Q=0，=1當(dāng)輸入端=1，=0時(shí)，與非門1的輸出端Q將由低電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖接捎赒端被接到與非門2的輸入端，與非門2的兩個(gè)輸入端均處于高電平狀態(tài)，使輸出端由高電平轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖綘顟B(tài)因?yàn)楸唤拥脚c非門1的輸入端，所以與非門1的輸出狀態(tài)仍為高電平，即觸發(fā)器被“置位”，Q=1，=01.基本RS觸發(fā)器11.2常用觸發(fā)器介紹RS觸發(fā)器觸發(fā)器被置位后若輸入端=0，=1，與非門2的輸出端將由低電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖接捎诙吮唤拥脚c非門1的輸入端，與非門1的兩個(gè)輸入端均處于高電平狀態(tài)，使輸出端Q由高電平轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖綘顟B(tài)因?yàn)镼被接到與非門2的輸入端，所以與非門2的輸出狀態(tài)仍為高電平，即觸發(fā)器被“復(fù)位”，Q=0，=11.基本RS觸發(fā)器11.2常用觸發(fā)器介紹RS觸發(fā)器觸發(fā)器被復(fù)位后若輸入端=1，=1，與非門1的兩個(gè)輸入端均處于高電平狀態(tài)，輸出端Q仍保持為低電平狀態(tài)不變因?yàn)镼端被接到與非門2的輸入端，所以端仍保持為高電平狀態(tài)不變，即觸發(fā)器處于“保持”狀態(tài)1.基本RS觸發(fā)器11.2常用觸發(fā)器介紹RS觸發(fā)器1.基本RS觸發(fā)器將觸發(fā)器輸出端狀態(tài)由1變?yōu)?或由0變?yōu)?稱為“翻轉(zhuǎn)”。當(dāng)=1，=1時(shí)，觸發(fā)器輸出端狀態(tài)不變，并一直保持到有新的置位或復(fù)位信號(hào)到來(lái)為止。不論觸發(fā)器處于何種狀態(tài)，若=0，=0，與非門1、2的輸出狀態(tài)均變?yōu)楦唠娖?，即Q=1，=1。此狀態(tài)破壞了Q與間的邏輯關(guān)系，屬非法狀態(tài)，應(yīng)當(dāng)避免。11.2常用觸發(fā)器介紹RS觸發(fā)器基本RS觸發(fā)器狀態(tài)表??^??表示接收信號(hào)之前觸發(fā)器的狀態(tài)，稱為“現(xiàn)態(tài)”表示接收信號(hào)之后的狀態(tài)，稱為“次態(tài)”1.基本RS觸發(fā)器11.2常用觸發(fā)器介紹RS觸發(fā)器基本RS觸發(fā)器輸入與輸出信號(hào)間邏輯關(guān)系的特性方程：

11.2常用觸發(fā)器介紹RS觸發(fā)器電平控制RS觸發(fā)器通常使用外加時(shí)鐘信號(hào)（外加電平）來(lái)控制RS觸發(fā)器在同一時(shí)刻輸入信號(hào)，并按照所要求的狀態(tài)觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，這樣可實(shí)現(xiàn)多個(gè)觸發(fā)器同步觸發(fā)11.2常用觸發(fā)器介紹RS觸發(fā)器電平控制RS觸發(fā)器邏輯電路在上述電平控制RS觸發(fā)器的輸入端各串接一個(gè)與非門，便得到電平控制RS觸發(fā)器控制輸入端CP=1時(shí)，輸入信號(hào)S、R才起作用（置位或復(fù)位）否則輸入信號(hào)R、S無(wú)效，觸發(fā)器輸出端將保持原狀態(tài)不變2.電平控制RS觸發(fā)器11.2常用觸發(fā)器介紹RS觸發(fā)器電平控制RS觸發(fā)器邏輯符號(hào)電平控制RS觸發(fā)器狀態(tài)表2.電平控制RS觸發(fā)器11.2常用觸發(fā)器介紹RS觸發(fā)器特性方程同基本RS觸發(fā)器（另外可標(biāo)記時(shí)鐘信號(hào)觸發(fā)條件）11.2常用觸發(fā)器介紹RS觸發(fā)器電平控制RS觸發(fā)器克服了非時(shí)鐘控制觸發(fā)器對(duì)輸出狀態(tài)直接控制的缺點(diǎn)，采用選通控制，即只有當(dāng)時(shí)鐘控制端CP有效時(shí)觸發(fā)器才接收輸入數(shù)據(jù)，否則輸入數(shù)據(jù)將被禁止。電平控制有高電平觸發(fā)與低電平觸發(fā)兩種類型。11.2常用觸發(fā)器介紹RS觸發(fā)器上述電平控制RS觸發(fā)器，如果在CP=1期間輸入信號(hào)多次發(fā)生變化，則電平控制RS觸發(fā)器的狀態(tài)也會(huì)多次發(fā)生翻轉(zhuǎn)，降低了電路的抗干擾能力。可選用主從RS觸發(fā)器來(lái)克服上述問(wèn)題。11.2常用觸發(fā)器介紹RS觸發(fā)器主從RS觸發(fā)器的邏輯電路3.主從RS觸發(fā)器主從RS觸發(fā)器由兩個(gè)RS觸發(fā)器組成其中一個(gè)觸發(fā)器（稱為主觸發(fā)器）的輸出控制另一個(gè)觸發(fā)器（稱為從觸發(fā)器）的時(shí)鐘信號(hào)主從RS觸發(fā)器在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿或下降沿發(fā)生狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，提高了電路的可靠性和穩(wěn)定性。11.2常用觸發(fā)器介紹RS觸發(fā)器主從RS觸發(fā)器的邏輯符號(hào)3.主從RS觸發(fā)器主從RS觸發(fā)器狀態(tài)表11.2常用觸發(fā)器介紹RS觸發(fā)器特性方程同基本RS觸發(fā)器（另外標(biāo)記時(shí)鐘信號(hào)觸發(fā)條件）11.2常用觸發(fā)器介紹JK觸發(fā)器JK觸發(fā)器具有置0、置1、保持和翻轉(zhuǎn)功能。根據(jù)不同的電路結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方式，JK觸發(fā)器可以分為邊沿JK觸發(fā)器主從JK觸發(fā)器同步JK觸發(fā)器11.2常用觸發(fā)器介紹JK觸發(fā)器同步JK觸發(fā)器1.同步JK觸發(fā)器11.2常用觸發(fā)器介紹JK觸發(fā)器同步JK觸發(fā)器狀態(tài)表1.同步JK觸發(fā)器11.2常用觸發(fā)器介紹JK觸發(fā)器將、代入同步RS觸發(fā)器的特性方程，得同步JK觸發(fā)器的特性方程：（CP=1期間有效）11.2常用觸發(fā)器介紹JK觸發(fā)器當(dāng)J=1，K=0時(shí)，如果時(shí)鐘信號(hào)CP為高電平，則觸發(fā)器被置為1態(tài)即輸出Q為高電平，

