1重大通信学院 ?何伟
第五章 集成触发器
主要内容
1,介绍构成时序逻辑电路的基本逻辑单元 ── 触发
器 。 以及它的各种电路结构和动作特点 。
2,每一种触发器的逻辑功能 。
2重大通信学院 ?何伟
第五章 集成触发器
主要内容
5.1 基本触发器
5.2 钟控触发器
5.3 主从触发器
5.4 边沿触发器
3重大通信学院 ?何伟
5.1 基本触发器
?普通门电路不能保持输出状态, 即没有记忆功能；
?触发器 ──能够存贮 1位二值信号的基本单元电路 。
?FF的基本特点：
① 有两个能自行保持的稳态 （ 1,0） ；
② 可根据不同的输入信号进行置 0或置 1；
③ 状态的保持与输入信号无关；
?基本 FF── 也叫基本 RS—FF,是最简单的 FF, 很少单独使用,
它是其它复杂触发器的构成 单元, 或作异步置位, 复位端使用 。
关于触发器：
4重大通信学院 ?何伟
5.1 基本触发器
§ 5.1.1 基本 FF的电路组成和工作原理
1,由或非门组成的电路
2,工作原理：
?具有两个稳态
,0”状态,Q=0,/Q=1
“1”状态,Q=1,/Q=0
?受输入信号控制, 可置 1或置 0
当 SD=1,RD=0时 ?Q=1,/Q=0,,1”,SD叫置位端；
当 SD=0,RD=1时 ?Q=0,/Q=1,,0”,RD叫复位端；
?输入消失后, 状态可保持
即：当 SD=RD=0时 ?Qn+1=Qn
?有约束条件 （ 即有禁止输入状态 ）
当 SD=RO=1时 ?Q=/Q=0（ 非 0非 1）, 约束条件,SDRD=0
如果 SD和 RD又同时消失, 则之后的状态不确定 （ 由 G1,G2的延
时决定 ） 。
5重大通信学院 ?何伟
5.1 基本触发器
3,由与非门组成的电路
4,工作原理：
?具有两个稳态
,0”状态,Q=0,/Q=1
“1”状态,Q=1,/Q=0
?受输入信号控制, 可置 1或置 0
当 /SD=0,/RD=1时 ?Q=1,/Q=0,,1”,/SD叫置位端；
当 /SD=1,/RD=0时 ?Q=0,/Q=1,,0”,/RD叫复位端；
?输入消失后, 状态可保持
即：当 /SD=/RD=1时 ?Qn+1=Qn
?有约束条件 （ 即有禁止输入状态 ）
当 /SD=/RO=0时 ?Q=/Q=1（ 非 0非 1）, 约束条件,/SD+/RD=1
如果 /SD和 /RD又同时消失, 则之后的状态不确定 （ 由 G1,G2的
延时决定 ） 。
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5.1 基本触发器
§ 5.1.2 基本 FF的功能描述
1,状态转移真值表
*,/SD/RD的 0状态同时消失后状态不确定 。
2,特性方程,
通过卡诺图, 得,
0010
0110
1001
1101
1
0
1
0
Qn
1*00
1*00
111
011
Qn+1SDRD
010
101
Qn11
1*00
Qn+1SDRD
1
1
??
???
DD
n
DD
n
RS
QRSQ
Q
n + 1
S D R D
Q
n
0 0
0 1
11
1 0
0 ? 1 0 0
1 ? 1 1 0
7重大通信学院 ?何伟
5.1 基本触发器
3,状态转移图和激励表
4,动作特点：
输入信号在全部作用时间里, 都能直接改变 FF的状态 。
注,由于基本 RS_FF的动作特点, 其抗干扰性较差, 任何时刻的尖峰
脉冲都会使 FF的状态有可能翻转 。
Qn Qn+1 RD SD
0 0 ? 1
0 1 1 0
1 0 0 1
1 1 1 ?
激励表
8重大通信学院 ?何伟
第五章 集成触发器
主要内容
?5.1 基本触发器
5.2 钟控触发器
5.3 主从触发器
5.4 边沿触发器
9重大通信学院 ?何伟
5.2 钟控触发器
1,电路结构
基本 FF,?? 输出任何时刻输入 ???? ??
希 望,?? 输出同步信号输入 ???? ??
§ 5.2.1钟控 RS_FF
1S
C1
1R
Q
Q
S
CP
R
符号
10重大通信学院 ?何伟
5.2 钟控触发器
? CP=0期间 G3G4 关闭, S,R被封锁 ?Qn+1=Qn
? CP=1期间 G3G4 打开, 由 G1G2组成的基本 RS_FF正常工作
3,状态转移真值表和状态转移图
2,工作原理
Qn00
110
001
1*11
Qn+1SR
0
1
0
?
R
?11
001
110
000
SQn+1Qn
激励表
0
1
?
???
