第 3章 触 发 器
Q稳态 1
Q稳态 2
3.1.2 基本 RS触发器
(1) 逻辑电路及逻辑符号
(2) RS触发器的特征表
Qn Qn+1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
X
X
0
0
1
1
0
1
R S
非法复位置位保持置 0
置 1
提 示,—— RS 触发器特征
1)全零非法,全 1保持。
2) 01置零,10置 1。
R,Reset
S,Set
( 3) RS 触发器的特征方程
0SR
nn QRSQ 1
触发器输出端状态由 1 变为 0 或由 0 变为 1 称为,翻转,。
(约束条件)
(1)基本 RS触发器 (2)基本 RS锁存触发器
( 3) RS 触发器的特征方程
nn QRSQ 1
CP
t
2,触发器的触发方式
( 1)电平控制触发 ( 2)边沿控制触发
tx
电平触发
3.1.3 各种逻辑功能的触发器
1,T ’ 触发器
nn QRSQ 1
nnnn QQQQ 1
nn QQ1
nn QQ1特征方程,
边沿触发上升沿触发
0
1
0
1
0
1
0
1
0
3.1.3 各种逻辑功能的触发器
2,T 触发器特征方程,
nnn QTQTQ 1
上升沿触发 下降沿触发
nn QRSQ 1
nnn QQTQT
你知道它们分别是什么触发方式吗?
nnn QQTQT )(
nn QTQT
nQT
特征方程,
nnn QTQTQ 1
T Qn Qn+1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
0
真值表 (特征表) T 触发器波形图你看出来了吗? 提 示,—— T 触发器特征
T 零保持,T 1翻转。
3,D 触发器真值表(特征表)
特征方程逻辑符号
D 触发器电路结构
D 触发器波形图
DQ n1
想一想它们有什么区别?
D Qn Qn+1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
0
1
1
提 示,—— D 触发器特征跟随 D。
4,JK 触发器特征方程逻辑符号JK 触发器电路结构简化符号
nnn QKQJQ 1
nn QRSQ 1
nnn QQKQJ
nnn QQKQJ )(
nQJ nQK?
S R
)( nQK?nQJ
nn QKQJ
特征表
J K Qn Qn+1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
特征方程
nnn QKQJQ 1
JK 触发器波形图(图 3.15)
保持置 0
置 1
翻转提 示,—— J K 触发器特征
1)全零保持,全 1翻转;
2) 01置零,10置 1。
J K Qn+1
0
0
1
1
0
1
0
1
Qn (保持)
0 (置 0)
1 (置 1)
(翻转)
主从 JK触发器
● 主从 JK 触发器 (电路如下图所示)
● 主从 JK 触发器的逻辑符号时钟电平触发 上升沿触发下降沿触发 简化符号提 示
JK主从触发器还增加了与控制时钟无关的异步置 1 和置 0端 。RS
提 示,—— J K 触发器特征
1)全零保持,全 1翻转;
2) 01置零,10置 1。
提 示,—— T 触发器特征
T 零保持,T 1翻转。
提 示,—— T’ 触发器特征翻转。
提 示,—— RS 触发器特征
1)全零非法,全 1保持。
2) 01置零,10置 1。
nnn QTQTQ 1
nn QQ1
提 示,—— D 触发器特征跟随 D。
nnn QKQJQ 1
nn QRSQ 1
DQ n1
小 结
3.2 触发器间的相互转换
1,JK触发器?D触发器
JK触发器的特征方程 nnn QKQJQ 1
D触发器的特征方程 DQ n1
DK? nn DQQDDJ?
)( nn QQD
J K
D D
D
CP
门电路
2,JK触发器? T,T′触发器
JK触发器的特征方程 nnn QKQJQ 1
nnn QTQTQ 1T 触发器的特征方程令 J=T,K=T
T
J
T
K
nnnnnn QQQQTQTQ 011
T
CP
门电路
1
3,D 触发器? JK 触发器
JK触发器的特征方程 nnn QKQJQ 1
D触发器的特征方程 DQ n1
nn QKQJD
4,D 触发器? T 触发器
D触发器的特征方程 DQ n1
nnn QTQTQ 1T 触发器的特征方程异或 QTQTQTD nn
nn QDQ1
T′触发器
1
A
A
异或
1
A
同或
A
0
A
A
同或
0
A
异或
A
3.3 触发器的应用在数字电路中,各种信息都是用二进制这一基本工作信号来表示的,而触发器是存放这种信号的基本单元。 由于触发器结构简单,
工作可靠,在基本触发器的基础上能演变出许许多多的其他应用电路,因此被广泛运用。 特别是时钟控制的触发器为同时控制多个触发器的工作状态提供了条件,它是时序电路的基础单元电路,常被用来构造 信息的传输、缓冲、
锁存电路及其他常用电路。
3.3.1 寄存器
1,电路每个触发器都能存储 1位二进制信息,因此触发器可用来构成寄存器。
图 3.22 是四位寄存器。
D0 D1 D2 D3
3.3.2 移位寄存器
1,电路
2,电路概述在控制时钟的连续作用下,被存储的二进制数( 0101)一位接一位地从左向右移动,根据 D触发器的特点,当时钟脉冲沿到来时,输出端的状态与输入端状态相同,。所以时钟端 CP每来一个脉冲都会引起所有触发器状态向右移动一位,若来 4 个时钟脉冲,移位寄存器就存储了 4 位二进制信息 Q0Q1Q2Q3= 0101。
10 1 1 1010 0
3.3.3 单脉冲去抖电路
1,问题的提出实际应用中,有时需要产生一个单脉冲作为开关输入信号,若采用机械式的开关电路会产生抖动现象,并由此引起错误信息。
2,解决问题
S?B,触发器被置 0,输出端,
10 QQ,
S?A,触发器被置 1,输出端,
01 QQ,
于是,在触发器的 Q 端产生一个正脉冲。
S?B,触发器被置 0,输出端,
10 QQ,
RS
S 悬空,触发器保持之前输出,
Q
3.3.4 分频电路
1,电路
nQ?
