第五章 触发器
5.1 触发器的电路结构和工作原理
5.2 触发器的功能
5.3 触发器的脉冲工作特性及主要参数
5.1 触发器的电路结构和工作原理
5.1.1基本 RS触发器
5.1.2 同步 RS触发器
5.1.3 主从触发器
5.1.4 边沿触发器
5.1.1基本 RS触发器
1.电路结构和工作原理
QSQ ? RQQ ?
1?Q 0?Q
触发器处于 1态
0?Q 1?Q
触发器处于 0态
正常时触发器的输出端, 应相反Q Q
规定,触发器 端的状态作为触发器的状态
Q
输出和输入之间的关系
(1)R=1,S=0
S=0 1?Q
1?Q R=1
0?Q1?Q 触发器处于 1态
(2)R=0,S=1
R=0 1?Q
1?Q S=1
0?Q
0?Q
0?Q 1?Q 触发器处于 0态
(3)R=S=1
不论触发器原来的状态是什么
触发器都保持原状态不变
(4) R=S=0
R=0使 ＝ 1 Q
S=0使 ＝ 1 Q
触发器的两个输出端全是 1
为不定状态
QSQ ?
RQQ ?
由上面的分析可以看出
(1)S=0,R=1可以使触发器置 1
置位的决定条件是 S=0
S端为置 1端或置位端
(2)R=0,S=1可以使触发器置 0
R端为置 0端或复 0端
(3)在触发器的某一输入端加一有效电平
有效电平消失回到高电平后
触发器具有记忆功能
触发器可以仍然维持 1状态不变
置位
复位
QRQ ??
QSQ ??