SR
QRSQ nn
11重大通信学院 ?何伟
5.2 钟控触发器
4,动作特点
① 只有在 CP=1期间, 输入信号 R,S才起作用, 因此抗干扰能力肯
定比基本 FF好；
② 在 CP=1期间, 尖峰脉冲仍然有可能使 FF发生多次状态翻转, 抗
干扰力仍然较差 。
12重大通信学院 ?何伟
5.2 钟控触发器
当将钟控 RS_FF的输入端 S与 R用一非门连接后, FF的输入端
变成了单端输入, 且没有了约束条件, 该 FF叫 D_FF。
1,电路结构
§ 5.2.2 钟控 D触发器
nnDD QQSRCP ???? ? 110)1(,时，
DDQDQRSQ
FFRS
DRDSCP
nn
DD
n
DD
?????
?
???
? 1
:
1)2(
方程有由基本
，，时，
2,工作原理
13重大通信学院 ?何伟
5.2 钟控触发器
3,状态转移真值表和状态转移图
4,动作特点
与钟控 RS_FF一样 。
5,常用 MSI：
74LS75 4D锁存器 (也叫 4D透明锁存器, 无 三态缓冲器 )
74LS373 8D锁存器 （ 带三态输出, 公共输出控制, 公共使能端 CP）
Qn Qn+1 D
0 0 0
0 1 1
1 0 0
1 1 1
CP D Qn+1
0 ? Qn
1 0 0
1 1 1
激励表状态转移真值表
14重大通信学院 ?何伟
5.2 钟控触发器
RS_FF,有约束条件
D_FF, 功能较弱
1,电路结构
§ 5.2.3 钟控 JK_FF
2,工作原理
1J
C1
1K
Q
Q
J
CP
K
符号
nnDD QQSRCP ???? ? 1,10)1( 时，
nnnnnn
DD
n
n
D
n
D
QKQJQKQQJQRSQ
FFRS
QJSKQRCP
???????
???
? 1
_
1)2(
的状态方程有：根据基本
，，时，
15重大通信学院 ?何伟
5.2 钟控触发器
3,状态转移真值表和状态转移图
Qn Qn+1 J K
0 0 0 ?
0 1 1 ?
1 0 ? 1
1 1 ? 0
CP J K Qn+1
0 ? ? Qn
1 0 0 Qn
1 0 1 0
1 1 0 1
1 1 1 Qn
激励表状态转移真值表
无约束条件所以
永远满足约束条件注意：
FFJK
KQQJRS nnDD
_
,1????
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5.2 钟控触发器
将 JK—FF的Ｊ, Ｋ连在一起变成单输入, 记为Ｔ即可 。
1,工作原理
§ 5.2.4 钟控 T_FF
nnDD QQSRCP ???? ? 1,10)1( 时，
?
?
?
?
?
?????
???
?
)1(
)0(
_1)2(
1
TQ
TQ
QTQTQKQJQ
FFJKTKJCP
n
n
nnnnn
的状态方程有：由时，
2,状态转移真值表 &状态转移图
CP T Qn+1
0 ? Qn
1 0 Qn
1 1 Qn
状态转移真值表 Qn Qn+1 T
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
激励表
17重大通信学院 ?何伟
5.2 钟控触发器
(1)只有在 CP=1期间, 输入信号才起作用；
(2)在 CP=1期间, 尖峰脉冲有可能使电路翻转；
(3)在 CP=1期间存在 多次翻转的问题 ！ 对 JK_FF在 J=K=1时和 T_FF
在 T=1时, 触发器将不停地翻转, 翻转的频率仅与门的延迟有
关,因此该类翻转触发器没有任何实用价值 。
§ 5.2.5电位触发方式的工作特性 （动作特点）
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第五章 集成触发器
主要内容
?5.1 基本触发器
?5.2 钟控触发器
5.3 主从触发器
5.4 边沿触发器
19重大通信学院 ?何伟
5.3 主从触发器
1.电路结构
?前面介绍的钟控 FF都是电位触发方式, 在 CP作用期间会受干扰脉冲
的影响而改变状态, 且有多次翻转问题, 抗干扰力弱 。
?如果在 CP作用下, FF的状态只能改变一次, 则抗干扰力将大大增加
?主从 FF
§ 5.3.1 主从 RS_FF
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5.3 主从触发器
1S
C1
1R
Q
Q
S
CP
R
符号
表示低
电平触发
表示, 延迟
输出,
21重大通信学院 ?何伟
5.3 主从触发器
② CP=0主 FF被封锁 ─→ Q主 不再改变, 从 FF接收主 FF的状态, Q=Q主 ；
③ Ｑ只在下降沿改变一次状态,
?克服了多次翻转现象；
?Ｑ的状态决定于 CP期间的 R,S信号的 变化过程 ；
?Ｑ状态的改变只在 CP信号的下降沿时刻；
２．工作原理
不变；被封锁主，从
规律改变
、按
信号、接收主 QFFQ
SR
SRFFCP ???? ?? ??,1①
????? ?? CPQRSQQ nnn ）（主 11
④ 主从 RS_FF仍受 SR=0的约束；
⑤ 主 FF在 CP=1期间其输出状态 Q主 仍会随 RS状态的变化翻转多次 。
22重大通信学院 ?何伟
5.3 主从触发器
3．状态转移真值表和状态转移图
4,波形分析
CP R S Qn+1
0 0 Qn
0 1 1
1 0 0
1 1 1*
状态转移真值表 状态转移图
和激励表与
钟控 RS_FF
相同！
Q主 有多次
翻转问题
Q没有多次
翻转问题
23重大通信学院 ?何伟
5.3 主从触发器
1.电路结构
§ 5.3.2 主从 JK_FF
nQJS ?
nKQR ?
