触发器特点:
触发器分类:
本章重点,触发器外部逻辑功能、触发方式。
能够存储一位二进制信息的基本单元。
1.有两个能够保持的稳定状态,分别用来表示逻辑 0和逻辑 1。
2,在适当输入信号作用下,可从一种状态翻转到另一种状态;
在输入信号取消后,能将获得的新状态保存下来。
按 触发方式 分:电位触发方式、主从触发方式及边沿触发方式
按 逻辑功能 分,R-S触发器,D触发器,J-K触发器和 T触发器
组合电路,不含记忆元件,无反馈,输出与原来状态无关
第四章 触发器
触发器:
第四章 触发器
第一节 R-S触发器
第二节 主从触发器
第三节 边沿型触发器
第四节 触发器逻辑功能的转换
第一节 R-S触发器
1 1
10
1 1
01
一、电路图与逻辑符号
( 2)由两个“与非”门构成的 R-S触发器电路图
Q RD=1,SD=1,Q=0,=1
两个稳定状态:
Q
RD=1,SD=1,Q=1,=0
RD,SD,输入
RD,SD为 1
输出不变
( 1)逻辑符号
Q; Q,:输出
1 0
10
0 1
01
0 0
11
二、真值表
RD=0,SD=1,Q =0,Q=1
RD=1,SD=0,Q =1,Q=0
RD=1,SD=1,Q, Q(不变)
RD=0,SD=0,Q =Q=1,不稳定
真值表
RD SD Q
0 1 0 1
1 0 1 0
0 0 不定( Ф)
1 1 不变
Q
RD,SD同时变
为 1时,输出不稳定
RD:置零或复位端(低电平置零,逻辑符号上用小圆圈表示)
SD:置 1或置位端(低电平置1)
Q:触发器原端或 1端
Q,触发器非端或 0端
真值表
RD SD Q
0 1 0 1
1 0 1 0
0 0 不定( Ф)
1 1 不变
Q
三、状态转换真值表及特征方程
表 4-2状态转换真值表
RD SD Qn Qn+1
0 0 0 Ф
0 0 1 Ф
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 1
1 0 1 1
1 1 0 0
1 1 1 1
?
?
?
??
???
1SR
QRSQ
DD
nDD1n
约束条件,不
能同时为零
卡诺图
特征方程
Qn,原状态或现态
Qn+1:新状态或次态
状态转换真值表:输入信号与原
态、次态之间的关系
四、钟控 R-S触发器
( 1)电路图与逻辑符号
CP=0:状态不变
增加一个控制端,在其控制下,触发器的状态随输入变化 。
S=0,R=0,Qn+1=Qn
S=1,R=0,Qn+1=1
S=0,R=1,Qn+1=0
S=1,R=1,Qn+1= Ф
控制输入端 R,S通过“非”
门作用于 基本 R-S触发器
CP=1:基本 R-S触发器
输入端均为 1
( 2)真值表
?
?
?
?
???
0SR
QRSQ n1n
约束条件,不
能同时为 1
( 3)特征方程
CP=1,
S=0,R=0,Qn+1=Qn
S=1,R=0,Qn+1=1
S=0,R=1,Qn+1=0
S=1,R=1,Qn+1= Ф
R S Qn+1
0 0 Qn
0 1 1
1 0 0
1 1 Ф
钟控 R-S触发器真值表
假设 CP=1时,控制输入不改变。
对脉冲宽度的要求严格:例如,构成移位寄存器时,
脉宽大于三个、小于四个“与非”门的平均延迟时间
( 4)时钟控制 R-S触发器逻辑功能波形图
(没有考虑门的延迟时间)
第二节 主从触发器
(一)逻辑符号
一、主从触发器
二、主从J-K触发器
J、K:输入
R D,S D,异步置0、置1(不受CP限制)
Q Q,:输出
钟控R -S触发器在 CP=1时,R、S变化引起 输出多次改变
CP:时钟控制输入
主从触发器有:R-S触发器、记数型触发器、T触发器及
J-K触发器
主触发器
从触发器
真值表
K J Qn+1
0 0 Qn
1 0 0
0 1 1
1 1 Q
(二)逻辑功能
由两个钟控R-S触发器构成
K与R对应,
J与S对应
CP=0:从触发器接受主触发器状态并翻转稳定
CP=1:主触发器接受激励信号并翻转稳定
真值表
K J Qn+1
0 0 Qn
1 0 0
0 1 1
1 1 Q
(三)状态转换图与特征方程
(1)状态转换图
状态转换真值表
Qn Qn+1 J K
0 0 0 0
1 1 0 0
0 0 0 1
1 0 0 1
0 1 1 0
1 1 1 0
0 1 1 1
1 0 1 1
0 1
状态 0 状态 1
J=0
K=? K=0J=?