2.基本 RS触发器的应用举例
例 运用基本 RS触发器，消除机械开关振动引起的脉冲
5.1.2 同步 RS触发器
1.电路结构 2.逻辑功能分析
CPRQ ??3
CPSQ ??4
0?CP 时
143 ?? QQ
和 被封锁
3G 4
G
R,S的变化不会影响基本 RS触发器的状态
1?CP 和 被打开3G 4G
输入 R,S的信号被传送到基本 RS触发器的输入端
输出端的逻辑表达式
nn QSQ ??? 1
nn QRQ ?? 1
nn QRSQ ??? 1
R,S不能同时取 1
即必须满足限制条件 RS＝ 0
nn QRSQ ??? 1
RS＝ 0（ 约束条件） 触发器的特性方程
例 同步 RS触发器的 CP,S,R的波形如图
触发器的原始状态为 0?Q 1?Q
QQQQ,,,43画出 的波形
5.1.3 主从触发器
1.由两个同步 RS触发器组成的主从触发器（主从 RS触发器）
(1)电路构成 (2)工作原理
1?CP 输入门 和 打开
7G 8G主触发器根据 R,S的状态
对从触发器
门 和 上的是逻辑 0电平
3G 4
G
从触发器的状态保持不变
由 1变 0CP
输入门 和 封锁
7G 8GR,S不会影响主触发器的状态
门 和 打开
3G 4
G 从触发器可以根据主触发器的输出进行翻转
触发翻转
主从触发器特点
由两个触发器构成 受互补时钟脉冲的控制
只在时钟脉冲的跳变沿触发翻转
负跳沿触发的触发器，输入信号在 正跳沿前加入CP
正跳变后的高电平要有一定的延迟时间CP
负跳沿使触发器发生翻转后CP
的低电平也必须延迟一定的时间CP
2.由传输门组成的 CMOS主从 D触发器
(!)电路结构
主从触发器在 的期间，主触发器的状态随 R,S而变1?CP
5.1.4 边沿触发器
1.维持－阻塞边沿 D触发器
(1)电路结构 (2)工作原理
2.利用传输延迟的边沿触发器
（ 1）电路结构
(2)工作原理
5.2 触发器的功能
5.2.1 RS触发器
5.2.2 JK触发器
5.2.1 RS触发器
1.功能分析
nn QRSQ ??? 1
RS＝ 0（ 约束条件） 触发器的特性方程
功能表 状态转换图
2.集成触发器
集成 RS触发器 74LS71
3211 RRRR ??? 3211 SSSS ???
功能表
5.2.2 JK触发器
1.功能分析
nnn QKQJQ ??? 1
特性方程
功能表
状态转换图
例 5.2.1设负跳沿触发的 JK触发器的时钟脉冲和 J,K
信号的波形如下图所示，画出输出端 的波形。设
触发器的初始状态为 0
Q
用画波形图的方法来分析主从触发器的工作情况时
(1)触发器的触发翻转是发生在时钟脉冲的触发沿
(2)判断主从触发器次态的依据是正跳沿前瞬间
输入端的状态 （触发沿是下跳沿时）
(3)判断边沿触发器次态的依据
要注意
（本题是下跳沿）
是触发沿前瞬间输入端的状态
例 负跳沿触发主从 JK触发器的时钟信号 CP和输入信号 J、
K的波形如图所示，信号 J的波形图上用虚线标出了有一
个干扰信号，画出考虑了干扰信号影响的 端的输出波
形。设触发器的初始状态为 1
Q
2.集成 JK触发器
功能表
5.2.3 T触发器
JK触发器的特性方程 nnn QKQJQ ??? 1
令 J=K=T nnn QTQTQ ??? 1
即为 T触发器的特性方程
T=1时 nn QQ ??1
T=0时 nn QQ ??1
功能表
T为 1时，触发器是计数状态
T为 0时，是保持状态
状态转换图
5.2.4 D触发器
1.功能分析
特性方程为
DQ n ??1
功能表
状态转换图
2．集成 D触发器
功能表
5.3 触发器的脉冲工作特性及主要参数
5.3.1 集成触发器的脉冲工作特性
5.3.2 集成触发器的主要参数
5.3.1 集成触发器的脉冲工作特性
1.JK主从触发器的脉冲工作特性
触发器的脉冲工作特性：
触发器对时钟脉冲、输入信号之间的时间关系的要求
对 JK信号 必须在 CP的正跳沿前加入
不允许在 CP＝ 1期间发生变化
对 CP的要求
直到主触发器的输出稳定 维持时间
CPHt
CP负跳沿到触发器状态稳定，也需要一定的延迟时间
CPLt
CP=1的状态必须持续一段时间
时钟脉冲的触发沿开始到一个输出端由 0变 1所需的时间
CPLHt
CP触发沿开始到输出端由 1变 0的延迟时间
CPHLt
C P H LC P L H tt ?
CP的最小工作周期为
C PLC PH ttT ??m i n
2,JK负边沿触发器的脉冲工作特性
J,K信号的加入时间至少要比 CP的
sett
输入信号在 CP的负跳沿之后不需要保持
从负跳沿触发到触发器的输出状态稳定
需要一定的延迟时间
CPLt
pdC PL tt 8.2?
CP的最小工作周期
pdpd ttT 8.22m i n ?? pdt8.4?
触发沿提前一级与非门的延迟时间
3,D型正边沿维持－阻塞触发器的脉冲工作特性
触发器的建立时间是两级与非门的延迟时间
pdset tt 2?
输入信号 D=0时
D=0必须维持到 由 1变 0后将 封锁为止
3Q 5G
输入信号的保持时间
pdH tt ?
D=1时的保持时间
0?Ht
对 CP的要求
CP=1的时间间隔
C P H LC P H tt ?
pdC P H L tt 3?
pdC P H tt 3?
5.3.2 集成触发器的主要参数
1.直流参数
电源电流
所有输入和输出端都悬空时电源向触发器提供的电流
低电平输入电流 （即输入短路电流）
CCI
ILI
某输入端接地，其他各输入、输出端悬空时
从这个输入端流向地的电流
高电平输入电流
IHI
将各输入端分别接 时
CCV
测得的电流
输出高电平 和输出低电平
OHV OLV
2.开关参数
（ 1）最高时钟频率
maxf
触发器在计数状态下能正常工作的最高工作频率
（ 2）对时钟信号的延迟时间
CPLHt CPHLt
从时钟脉冲的触发沿到触发器输出端由 0变 1的延迟时间
从时钟脉冲的触发沿到触发器输出端由 1变 0的延迟时间
C P H LC P L H tt ?