24重大通信学院 ?何伟
1J
C1
1K
Q
Q
J
CP
K
符号
5.3 主从触发器
25重大通信学院 ?何伟
5.3 主从触发器
２．工作原理
? ???
?
?
?
???
???
?
???
?
????
????
??
????
??
主
主 置时
保持时
，时，，
QQQCP
RSQ
RSQ
QCP
RQSKJ
nn
n
n
n
11 10
1010
101
11
001)1(
? ???
?
?
?
???
???
?
???
?
????
????
??
????
??
主
主 保持时
置时
，时，，
QQQCP
RSQ
RSQ
QCP
QRSKJ
nn
n
n
n
11 00
000
0101
01
010)2(
nn QQRSKJ ?????? ? 100)3( 时，
? ???
?
?
?
???
???
?
???
?
????
????
??
????
??
主
主 置时
置时
，时，
QQQQCP
RSQ
RSQ
QQCP
QRQSKJ
nnn
n
n
n
nn
110
1010
0101
1
1)4(
主主 和接更满足，因输入端分别从
，永远满足的无约束条件，因主
QQFF
KQQJSRFF nn 0)()()5( ???
“置 1”
“置 0”
“保持,
“翻转,
nQJS ? nKQR ?
26重大通信学院 ?何伟
5.3 主从触发器
3．状态转移真值表和状态转移图
CP J K Qn+1
0 0 Qn
0 1 0
1 0 1
1 1 Qn
状态转移真值表 状态转移图
和激励表与
钟控 JK_FF
相同！
4,波形分析
27重大通信学院 ?何伟
5.3 主从触发器
1,FF翻转分两步：
① CP=1期间, 主 FF接收输入信号 ?Q主 ??,Qn不变；
② CP? ? Qn+1=Q主, 主 FF被封锁 。
2,主从 RS_FF在 CP=1期间, 输入信号 ? ? Q主 ?,因此, 要求 CP=1期
间, 输入信号应保持不变, 否则不能按 ?时刻 的输入决定 Q的
状态；
【 例 】, Qn=0,?S=0,R=1?S=1,R=0?S=0,R=0? Qn+1=1
3,主从 JK_FF的特点：
由于 Q和 /Q的反馈, 主 FF在 CP=1期间只可能翻转一次, 一旦翻
转就不会再翻回来 。 （ 一次性翻转现象 ）
【 例 】, Qn=0,?J=1 K=0 ? Q主 =1,Qn=0?J=1 K=1? Q主 =1
（ Qn封锁了 K,∵ R=K Qn） ? Qn+1=1
§ 5.3.3 主从 FF的动作特性
28重大通信学院 ?何伟
5.3 主从触发器
① 主从 FF只有在 CP=1的全部时间里输入状态始终未变的条件下,
用 CP下降沿到达时输入的状态决定 FF的次态才肯定是对的 。
否则, 必须考虑 CP=1期间输入状态的全部变化过程, 才能确
定 FF的次态 。
② 对主从 JK-FF,在 CP=1期间, 当分析到有使 FF翻转的情形后,
就可停止分析了, 因为主从 JK-FF有一次性翻转的问题 。
注意：
§ 5.3.4主从 JK-FF集成单元
§ 5.3.5集成主从 JK-FF的脉冲工作特性
自看！
29重大通信学院 ?何伟
第五章 集成触发器
主要内容
?5.1 基本触发器
?5.2 钟控触发器
?5.3 主从触发器
5.4 边沿触发器
30重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
1.基本工作原理
?主从 FF?? 要求 ?? CP=1期间输入信号稳定不变, 否则 FF有误动作；
?进一步提高抗干扰能力 ?边沿 FF（ 输入信号只在 CP边沿起作用 ）
§ 5.4.1 维持 —阻塞触发器
31重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
G1~G4── 钟控 RS_FF（ 抗干扰差 ）
改进思想,若 ?以后, 输入的改变不引起 S’,R’
的改变, 则 Qn+1只决定于 ?输入 。
方法,① 增加门 G5G6
S ’
R ’
&
Q &
&
& Q
G1
G2
G3
G4
CP
S & G5
①
R
&
G6
②
置 1维持线
置 0维持线
）、中（被存于基本、时,RSFFRSRSCP ??? _1
G3G4——基本 RS_FF
S’=R’=1被阻塞线屏蔽, G3G4的状态不改变 。
不变、消失，如果 RSRS ??
