任務4.1

同步觸發(fā)器的認知路文娟

時鐘信號

同步觸發(fā)器目錄

一、時鐘信號時鐘信號

(Clock

Signal)

也稱時鐘脈沖

(ClockPulse),通常用CLK或CP表示，它用來“同步”數(shù)字系統(tǒng)中各器件，使它

們協(xié)同工作。在實際系統(tǒng)中，時鐘信號的來源通常是比較穩(wěn)定的多諧振

蕩器(一般采用晶體振蕩器),晶體振蕩器產生的是高頻信號。時鐘信號例圖

二、同步觸發(fā)器

基本特點具有時鐘脈沖控制的觸發(fā)器，狀態(tài)的改變與時鐘脈沖同步，所以稱為同步觸發(fā)器。可通過時鐘脈沖控制觸發(fā)器的翻轉，使多個觸發(fā)器在同一系統(tǒng)中保持同步協(xié)調工作。G1

&

&

G2Q3

Q4Q3Q4&

&&

&G3G4S

CP

RCP

時

鐘

R信號輸入端

與非門構成的同步RS觸發(fā)器的結構圖2豆Q豆

二、同步觸發(fā)器

1.

與非門構成的同步RS觸發(fā)器QIS

C1CP豆IRR同步RS觸發(fā)器的邏輯符號G3

G4S

RSR當CP=0時

，G3和G4門被封鎖，這時不管輸入信號S、R

如何變化，Q3=Q4=1,

觸發(fā)器保

持原態(tài)不變。當CP=1

時，門G3和G4打開，觸發(fā)器輸出狀態(tài)由R、S信號和電路的原有狀態(tài)決定。

二、同步觸發(fā)器

1.與非門構成的同步RS觸發(fā)器&

G2RQ4&G4CP

RG1

&S

Q3&G3SQ

二、同步觸發(fā)器

1.

與非門構成的同步RS觸發(fā)器同步RS觸發(fā)器在CP=1

期間接收輸入信號，并改變輸出狀態(tài)，這種時鐘觸發(fā)方式稱之為高電平觸發(fā)方式，也稱電平觸發(fā)。CPSRQn+功能0XXQ"保持100Q"保持1010置01101置1111X禁用CP=0時

：Qn+1=QnCP=1時：

二、同步觸發(fā)器

2.或非門、與門構成的同步RS觸發(fā)器兩個或非門交叉連接起來組成基本RS觸發(fā)器，兩個與門構成輸入通道，由時鐘信號CP管理。當CP=1期間，與門打開，觸發(fā)器接受信號；CP=0

時，與門被封鎖，R

、S被拒之門外，觸發(fā)器保持狀態(tài)不變Qn+1=Qn。Q

豆G1

≥1

≥1

G2S

RQ?4G3

&

&

G?S

CPR與非門、與門構成構成的同步RS觸發(fā)器邏輯圖

二、同步觸發(fā)器

3.特點(1)同步RS觸發(fā)器的狀態(tài)由輸入信號R

、S和時鐘脈沖CP共同控制，

其

中

，CP控制狀態(tài)轉換發(fā)生的時刻，優(yōu)先級別高于R和S,而R、S在CP允許的情況下，控制狀態(tài)轉換發(fā)生的結果。(2)以上介紹的同步RS觸發(fā)器在CP=1期間接收輸入信號進行工作，

CP=0時停止，這種觸發(fā)方式稱為高電平觸發(fā)。在CP輸入端前置一個反

相器變?yōu)榈碗娖接|發(fā)。這兩種觸發(fā)方式合稱電平觸發(fā)方式。(3)R

和S之間仍然存在約束，違反約束條件會產生禁用態(tài)。而輸

出的不定狀態(tài)直接影響了觸發(fā)器的工作質量。

二、同步觸發(fā)器

同步觸發(fā)器的缺陷：空翻問題當同步觸發(fā)器在一個時鐘脈沖作用下(即CP=1期

間

)

,

如

果R、S端輸入信號發(fā)

生多次變化，觸發(fā)器的狀態(tài)也可能發(fā)生多次翻轉，時鐘失去了控制作用。這種在一個CP周期內，觸發(fā)器發(fā)生多次翻轉的現(xiàn)象

叫做“空翻”?？辗瓡斐捎|發(fā)器抗干擾性能減弱，造成系統(tǒng)誤操作。CPSRQ有效翻轉

空翻小

結時鐘信號也稱時鐘脈沖，通常用CLK

或CP表示，一般為頻率穩(wěn)定度很高的高頻方波信號。在觸發(fā)器的輸入端加入時鐘信號C