如何实现四分频?
DQn1
它实现的是几分频?
2,倍频电路图 3.25( b) 倍频电路及波形
1,概述
32
( 1)电路组成
◆ 分压器
◆ 比较器 C1,C2
◆ 基本 RS 触发器
◆ 输出缓冲 G3
◆ 集电极开路的放电三极管 T
VCC
3
1 VCC
Q
Uc1 Uc2 Q(U0)
x x x
,32 VccTH?
,32 VccTH?
3
2
R D TRTH,
VccTR 31?
VccTR 31?
,32 VccTH? VccTR 31?
)(R )(S
1
1
1
1
1
11
1
0 0
0
0
0
保持
0
1
1
0
1
1
3.3.5 555定时器
( 2)各引脚作用
Uc1 Uc2 Q(U0)
x x x
,32 VccTH?
,32 VccTH?
R D TRTH,
VccTR 31?
VccTR 31?
,32 VccTH? VccTR 31?
)(R )(S
1
1
1
1
1
11
1
0 0
0
0
0
保持
0
1
1
0
1
1
3,555定时器的应用
( 1)构成施密特触发器
( a) 波形变换 ( b) 整形( c)脉冲幅度鉴别
◆ 施密特触发器的用途
( 2) 555定时器构成多谐振荡器接入电阻 R1,R2及电容 C便构成多谐振荡器。
( 3) 555定时器构成单稳态触发器
▲ 输入端 2采用负脉冲触发。平时 uI=1。
◆ 电路图 3.36a 单稳态触发器图 3.36b 波形图作 业
P69 习 题 3
3.3 3.5 3.6 3.7 3.8
Q稳态 1
Q稳态 2
3.1.2 基本 RS触发器
(1) 逻辑电路及逻辑符号
(2) RS触发器的特征表
Qn Qn+1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
X
X
0
0
1
1
0
1
R S
非法复位置位保持置 0
置 1
提 示,—— RS 触发器特征
1)全零非法,全 1保持。
2) 01置零,10置 1。
R,Reset
S,Set
( 3) RS 触发器的特征方程
0SR
nn QRSQ 1
触发器输出端状态由 1 变为 0 或由 0 变为 1 称为,翻转,。
(约束条件)
(1)基本 RS触发器 (2)基本 RS锁存触发器
( 3) RS 触发器的特征方程
nn QRSQ 1
CP
t
2,触发器的触发方式
( 1)电平控制触发 ( 2)边沿控制触发
tx
电平触发
3.1.3 各种逻辑功能的触发器
1,T ’ 触发器
nn QRSQ 1
nnnn QQQQ 1
nn QQ1
nn QQ1特征方程,
边沿触发上升沿触发
0
1
0
1
0
1
0
1
0
3.1.3 各种逻辑功能的触发器
2,T 触发器特征方程,
nnn QTQTQ 1
上升沿触发 下降沿触发
nn QRSQ 1
nnn QQTQT
你知道它们分别是什么触发方式吗?
nnn QQTQT )(
nn QTQT
nQT
特征方程,
nnn QTQTQ 1
T Qn Qn+1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
0
真值表 (特征表) T 触发器波形图你看出来了吗? 提 示,—— T 触发器特征
T 零保持,T 1翻转。
3,D 触发器真值表(特征表)
特征方程逻辑符号
D 触发器电路结构
D 触发器波形图
DQ n1
想一想它们有什么区别?
D Qn Qn+1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
0
1
1
提 示,—— D 触发器特征跟随 D。
4,JK 触发器特征方程逻辑符号JK 触发器电路结构简化符号
nnn QKQJQ 1
nn QRSQ 1
nnn QQKQJ
nnn QQKQJ )(
nQJ nQK?