10110 ???????? ???? RSRSRS,则、变为、但：若
????? CPQRSQ nn )(1
G3G5——基本 RS_FF
G4G6——基本 RS_FF 可存储信息
② 增加阻塞线 ③, ④
③
④
置 0阻塞线
置 1阻塞线 结论,维持阻塞 FF的输出只决定于 CP上升沿
时刻的输入状态 。
③ 特性方程：
上升沿触发
不允许！
32重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
改错！
33重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
2,维持 —阻塞 D触发器
如上的维持 —阻塞触发器的状态方程为：
????????? CPQRSCPQRSQ nnn )()(1
则,Qn+1=（ D+DQn） ?CP?=D ?CP?
结论：
?将 /R和 /S用一反相器连接即得维持 —阻塞 D触发器；
?为简化电路, 可直接利用输入与非门如图 5-4-2；
?如图连接线 ② 兼有置 0维持和置 1阻塞的功能 。
因为,(a) D端实际上是置 0端, 当其置 0后, ② 线可以维持置 0
(b) D端又是置 1端, 当已置 0后, D端又要置 1,则 ② 线可将其
屏蔽掉 。
用一反相器连接。与，即将令 SRSRD ??
②
34重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
表示边沿触发
35重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
② ?瞬间 D必须保持不变才能达到维持 -阻塞的作用, 保持时间 th=1tpd
③ 为了达到状态的转移, CP=1的时间必须满足,tCPH>3tpd
④ fcpmax≤1/(tCPL+tCPH)=1/5tpd
⑤ 工作波形分析
3．维持 —阻塞 D_FF的脉冲工作特性
① tCPL≥tset=2tpd,建立时间 tset内 D必须保持不变,
36重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
§ 5.4.2 利用传输延迟时间的边沿触发器（后沿触发）
电路特点：
该电 路 由
两个与或非门
构成基门 RS-
FF, 由与非
门 G,H构成
触发引导电路 。
且 G,H的传
输延迟要大于
基本 RS-FF的
翻转时间 。
37重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
1,工作原理
① CP=0时, 门 C,F,G,H被 CP封锁, D,E工作
故,基本 RS_FF通过 D,E保持 Qn
② 当 ?,且 CP=1时, 门 C,F首先解除封锁
故, 基本 RS_FF也可通过 C,F保持 Qn
nnnnn QDQQQEQ ????? ?? 11,此时：
传输延迟后, G,H也解除封锁, J,K将使 G,H变化, 但即使 G=H=0封锁
了 D,E,基本 RS_FF仍可保持 Qn；
③ ?后, 门 C,F首先被封锁, 而 G,H将保持原来状态,
nnnnnnnn QQQDCQQQQFEQ ?????????? ?? 11,此时：
当传输延迟后, G,H也被封锁, 基本 RS_FF将通过 D,E保持 Qn+1
④ /RD,/SD是异步置 0端和异步置 1端 。
nnnnnnn
nn
QKQJQKQQJGQHQ
QJHKQG
???????
??
? 1
,
此时：
)(1 nn QRSQ ???
38重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
⑤ 功能表：
39重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
§ 5.4.9 CMOS传输门构成的边沿触发
1,COMS传输门构成基本 FF
原理：
① CP=0,TG1?TG2?,Qn+1=D
② CP=1,TG1?TG2?,Qn+1=Qn
此为 D触发器, 电平触发型,
CP低有效, 缺点是抗干扰力差,
多次翻转问题 。
40重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
2,CMOS传输门构成的 D边沿触发器
原理：
① RD,SD是异步置 0和置 1端, 高有效
② CP=0时, 准备阶段
TG1?,TG2?, 主 FF接收 D信息
TG3?, TG4?, 从 FF与主联系被切断,
从 FF保持,
DQDQ ?? 主主,
nn QQ ??1
③ CP?,状态转移
TG1?,TG2?,主 FF保持 CP上升沿前
一刻的输入信号, 即 DQ ?
