组合逻辑电路具有的特点,1)输出,输入
之间没有反馈延迟通路 。 2)电路中不含记忆
单元 。 3)它可进行逻辑运算和算术运算 。 而
在数字系统中还需要具有记忆功能的时序逻
辑电路, 构成时序电路的基本单元是触发器 。
第五章 触发器
结构分类,基本 RS触发器,同步 RS触发器,主从触
发器和边沿触发器。
§ 5.1 触发器的电路结构与工作原理
按功能分类, RS触发器,JK触发器,T触发器和 D触
发器。
触发器,是一种存储元件。具有, 记忆, 功能。记
忆电路过去的输入情况。触发器具有两种稳定状态
( 0,1)。稳定状态:任何时刻仅处于一种稳定状
态。接到脉冲时,才翻转
分析方法, 1)功能表; 2)特性方程; 3)状态
图; 4)功能评述。
研究方式,主要是分析其输入信号的加入与触发
脉冲之间的时间关系。
QSQ ? RQQ ?
一、基本 RS触发器:
1、组成:由两个与非门交叉耦合组成;
也可由两个或非门交叉耦合组成。
2、逻辑图和逻辑符号:
3、逻辑表达式:
4、原理:以与非门分析。
5、功能表:将逻辑关系列成真值表,因触发
器新的状态 Qn+1也叫次态,不仅与输入状态有
关,而且与触发器原来的状态 Qn也叫初态有关,
所以把 Qn也作为一个变量列入真值表,并把 Qn
称做状态变量,把这种含有状态变量的真值表
叫做触发器的特性表(或功能表)
、逻辑图和逻辑符号:
、逻辑表达式:
、原理:以与非门分析。
两与非门组成的基本 RS触发器
逻辑图 逻辑符号
R S Q
1
0
1
0
0
1
1
0
1
0
不变
不变
表 5.1.1用两个与非门的基本 RS触发器的
功能表
nn RQSQ ??? 16、次态方程:
7、约束条件,R+S=1(必须满足,不
满足的情况不会出现)。
8、特点:
1)电路比较简单,是组成其它类型触发器的基
础。 2)是电平直接控制的触发器。输入信号电
平发生变化时,输出状态随着发生变化。 3)输
入 R和 S之间有约束。 4)没有时钟脉冲控制。
9、应用:
两或非门组成的基本 RS触发器
( a)逻辑图 ( b)逻辑符号
R S Q
0
1
0
1
1
0
0
1
1
0
不变
不变
表 5.1.2用两个或非门的基本 RS触发器
的功能表
二、同步 RS触发器(时钟控制 RS触发器)
1、逻辑图和逻辑符号 2、原理:
3、次态方程:
4、约束条件,SR=0; 5、功能表,6、状态图:
nn QRSQ ??? 1
表 5.1.3 同步 RS触发器的功能表
图 5.2.1 RS触发器的状态转换
动画演示
三、主从触发器,
主从触发器由两级触发器构成,其中一
级接收输入信号,其状态直接由输入信号决定,
称为主触发器,还有一级的输入与主触发器的
输出连接,其状态由主触发器的状态决定,称
为从触发器。
1、由两个同步 RS触发器组成的主从触发器:
1)逻辑图和逻辑符号:
2)工作原理:
3)特点:
1)逻辑图和逻辑符号:
2)组成,D触发器只有一个输入端,它由
两部 分组成,虚线左边为主触发器,
虚线右边为从触发器。
3)工作原理:
2、由传输门组成的 CMOS主从触发器:
1、维持 ---阻塞边沿触发器,1)逻辑图和逻辑
符号,2)工作原理,2、利用传输延迟的边沿
触发器:(工作原理)
四、边沿触发器:
逻辑图
逻辑符号
(b)
边沿 D触发器的逻辑图
边沿 D触发器的逻辑符号
§ 5.2 触发器的功能
1、逻辑图和逻辑符号:
2、原理:
3、功能表和状态表:
4、次态方程:
5、功能表:
6、状态图:
一,JK触发器:
nnn QKQJQ ??? 1
7、为了防止, 空翻,,实际数字电

中使用的 J-K触发器是主从式集成 J-K
触发器。
1)逻辑图和符号。
2)次态方程:
3)功能表。
?8,JK触发器具有保持、置 0、置 1和翻转功能。
当 J=K时,它相当于 T触发器,当 J?K时,相当
于钟控 RS触发器,因此 JK触发器是一种多功能
触发器。
?9、集成 JK触发器:
QJS ?KQR ? nnn QKQJQ ??? 1
图 4.18 J-K 触发器的逻辑图和逻辑符号
图 5.2.3 主从 JK触发器的逻辑电路
表 5.2.2 JK触发器的功能表
例题,P194:
动画演示
例题,P195:
nnn QTQTQ ??? 1
二,T触发器:如果把 J-K触发器的两
个输入端 J和 K连接起来作为一个输入端,并用符
号 T表示就构成了 T触发器。
1、逻辑图和逻辑符号:
2、次态方程,J=K=T,则:
3、功能表:
4、状态图,
动画演示
三,D触发器,
为了解决时钟控制 R-S触发器在 R=1,
S=1时,次态不确定的问题,需对时钟控制
R-S触发器的控制电路稍做改变,使 R,S端
始终处于互补状态,这样便形成了一种新
的触发器,称为 D触发器。
1、逻辑图和符号
2、功能表和状态转换图:
3、次态方程,Qn+1=D
动画演示
§ 5.3 触发器的脉冲工作特性及主要
参数
一、集成触发器的脉冲工作特性:
1、脉冲工作特性:触发器对时钟脉冲、输
入信号之间的时间关系的要求称为触发器的脉
冲工作特性。
2,JK主从触发器的脉冲工作特性:
JK主从触发器要求 CP的最小工作周期
Tmin=tcph(维持时间) +tcpl(延迟时间)
3,JK负边沿触发器的脉冲工作特性:
4,D型正边沿维持 --阻塞触发器的脉冲工作
特性:
二、集成触发器的主要参数,
1、直流参数:
1)电源电流 ICC:所有输入端和输出端悬空时
电源向触发器提供的电流为电源电流 ICC,它
表明该电路的空载功耗。
2)低电平输入电流(即输入短路电流) IIL:
某输入端接地,其他各输入、输出端悬空时,
从该输入端流向地的电流为低电平输入电流
IIL,它表明对驱动电路输出为低电平时的加
载情况。
3)高电平输入电流 IIH:将各输入端( RD,SD、
J,K,CP等)分别接 VCC时,测得的电流就是
其高电平输入电流 IIH,它表明对驱动电路输
出为高电平时的加载情况。
4)输出高电平 VOH和输出低电平 VOL,Q或 Q端
输出高电平时的对地电压值为 VOH,输出低电
平时的对地电压值为 VOL。
1)最高时钟频率 fmax:就是触发器在计数状态
下能正常工作的最高工作频率,是表明触发器
工作速度的一个指标。
2)对时钟信号的延迟时间( tcplh和 tcphl)
3)对直接置 O(RD)或置 1( SD)端的延迟时间
( tRLH, tRHL或 tSLH,tSHL)
2、开关参数:
例题 1:用 J-K触发器实现 D触发
器的功能。
例题 2:用 D 触发器实现 J-K触发器
的功能 。
例题 3,用 T 触 发 器 实 现 J-K 触 发 器 的
功能 。