（ 3）对直接置 0（ ）或置 1（ ）端的延迟时间
DR DS
从置 0脉冲触发沿到输出端由 0变 1
RLHt
到输出端由 1变 0
RHLt
从置 1脉冲触发沿到输出端由 0变 1
SLHt
到输出端由 1变 0
SHLt
5.1 触发器的电路结构和工作原理
5.2 触发器的功能
5.3 触发器的脉冲工作特性及主要参数
5.1 触发器的电路结构和工作原理
5.1.1基本 RS触发器
5.1.2 同步 RS触发器
5.1.3 主从触发器
5.1.4 边沿触发器
5.1.1基本 RS触发器
1.电路结构和工作原理
QSQ ? RQQ ?
1?Q 0?Q
触发器处于 1态
0?Q 1?Q
触发器处于 0态
正常时触发器的输出端, 应相反Q Q
规定,触发器 端的状态作为触发器的状态
Q
输出和输入之间的关系
(1)R=1,S=0
S=0 1?Q
1?Q R=1
0?Q1?Q 触发器处于 1态
(2)R=0,S=1
R=0 1?Q
1?Q S=1
0?Q
0?Q
0?Q 1?Q 触发器处于 0态
(3)R=S=1
不论触发器原来的状态是什么
触发器都保持原状态不变
(4) R=S=0
R=0使 ＝ 1 Q
S=0使 ＝ 1 Q
触发器的两个输出端全是 1
为不定状态
QSQ ?
RQQ ?
由上面的分析可以看出
(1)S=0,R=1可以使触发器置 1
置位的决定条件是 S=0
S端为置 1端或置位端
(2)R=0,S=1可以使触发器置 0
R端为置 0端或复 0端
(3)在触发器的某一输入端加一有效电平
有效电平消失回到高电平后
触发器具有记忆功能
触发器可以仍然维持 1状态不变
置位
复位
QRQ ??
QSQ ??