主
TG3?,TG4?,从 FF接收主 FF的状态,
DQQQ n ???? 主主即,1
41重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
3,CMOS传输门构成的 J-K边沿触发器
DQFFD n ?? 1:_
nnn QKQJQFFJK ??? 1:_
FFJKFFDKQQJQKQJD nnnn __+=+=,转换成即可将）（令
42重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
该触发器没有一次性翻转现象！
43重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
常用 MSI：
7442 带预置和清除的主从 JK_FF
74LS72 带预置和清除的正沿双 D_FF
74LS273 带清除的正沿八 D_FF
74LS374 带三态输出的正沿八 D_FF
44重大通信学院 ?何伟
第五章 集成触发器
主要内容
?5.1 基本触发器
?5.2 钟控触发器
?5.3 主从触发器
?5.4 边沿触发器
45重大通信学院 ?何伟
第五章 集成触发器
【 第五章习题 】
P174：
3,4,5,7,8,9
第五章 集成触发器
主要内容
1,介绍构成时序逻辑电路的基本逻辑单元 ── 触发
器 。 以及它的各种电路结构和动作特点 。
2,每一种触发器的逻辑功能 。
2重大通信学院 ?何伟
第五章 集成触发器
主要内容
5.1 基本触发器
5.2 钟控触发器
5.3 主从触发器
5.4 边沿触发器
3重大通信学院 ?何伟
5.1 基本触发器
?普通门电路不能保持输出状态, 即没有记忆功能；
?触发器 ──能够存贮 1位二值信号的基本单元电路 。
?FF的基本特点：
① 有两个能自行保持的稳态 （ 1,0） ；
② 可根据不同的输入信号进行置 0或置 1；
③ 状态的保持与输入信号无关；
?基本 FF── 也叫基本 RS—FF,是最简单的 FF, 很少单独使用,
它是其它复杂触发器的构成 单元, 或作异步置位, 复位端使用 。
关于触发器：
4重大通信学院 ?何伟
5.1 基本触发器
§ 5.1.1 基本 FF的电路组成和工作原理
1,由或非门组成的电路
2,工作原理：
?具有两个稳态
,0”状态,Q=0,/Q=1
“1”状态,Q=1,/Q=0
?受输入信号控制, 可置 1或置 0
当 SD=1,RD=0时 ?Q=1,/Q=0,,1”,SD叫置位端；
当 SD=0,RD=1时 ?Q=0,/Q=1,,0”,RD叫复位端；
?输入消失后, 状态可保持
即：当 SD=RD=0时 ?Qn+1=Qn
?有约束条件 （ 即有禁止输入状态 ）
当 SD=RO=1时 ?Q=/Q=0（ 非 0非 1）, 约束条件,SDRD=0
如果 SD和 RD又同时消失, 则之后的状态不确定 （ 由 G1,G2的延
时决定 ） 。
5重大通信学院 ?何伟
5.1 基本触发器
3,由与非门组成的电路
4,工作原理：
?具有两个稳态
,0”状态,Q=0,/Q=1
“1”状态,Q=1,/Q=0
?受输入信号控制, 可置 1或置 0
当 /SD=0,/RD=1时 ?Q=1,/Q=0,,1”,/SD叫置位端；
当 /SD=1,/RD=0时 ?Q=0,/Q=1,,0”,/RD叫复位端；
?输入消失后, 状态可保持
即：当 /SD=/RD=1时 ?Qn+1=Qn
?有约束条件 （ 即有禁止输入状态 ）
当 /SD=/RO=0时 ?Q=/Q=1（ 非 0非 1）, 约束条件,/SD+/RD=1
如果 /SD和 /RD又同时消失, 则之后的状态不确定 （ 由 G1,G2的
延时决定 ） 。
6重大通信学院 ?何伟
5.1 基本触发器
§ 5.1.2 基本 FF的功能描述
1,状态转移真值表
*,/SD/RD的 0状态同时消失后状态不确定 。
2,特性方程,
通过卡诺图, 得,
0010
0110
1001
1101
1
0
1
0
Qn
1*00
1*00
111
011
Qn+1SDRD
010
101
Qn11
1*00
Qn+1SDRD
1
1
??
???
DD
n
DD
n
RS
QRSQ
Q
n + 1
S D R D
Q
n
0 0
0 1
11
1 0
0 ? 1 0 0
1 ? 1 1 0
7重大通信学院 ?何伟
5.1 基本触发器
3,状态转移图和激励表
4,动作特点：
输入信号在全部作用时间里, 都能直接改变 FF的状态 。
注,由于基本 RS_FF的动作特点, 其抗干扰性较差, 任何时刻的尖峰
脉冲都会使 FF的状态有可能翻转 。
Qn Qn+1 RD SD
0 0 ? 1
0 1 1 0
1 0 0 1
1 1 1 ?
激励表
8重大通信学院 ?何伟
第五章 集成触发器
主要内容
?5.1 基本触发器
5.2 钟控触发器
5.3 主从触发器
5.4 边沿触发器
9重大通信学院 ?何伟
5.2 钟控触发器
1,电路结构
基本 FF,?? 输出任何时刻输入 ???? ??
希 望,?? 输出同步信号输入 ???? ??
§ 5.2.1钟控 RS_FF
1S
C1
1R
Q
Q
S
CP
R
符号
10重大通信学院 ?何伟
5.2 钟控触发器
? CP=0期间 G3G4 关闭, S,R被封锁 ?Qn+1=Qn
? CP=1期间 G3G4 打开, 由 G1G2组成的基本 RS_FF正常工作
3,状态转移真值表和状态转移图
2,工作原理
Qn00
110
001
1*11
Qn+1SR
0
1
0
?
R
?11
001
110
000
SQn+1Qn
激励表
0
1
?
???