S R
)( nQK?nQJ
nn QKQJ
特征表
J K Qn Qn+1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
特征方程
nnn QKQJQ 1
JK 触发器波形图(图 3.15)
保持置 0
置 1
翻转提 示,—— J K 触发器特征
1)全零保持,全 1翻转;
2) 01置零,10置 1。
J K Qn+1
0
0
1
1
0
1
0
1
Qn (保持)
0 (置 0)
1 (置 1)
(翻转)
主从 JK触发器
● 主从 JK 触发器 (电路如下图所示)
● 主从 JK 触发器的逻辑符号时钟电平触发 上升沿触发下降沿触发 简化符号提 示
JK主从触发器还增加了与控制时钟无关的异步置 1 和置 0端 。RS
提 示,—— J K 触发器特征
1)全零保持,全 1翻转;
2) 01置零,10置 1。
提 示,—— T 触发器特征
T 零保持,T 1翻转。
提 示,—— T’ 触发器特征翻转。
提 示,—— RS 触发器特征
1)全零非法,全 1保持。
2) 01置零,10置 1。
nnn QTQTQ 1
nn QQ1
提 示,—— D 触发器特征跟随 D。
nnn QKQJQ 1
nn QRSQ 1
DQ n1
小 结
3.2 触发器间的相互转换
1,JK触发器?D触发器
JK触发器的特征方程 nnn QKQJQ 1
D触发器的特征方程 DQ n1
DK? nn DQQDDJ?
)( nn QQD
J K
D D
D
CP
门电路
2,JK触发器? T,T′触发器
JK触发器的特征方程 nnn QKQJQ 1
nnn QTQTQ 1T 触发器的特征方程令 J=T,K=T
T
J
T
K
nnnnnn QQQQTQTQ 011
T
CP
门电路
1
3,D 触发器? JK 触发器
JK触发器的特征方程 nnn QKQJQ 1
D触发器的特征方程 DQ n1
nn QKQJD
4,D 触发器? T 触发器
D触发器的特征方程 DQ n1
nnn QTQTQ 1T 触发器的特征方程异或 QTQTQTD nn
nn QDQ1
T′触发器
1
A
A
异或
1
A
同或
A
0
A
A
同或
0
A
异或
A
3.3 触发器的应用在数字电路中,各种信息都是用二进制这一基本工作信号来表示的,而触发器是存放这种信号的基本单元。 由于触发器结构简单,
工作可靠,在基本触发器的基础上能演变出许许多多的其他应用电路,因此被广泛运用。 特别是时钟控制的触发器为同时控制多个触发器的工作状态提供了条件,它是时序电路的基础单元电路,常被用来构造 信息的传输、缓冲、
锁存电路及其他常用电路。
3.3.1 寄存器
1,电路每个触发器都能存储 1位二进制信息,因此触发器可用来构成寄存器。
图 3.22 是四位寄存器。
D0 D1 D2 D3
3.3.2 移位寄存器
1,电路
2,电路概述在控制时钟的连续作用下,被存储的二进制数( 0101)一位接一位地从左向右移动,根据 D触发器的特点,当时钟脉冲沿到来时,输出端的状态与输入端状态相同,。所以时钟端 CP每来一个脉冲都会引起所有触发器状态向右移动一位,若来 4 个时钟脉冲,移位寄存器就存储了 4 位二进制信息 Q0Q1Q2Q3= 0101。
10 1 1 1010 0
3.3.3 单脉冲去抖电路
1,问题的提出实际应用中,有时需要产生一个单脉冲作为开关输入信号,若采用机械式的开关电路会产生抖动现象,并由此引起错误信息。
2,解决问题
S?B,触发器被置 0,输出端,
10 QQ,
S?A,触发器被置 1,输出端,
01 QQ,
于是,在触发器的 Q 端产生一个正脉冲。
S?B,触发器被置 0,输出端,
10 QQ,
RS
S 悬空,触发器保持之前输出,
Q
3.3.4 分频电路
1,电路
nQ?
如何实现四分频?
DQn1
它实现的是几分频?
2,倍频电路图 3.25( b) 倍频电路及波形
1,概述
32
( 1)电路组成
◆ 分压器
◆ 比较器 C1,C2
◆ 基本 RS 触发器
◆ 输出缓冲 G3
◆ 集电极开路的放电三极管 T
VCC
3
1 VCC
Q
Uc1 Uc2 Q(U0)
x x x
,32 VccTH?
,32 VccTH?
3
2
R D TRTH,
VccTR 31?
VccTR 31?
,32 VccTH? VccTR 31?
)(R )(S
1
1
1
1
1
11
1
0 0
0
0
0
保持
0
1
1
0
1
1
3.3.5 555定时器
( 2)各引脚作用
Uc1 Uc2 Q(U0)
x x x
,32 VccTH?
,32 VccTH?
R D TRTH,
VccTR 31?
VccTR 31?
,32 VccTH? VccTR 31?
)(R )(S
1
1
1
1
1
11
1
0 0
0
0
0
保持
0
1
1
0
1
1
3,555定时器的应用
( 1)构成施密特触发器
( a) 波形变换 ( b) 整形( c)脉冲幅度鉴别
◆ 施密特触发器的用途
( 2) 555定时器构成多谐振荡器接入电阻 R1,R2及电容 C便构成多谐振荡器。
( 3) 555定时器构成单稳态触发器
▲ 输入端 2采用负脉冲触发。平时 uI=1。
◆ 电路图 3.36a 单稳态触发器图 3.36b 波形图作 业
P69 习 题 3
3.3 3.5 3.6 3.7 3.8