2.基本 RS触发器的应用举例
例 运用基本 RS触发器，消除机械开关振动引起的脉冲
5.1.2 同步 RS触发器
1.电路结构 2.逻辑功能分析
CPRQ ??3
CPSQ ??4
0?CP 时
143 ?? QQ
和 被封锁
3G 4
G
R,S的变化不会影响基本 RS触发器的状态
1?CP 和 被打开3G 4G
输入 R,S的信号被传送到基本 RS触发器的输入端
输出端的逻辑表达式
nn QSQ ??? 1
nn QRQ ?? 1
nn QRSQ ??? 1
R,S不能同时取 1
即必须满足限制条件 RS＝ 0
nn QRSQ ??? 1
RS＝ 0（ 约束条件） 触发器的特性方程
例 同步 RS触发器的 CP,S,R的波形如图
触发器的原始状态为 0?Q 1?Q
QQQQ,,,43画出 的波形
5.1.3 主从触发器
1.由两个同步 RS触发器组成的主从触发器（主从 RS触发器）
(1)电路构成 (2)工作原理
1?CP 输入门 和 打开
7G 8G主触发器根据 R,S的状态
对从触发器
门 和 上的是逻辑 0电平
3G 4
G
从触发器的状态保持不变
由 1变 0CP
输入门 和 封锁
7G 8GR,S不会影响主触发器的状态
门 和 打开
3G 4
G 从触发器可以根据主触发器的输出进行翻转
触发翻转
主从触发器特点
由两个触发器构成 受互补时钟脉冲的控制
只在时钟脉冲的跳变沿触发翻转
负跳沿触发的触发器，输入信号在 正跳沿前加入CP
正跳变后的高电平要有一定的延迟时间CP
负跳沿使触发器发生翻转后CP
的低电平也必须延迟一定的时间CP
2.由传输门组成的 CMOS主从 D触发器
(!)电路结构
主从触发器在 的期间，主触发器的状态随 R,S而变1?CP
5.1.4 边沿触发器
1.维持－阻塞边沿 D触发器
(1)电路结构 (2)工作原理
2.利用传输延迟的边沿触发器
（ 1）电路结构
(2)工作原理
5.2 触发器的功能
5.2.1 RS触发器
5.2.2 JK触发器
5.2.1 RS触发器
1.功能分析
nn QRSQ ??? 1
RS＝ 0（ 约束条件） 触发器的特性方程
功能表 状态转换图
2.集成触发器
集成 RS触发器 74LS71
3211 RRRR ??? 3211 SSSS ???
功能表
5.2.2 JK触发器
1.功能分析
nnn QKQJQ ??? 1
特性方程
功能表
状态转换图
例 5.2.1设负跳沿触发的 JK触发器的时钟脉冲和 J,K
信号的波形如下图所示，画出输出端 的波形。设
触发器的初始状态为 0
Q
用画波形图的方法来分析主从触发器的工作情况时
(1)触发器的触发翻转是发生在时钟脉冲的触发沿
(2)判断主从触发器次态的依据是正跳沿前瞬间
输入端的状态 （触发沿是下跳沿时）
(3)判断边沿触发器次态的依据
要注意
（本题是下跳沿）
是触发沿前瞬间输入端的状态
例 负跳沿触发主从 JK触发器的时钟信号 CP和输入信号 J、
K的波形如图所示，信号 J的波形图上用虚线标出了有一
个干扰信号，画出考虑了干扰信号影响的 端的输出波
形。设触发器的初始状态为 1
Q
2.集成 JK触发器
功能表
5.2.3 T触发器
JK触发器的特性方程 nnn QKQJQ ??? 1
令 J=K=T nnn QTQTQ ??? 1
即为 T触发器的特性方程
T=1时 nn QQ ??1
T=0时 nn QQ ??1
功能表
T为 1时，触发器是计数状态
T为 0时，是保持状态
状态转换图
5.2.4 D触发器
1.功能分析
特性方程为
DQ n ??1
功能表
状态转换图
2．集成 D触发器
功能表
5.3 触发器的脉冲工作特性及主要参数
5.3.1 集成触发器的脉冲工作特性
5.3.2 集成触发器的主要参数
5.3.1 集成触发器的脉冲工作特性
1.JK主从触发器的脉冲工作特性
触发器的脉冲工作特性：
触发器对时钟脉冲、输入信号之间的时间关系的要求
对 JK信号 必须在 CP的正跳沿前加入
不允许在 CP＝ 1期间发生变化
对 CP的要求
直到主触发器的输出稳定 维持时间
CPHt
CP负跳沿到触发器状态稳定，也需要一定的延迟时间
CPLt
CP=1的状态必须持续一段时间
时钟脉冲的触发沿开始到一个输出端由 0变 1所需的时间
CPLHt
CP触发沿开始到输出端由 1变 0的延迟时间
CPHLt
C P H LC P L H tt ?
CP的最小工作周期为
C PLC PH ttT ??m i n
2,JK负边沿触发器的脉冲工作特性
J,K信号的加入时间至少要比 CP的
sett
输入信号在 CP的负跳沿之后不需要保持
从负跳沿触发到触发器的输出状态稳定
需要一定的延迟时间
CPLt
pdC PL tt 8.2?
CP的最小工作周期
pdpd ttT 8.22m i n ?? pdt8.4?
触发沿提前一级与非门的延迟时间
3,D型正边沿维持－阻塞触发器的脉冲工作特性
触发器的建立时间是两级与非门的延迟时间
pdset tt 2?
输入信号 D=0时
D=0必须维持到 由 1变 0后将 封锁为止
3Q 5G
输入信号的保持时间
pdH tt ?
D=1时的保持时间
0?Ht
对 CP的要求
CP=1的时间间隔
C P H LC P H tt ?
pdC P H L tt 3?
pdC P H tt 3?
5.3.2 集成触发器的主要参数
1.直流参数
电源电流
所有输入和输出端都悬空时电源向触发器提供的电流
低电平输入电流 （即输入短路电流）
CCI
ILI
某输入端接地，其他各输入、输出端悬空时
从这个输入端流向地的电流
高电平输入电流
IHI
将各输入端分别接 时
CCV
测得的电流
输出高电平 和输出低电平
OHV OLV
2.开关参数
（ 1）最高时钟频率
maxf
触发器在计数状态下能正常工作的最高工作频率
（ 2）对时钟信号的延迟时间
CPLHt CPHLt
从时钟脉冲的触发沿到触发器输出端由 0变 1的延迟时间
从时钟脉冲的触发沿到触发器输出端由 1变 0的延迟时间
C P H LC P L H tt ?
（ 3）对直接置 0（ ）或置 1（ ）端的延迟时间
DR DS
从置 0脉冲触发沿到输出端由 0变 1
RLHt
到输出端由 1变 0
RHLt
从置 1脉冲触发沿到输出端由 0变 1
SLHt
到输出端由 1变 0
SHLt