SR
QRSQ nn
11重大通信学院 ?何伟
5.2 钟控触发器
4,动作特点
① 只有在 CP=1期间, 输入信号 R,S才起作用, 因此抗干扰能力肯
定比基本 FF好；
② 在 CP=1期间, 尖峰脉冲仍然有可能使 FF发生多次状态翻转, 抗
干扰力仍然较差 。
12重大通信学院 ?何伟
5.2 钟控触发器
当将钟控 RS_FF的输入端 S与 R用一非门连接后, FF的输入端
变成了单端输入, 且没有了约束条件, 该 FF叫 D_FF。
1,电路结构
§ 5.2.2 钟控 D触发器
nnDD QQSRCP ???? ? 110)1(,时，
DDQDQRSQ
FFRS
DRDSCP
nn
DD
n
DD
?????
?
???
? 1
:
1)2(
方程有由基本
，，时，
2,工作原理
13重大通信学院 ?何伟
5.2 钟控触发器
3,状态转移真值表和状态转移图
4,动作特点
与钟控 RS_FF一样 。
5,常用 MSI：
74LS75 4D锁存器 (也叫 4D透明锁存器, 无 三态缓冲器 )
74LS373 8D锁存器 （ 带三态输出, 公共输出控制, 公共使能端 CP）
Qn Qn+1 D
0 0 0
0 1 1
1 0 0
1 1 1
CP D Qn+1
0 ? Qn
1 0 0
1 1 1
激励表状态转移真值表
14重大通信学院 ?何伟
5.2 钟控触发器
RS_FF,有约束条件
D_FF, 功能较弱
1,电路结构
§ 5.2.3 钟控 JK_FF
2,工作原理
1J
C1
1K
Q
Q
J
CP
K
符号
nnDD QQSRCP ???? ? 1,10)1( 时，
nnnnnn
DD
n
n
D
n
D
QKQJQKQQJQRSQ
FFRS
QJSKQRCP
???????
???
? 1
_
1)2(
的状态方程有：根据基本
，，时，
15重大通信学院 ?何伟
5.2 钟控触发器
3,状态转移真值表和状态转移图
Qn Qn+1 J K
0 0 0 ?
0 1 1 ?
1 0 ? 1
1 1 ? 0
CP J K Qn+1
0 ? ? Qn
1 0 0 Qn
1 0 1 0
1 1 0 1
1 1 1 Qn
激励表状态转移真值表
无约束条件所以
永远满足约束条件注意：
FFJK
KQQJRS nnDD
_
,1????
16重大通信学院 ?何伟
5.2 钟控触发器
将 JK—FF的Ｊ, Ｋ连在一起变成单输入, 记为Ｔ即可 。
1,工作原理
§ 5.2.4 钟控 T_FF
nnDD QQSRCP ???? ? 1,10)1( 时，
?
?
?
?
?
?????
???
?
)1(
)0(
_1)2(
1
TQ
TQ
QTQTQKQJQ
FFJKTKJCP
n
n
nnnnn
的状态方程有：由时，
2,状态转移真值表 &状态转移图
CP T Qn+1
0 ? Qn
1 0 Qn
1 1 Qn
状态转移真值表 Qn Qn+1 T
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
激励表
17重大通信学院 ?何伟
5.2 钟控触发器
(1)只有在 CP=1期间, 输入信号才起作用；
(2)在 CP=1期间, 尖峰脉冲有可能使电路翻转；
(3)在 CP=1期间存在 多次翻转的问题 ！ 对 JK_FF在 J=K=1时和 T_FF
在 T=1时, 触发器将不停地翻转, 翻转的频率仅与门的延迟有
关,因此该类翻转触发器没有任何实用价值 。
§ 5.2.5电位触发方式的工作特性 （动作特点）
18重大通信学院 ?何伟
第五章 集成触发器
主要内容
?5.1 基本触发器
?5.2 钟控触发器
5.3 主从触发器
5.4 边沿触发器
19重大通信学院 ?何伟
5.3 主从触发器
1.电路结构
?前面介绍的钟控 FF都是电位触发方式, 在 CP作用期间会受干扰脉冲
的影响而改变状态, 且有多次翻转问题, 抗干扰力弱 。
?如果在 CP作用下, FF的状态只能改变一次, 则抗干扰力将大大增加
?主从 FF
§ 5.3.1 主从 RS_FF
20重大通信学院 ?何伟
5.3 主从触发器
1S
C1
1R
Q
Q
S
CP
R
符号
表示低
电平触发
表示, 延迟
输出,
21重大通信学院 ?何伟
5.3 主从触发器
② CP=0主 FF被封锁 ─→ Q主 不再改变, 从 FF接收主 FF的状态, Q=Q主 ；
③ Ｑ只在下降沿改变一次状态,
?克服了多次翻转现象；
?Ｑ的状态决定于 CP期间的 R,S信号的 变化过程 ；
?Ｑ状态的改变只在 CP信号的下降沿时刻；
２．工作原理
不变；被封锁主，从
规律改变
、按
信号、接收主 QFFQ
SR
SRFFCP ???? ?? ??,1①
????? ?? CPQRSQQ nnn ）（主 11
④ 主从 RS_FF仍受 SR=0的约束；
⑤ 主 FF在 CP=1期间其输出状态 Q主 仍会随 RS状态的变化翻转多次 。
22重大通信学院 ?何伟
5.3 主从触发器
3．状态转移真值表和状态转移图
4,波形分析
CP R S Qn+1
0 0 Qn
0 1 1
1 0 0
1 1 1*
状态转移真值表 状态转移图
和激励表与
钟控 RS_FF
相同！
Q主 有多次
翻转问题
Q没有多次
翻转问题
23重大通信学院 ?何伟
5.3 主从触发器
1.电路结构
§ 5.3.2 主从 JK_FF
nQJS ?
nKQR ?