為低電平當(dāng)J=0，K=1時(shí)，如果時(shí)鐘信號(hào)CP為高電平，則觸發(fā)器被置為0態(tài)即輸出Q為低電平，

為高電平同步JK觸發(fā)器的邏輯功能描述如下：11.2常用觸發(fā)器介紹JK觸發(fā)器當(dāng)J=K=0時(shí)，如果時(shí)鐘信號(hào)CP為高電平則觸發(fā)器保持原來(lái)的狀態(tài)不變當(dāng)J=K=1時(shí)，如果時(shí)鐘信號(hào)CP為高電平則觸發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)如果時(shí)鐘信號(hào)CP為低電平則觸發(fā)器狀態(tài)保持不變，無(wú)論輸入信號(hào)J、K的狀態(tài)如何11.2常用觸發(fā)器介紹JK觸發(fā)器邊沿JK觸發(fā)器在時(shí)鐘信號(hào)邊沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)的觸發(fā)器利用時(shí)鐘信號(hào)的上升沿或下降沿作為觸發(fā)條件，根據(jù)輸入信號(hào)J和K的邏輯狀態(tài)來(lái)決定觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)具有抗干擾能力強(qiáng)、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)2.邊沿JK觸發(fā)器11.2常用觸發(fā)器介紹JK觸發(fā)器（a）邏輯電路（b）邏輯符號(hào)（c）引腳圖74LS112邊沿JK觸發(fā)器2.邊沿JK觸發(fā)器11.2常用觸發(fā)器介紹JK觸發(fā)器74LS112邊沿JK觸發(fā)器狀態(tài)表2.邊沿JK觸發(fā)器11.2常用觸發(fā)器介紹JK觸發(fā)器其邏輯功能描述如下：

、為異步置位和復(fù)位端當(dāng)

=0，??^(??+??)直接置0

=0，??^(??+??)直接置111.2常用觸發(fā)器介紹JK觸發(fā)器下列邏輯功能均在、兩個(gè)異步置位和復(fù)位端輸入均為1時(shí)輸入信號(hào)J=0，K=0，當(dāng)時(shí)鐘下降沿到來(lái)時(shí)，觸發(fā)器輸出狀態(tài)保持不變即輸入信號(hào)J=1，K=0，當(dāng)時(shí)鐘下降沿到來(lái)時(shí)，觸發(fā)器被置1即=1，=011.2常用觸發(fā)器介紹JK觸發(fā)器輸入信號(hào)J=0，K=1，當(dāng)時(shí)鐘下降沿到來(lái)時(shí)，觸發(fā)器被置0即=0，=1輸入信號(hào)J=1，K=1，觸發(fā)器處于翻轉(zhuǎn)狀態(tài)，當(dāng)時(shí)鐘下降沿到來(lái)時(shí)，觸發(fā)器輸出狀態(tài)發(fā)生變化即11.2常用觸發(fā)器介紹D觸發(fā)器（a）D觸發(fā)器的構(gòu)成（b）邏輯符號(hào)同步D觸發(fā)器D觸發(fā)器也可由RS觸發(fā)器獲得D觸發(fā)器將加到S端的輸入信號(hào)經(jīng)非門取反后再加到R輸入端，即R端不再由外部信號(hào)控制11.2