J=1 K= ?
K=1J= ?
状态转换图
?
?
?
??
???
1SR
QRSQ
DD
nDD1n
(2)特征方程
状态转换真值表
Qn Qn+1 J K
0 0 0 0
1 1 0 0
0 0 0 1
1 0 0 1
0 1 1 0
1 1 1 0
0 1 1 1
1 0 1 1
卡诺图中对
应格中填入 1
约束条件
nn1n QKQJQ ???
加入约束条件后的状态方程:
(四) J-K触发器对激励信号的要求
J-K触发器的工作波形
CP=1,若 J,K变化,触发器的状态与真值表不对应。
(五) J-K触发器构成T触发器
J-K触发器的J、K端连接在一起形成T触发器
真值表
K J Qn+1
0 0 Qn
1 0 0
0 1 1
1 1 Q
真值表
T Qn+1
0 Qn
1 nQ
(1)逻辑符号
(2)真值表
nnn1n QTQTQTQ ?????
激励表
Qn Qn+1 T
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
(3)状态转换图
(4)特征方程
第三节 边沿型触发器
一、工作原理
主从触发器,CP=1,若 J,K变化,触发器的状态与真值表不对应
对激励信号要求严格。
二,维持 -阻塞 D触发器
(一)逻辑符号
D:输入
R D,S D,异步置0、置1
Q Q,:输出
CP:时钟控制,上升沿触发
边沿触发器:上升沿触发或下降沿触发,激励端的信号在触发
时间的前后几个延迟时间内保持不变,便可以稳定地根据激励
输入翻转。
(二)逻辑功能
0 1





00 1
1 1 0


D=1,Q=0,CP上升沿:Q=1
D=1,Q=1D=0,Q=0
D=0,Q=1
自己分析
Qn+1=D
真值表
D Qn+1
0 0
1 1
激励表
Qn Qn+1 D
0 0 0
0 1 1
1 0 0
1 1 1
(三)状态转换图
(四)状态方程
(五)触发器的应用
(1)移位寄存器
数码 1 数码 1数码 2 数码 1数码 3 数码 2 数码 1数码 4 3 数码 2
(2)计数 D与状态非连接
Q在 CP上升沿翻转CP2与 D1相连Q2在 Q1下降沿翻转
第四节 触发器逻辑功能的转换
nn1n QKQJQ ???
nnnn1n QDDQ)QQ(DDQ ??????
一、J-K型改D型
J-K触发器特征方程:
D触发器特征方程:
KJ=D =D
比较得:
二、D型改J-K型
三、D型改T型
自己完成
( 1)时钟控制 R-S触发器
电平触发方式,当 CP=1时,其状态随输入端 R,S的变化而改变
( 2)主从 J-K触发器
( 3)边沿触发器维持 -阻塞 D触发器
?
?
?
?
???
0SR
QRSQ n1n
?
?
?
??
???
1SR
QRSQ
DD
nDD1n
nn1n QKQJQ ???
触发方式不同,逻辑功能与主从 J-K触发器的相同。
Qn+1=D
小 结
(4)边沿 J-K触发器
要求掌握:
( 1)触发器的概念
( 2)电平触发、边沿触发
( 3)钟控 R-S,J-K,D触发器的逻辑功能
( 4)触发器功能之间的转换
作 业
4-1,4-3,4-4,4-6,4-7,4-9,4-10,4-11,4-12,4-14