24重大通信学院 ?何伟
1J
C1
1K
Q
Q
J
CP
K
符号
5.3 主从触发器
25重大通信学院 ?何伟
5.3 主从触发器
２．工作原理
? ???
?
?
?
???
???
?
???
?
????
????
??
????
??
主
主 置时
保持时
，时，，
QQQCP
RSQ
RSQ
QCP
RQSKJ
nn
n
n
n
11 10
1010
101
11
001)1(
? ???
?
?
?
???
???
?
???
?
????
????
??
????
??
主
主 保持时
置时
，时，，
QQQCP
RSQ
RSQ
QCP
QRSKJ
nn
n
n
n
11 00
000
0101
01
010)2(
nn QQRSKJ ?????? ? 100)3( 时，
? ???
?
?
?
???
???
?
???
?
????
????
??
????
??
主
主 置时
置时
，时，
QQQQCP
RSQ
RSQ
QQCP
QRQSKJ
nnn
n
n
n
nn
110
1010
0101
1
1)4(
主主 和接更满足，因输入端分别从
，永远满足的无约束条件，因主
QQFF
KQQJSRFF nn 0)()()5( ???
“置 1”
“置 0”
“保持,
“翻转,
nQJS ? nKQR ?
26重大通信学院 ?何伟
5.3 主从触发器
3．状态转移真值表和状态转移图
CP J K Qn+1
0 0 Qn
0 1 0
1 0 1
1 1 Qn
状态转移真值表 状态转移图
和激励表与
钟控 JK_FF
相同！
4,波形分析
27重大通信学院 ?何伟
5.3 主从触发器
1,FF翻转分两步：
① CP=1期间, 主 FF接收输入信号 ?Q主 ??,Qn不变；
② CP? ? Qn+1=Q主, 主 FF被封锁 。
2,主从 RS_FF在 CP=1期间, 输入信号 ? ? Q主 ?,因此, 要求 CP=1期
间, 输入信号应保持不变, 否则不能按 ?时刻 的输入决定 Q的
状态；
【 例 】, Qn=0,?S=0,R=1?S=1,R=0?S=0,R=0? Qn+1=1
3,主从 JK_FF的特点：
由于 Q和 /Q的反馈, 主 FF在 CP=1期间只可能翻转一次, 一旦翻
转就不会再翻回来 。 （ 一次性翻转现象 ）
【 例 】, Qn=0,?J=1 K=0 ? Q主 =1,Qn=0?J=1 K=1? Q主 =1
（ Qn封锁了 K,∵ R=K Qn） ? Qn+1=1
§ 5.3.3 主从 FF的动作特性
28重大通信学院 ?何伟
5.3 主从触发器
① 主从 FF只有在 CP=1的全部时间里输入状态始终未变的条件下,
用 CP下降沿到达时输入的状态决定 FF的次态才肯定是对的 。
否则, 必须考虑 CP=1期间输入状态的全部变化过程, 才能确
定 FF的次态 。
② 对主从 JK-FF,在 CP=1期间, 当分析到有使 FF翻转的情形后,
就可停止分析了, 因为主从 JK-FF有一次性翻转的问题 。
注意：
§ 5.3.4主从 JK-FF集成单元
§ 5.3.5集成主从 JK-FF的脉冲工作特性
自看！
29重大通信学院 ?何伟
第五章 集成触发器
主要内容
?5.1 基本触发器
?5.2 钟控触发器
?5.3 主从触发器
5.4 边沿触发器
30重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
1.基本工作原理
?主从 FF?? 要求 ?? CP=1期间输入信号稳定不变, 否则 FF有误动作；
?进一步提高抗干扰能力 ?边沿 FF（ 输入信号只在 CP边沿起作用 ）
§ 5.4.1 维持 —阻塞触发器
31重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
G1~G4── 钟控 RS_FF（ 抗干扰差 ）
改进思想,若 ?以后, 输入的改变不引起 S’,R’
的改变, 则 Qn+1只决定于 ?输入 。
方法,① 增加门 G5G6
S ’
R ’
&
Q &
&
& Q
G1
G2
G3
G4
CP
S & G5
①
R
&
G6
②
置 1维持线
置 0维持线
）、中（被存于基本、时,RSFFRSRSCP ??? _1
G3G4——基本 RS_FF
S’=R’=1被阻塞线屏蔽, G3G4的状态不改变 。
不变、消失，如果 RSRS ??
10110 ???????? ???? RSRSRS,则、变为、但：若
????? CPQRSQ nn )(1
G3G5——基本 RS_FF
G4G6——基本 RS_FF 可存储信息
② 增加阻塞线 ③, ④
③
④
置 0阻塞线
置 1阻塞线 结论,维持阻塞 FF的输出只决定于 CP上升沿
时刻的输入状态 。
③ 特性方程：
上升沿触发
不允许！
32重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
改错！
33重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
2,维持 —阻塞 D触发器
如上的维持 —阻塞触发器的状态方程为：
????????? CPQRSCPQRSQ nnn )()(1
则,Qn+1=（ D+DQn） ?CP?=D ?CP?
结论：
?将 /R和 /S用一反相器连接即得维持 —阻塞 D触发器；
?为简化电路, 可直接利用输入与非门如图 5-4-2；
?如图连接线 ② 兼有置 0维持和置 1阻塞的功能 。
因为,(a) D端实际上是置 0端, 当其置 0后, ② 线可以维持置 0
(b) D端又是置 1端, 当已置 0后, D端又要置 1,则 ② 线可将其
屏蔽掉 。
用一反相器连接。与，即将令 SRSRD ??
②
34重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
表示边沿触发
35重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
② ?瞬间 D必须保持不变才能达到维持 -阻塞的作用, 保持时间 th=1tpd
③ 为了达到状态的转移, CP=1的时间必须满足,tCPH>3tpd
④ fcpmax≤1/(tCPL+tCPH)=1/5tpd
⑤ 工作波形分析
3．维持 —阻塞 D_FF的脉冲工作特性
① tCPL≥tset=2tpd,建立时间 tset内 D必须保持不变,
36重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
§ 5.4.2 利用传输延迟时间的边沿触发器（后沿触发）
电路特点：
该电 路 由
两个与或非门
构成基门 RS-
FF, 由与非
门 G,H构成
触发引导电路 。
且 G,H的传
输延迟要大于
基本 RS-FF的
翻转时间 。
37重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
1,工作原理
① CP=0时, 门 C,F,G,H被 CP封锁, D,E工作
故,基本 RS_FF通过 D,E保持 Qn
② 当 ?,且 CP=1时, 门 C,F首先解除封锁
故, 基本 RS_FF也可通过 C,F保持 Qn
nnnnn QDQQQEQ ????? ?? 11,此时：
传输延迟后, G,H也解除封锁, J,K将使 G,H变化, 但即使 G=H=0封锁
了 D,E,基本 RS_FF仍可保持 Qn；
③ ?后, 门 C,F首先被封锁, 而 G,H将保持原来状态,
nnnnnnnn QQQDCQQQQFEQ ?????????? ?? 11,此时：
当传输延迟后, G,H也被封锁, 基本 RS_FF将通过 D,E保持 Qn+1
④ /RD,/SD是异步置 0端和异步置 1端 。
nnnnnnn
nn
QKQJQKQQJGQHQ
QJHKQG
???????
??
? 1
,
此时：
)(1 nn QRSQ ???
38重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
⑤ 功能表：
39重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
§ 5.4.9 CMOS传输门构成的边沿触发
1,COMS传输门构成基本 FF
原理：
① CP=0,TG1?TG2?,Qn+1=D
② CP=1,TG1?TG2?,Qn+1=Qn
此为 D触发器, 电平触发型,
CP低有效, 缺点是抗干扰力差,
多次翻转问题 。
40重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
2,CMOS传输门构成的 D边沿触发器
原理：
① RD,SD是异步置 0和置 1端, 高有效
② CP=0时, 准备阶段
TG1?,TG2?, 主 FF接收 D信息
TG3?, TG4?, 从 FF与主联系被切断,
从 FF保持,
DQDQ ?? 主主,
nn QQ ??1
③ CP?,状态转移
TG1?,TG2?,主 FF保持 CP上升沿前
一刻的输入信号, 即 DQ ?
主
TG3?,TG4?,从 FF接收主 FF的状态,
DQQQ n ???? 主主即,1
41重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
3,CMOS传输门构成的 J-K边沿触发器
DQFFD n ?? 1:_
nnn QKQJQFFJK ??? 1:_
FFJKFFDKQQJQKQJD nnnn __+=+=,转换成即可将）（令
42重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
该触发器没有一次性翻转现象！
43重大通信学院 ?何伟
5.4 边沿触发器
常用 MSI：
7442 带预置和清除的主从 JK_FF
74LS72 带预置和清除的正沿双 D_FF
74LS273 带清除的正沿八 D_FF
74LS374 带三态输出的正沿八 D_FF
44重大通信学院 ?何伟
第五章 集成触发器
主要内容
?5.1 基本触发器
?5.2 钟控触发器
?5.3 主从触发器
?5.4 边沿触发器
45重大通信学院 ?何伟
第五章 集成触发器
【 第五章习题 】
P174：
3,4,5,7,8,9
