2010-5-20 1
2010-5-20 2
前面介绍的各种门电路及由门电路组成的组合电路, 其
共同特点是当前的输出完全取决于当前的输入, 与过去的输
入无关, 它们没有记忆功能 。
在数字系统中:常需要有 记忆功能 。 触发器就是一种具
有记忆功能的逻辑部件 。 触发器有两个稳定状态, 分别表示
二进制数码的, 0”和, 1”。 可以长期保存所记忆的信息, 只
有在一定外界触发信号的作用下, 它们才能从一个稳定状态
翻转到另一个稳定状态, 即存入新的数码 。
本章学习目的,对各种触发器功能的掌握是学习时序电路
的基础。
触发器两个基本特点:
具有两个能自行保持的稳定状态,用来表示逻辑状态 0和 1,
或二进制数 0和 1。
根据不同的输入信号可以将触发器状态置成, 1”或, 0”。
2010-5-20 3
& &A B
Q Q
DR DS
一、电路组成和工作原理
1、电路组成
基本触发器是由 A和 B两个与
非门交叉耦合组成。
是输出端和 QQ
RSD D和 是 输 入 端
A和 B可以由与非门组成。也可以由或非门、与或非门
组成。可以是 TTL门,也可以是 CMOS门。
态称触发器为,"01,0 ?? QQ
态称触发器为,"10,1 ?? QQ
01 10
触发器是以 Q端表示输出状态。
触发器具有两个稳定状
态,输出不是 0就是 1。
端称为置位端或置1 输入S D,
端称为复位端或置0 输入R D,
2010-5-20 4
& &A B
Q Q
DR DS
2、工作原理
D DRS QQ
0 1 0 1
1 0 1 0
1 1
0 1
01
1 0
10
触发器置,0”
触发器置,1”
1 0
0 1
1
状态保持不变
0 0 1 1 触发器输出端均为,1”,破坏了双稳态关系。
当输入 00同时撤消,触发器会发生那些变化?
用工作波形图来详细分析。
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R D
S D
Q
Q
D DRS
0 1,Da R S ?D,和 宽 样, 时 会 现 况如 果 度 一 并 同 由 出 什 么 情?
QQ
1 1 保持 Q原来是什么状态,就保持什么状态。
0
1
0 0 1 1
1 1 应该保持,但实际保持不了!
01RS ?D当, 时 时,D 同 由
如果 A t p d < B t p d
A门先于 B门相与非,
1 10
1,0 ?? QQ使
0
如果 B t p d < A t p d
B门先于 A门相与非,0,1 ?? QQ使
1 0
10QQ ??发 当 状 态 迟 时 间 门 输 。触 器 前 与 延 短 的 入 先 与 非
所以当输入从 00同时跳变 11时,基本触发器输出状态
是 0是 1不确定。
1
1
1
0
强制性置 1
不定
不定
Q
Q
& &A B
Q Q
DR DS
2010-5-20 6
,10 ? 而且不是同时由宽度不一样和如果,,DD SRb
DDSR QQ
1 1 保持
0 1
1 0
0 0
1 1
1 0 触发器置,1”
1 1
0 1 触发器置,0”
保持
宽度不一样,如果 DD SR 和
而且不是同时由 0→1,触发器都有稳定状态。
会出现什么情况?
01
10
0 1
1
0
0
1
R D
S D
Q
Q
0
1
触发器置强制,1”
0?Q
1?Q
& &A B
Q Q
DR DS
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QQ
& &
R D S D
A B
& &A B
Q Q
DR DS
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3、基本触发器逻辑符号
基本触发器互补输入时:
0,0,0DDR Q R?? 所 以 叫 做 置,, 端 。
0,1,1DDS Q S?? 所 以 叫 做 置,, 端 。
基本触发器:具有置,0”、置,1”和保持功能,又称为
置 0、置 1触发器。
。是低电平、负脉冲有效和 DD SR
DR
DS
Q
Q
2010-5-20 9
R D
S D
Q
Q
DDSR QQ
0 1
0
1
1 1
1 0
0 1
0 0
1 1
1 0
0 0
0 1
置,0”
保持
置,1”
置,0”
强制置 1
不定
置,1”
置,0” 置,0”,在置,0”信号的作用下,不管原来触发器的状态是什么,
Q端一定为 0。
置,1”,在置,1”信号的作用下,不管原来
触发器的状态是什么,Q端一定为 1。
强制置 1
保持,触发器 Q端保持原来的状态。
从分析中看出:
DDSR
0 0
0 1
1 0
1 1
置,0”
置,1”
保持
不定
Q
Q
Q
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描述触发器的逻辑功能,有三种方法。
1,真值表和状态转换真值表
描述触发器在输入信号的作用下,触发器的次态
Qn+1及触发器的现态 Q n 与输入信号之间的关系表格
称为状态转换真值表。
现态 Q n 表示当前的输入信号作用下的输出状态。
次态 Qn+1表示触发器新的状态不仅与当前的输入
信号有关,而且还与触发器原来的状态 Q n 有关。
真值表和状态转换真值表
特征方程
状态转换图和激励表
2010-5-20 11
DR DS 1?nQnQ
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
DR DS 1?nQ
0 0
0 1
1 0
1 1
真值表,
触发器的次态 Qn+1与输入信号之间
的关系。
次态 Qn+1:
,DD SR, 不仅取决于当前的输入
还取决于触发器以前的 Q n 状态。
X
0
1
Q n
不定
置,0”
置,1”
保持
状态转换真值表:
触发器新的状态 Qn+1不仅
与当前的输入信号有关,而且
还与触发器原来的状态 Q n 有
关,因此将 Q n 也作为一个变量
列入真值表。
X
X
0
0
1
1
1
0
不定
置,0”
置,1”
保持
2010-5-20 12
0 0
0 1
1 0
1 1
R D S D
Q n 00 01 11 10
0
1
X
X
0
0
0
1
1
1
R D S D Q
n
Q
n+ 1
0
0
0
0
0
1
0 1
0
1
0
1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
X
X
0
0
1
1
0
1
DR DS 1?nQnQ
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
X
X
0
0
0
1
1
1
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DR DS 1?nQnQ
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
X
X
0
0
0
1
1
1
2、特征方程
描述触发器逻辑功能的逻辑表达
式称为特征方程,也叫做状态方程。
R D S D
Q n 00 01 11 10
0
1
X
X
0
0
0
1
1
1
Qn+1
SDnDQR
nDDn QRSQ ???1
约束条件:
0不能同时为,DD SR
1?? DD SR
3、状态转换图和激励表
描述触发器逻辑功能还可
以用图形方式描述。
圆圈,表示触发器有两个
稳定状态。
箭头, 表示在输入信号的作
用下,状态转换的方向。
0 1
DDSR
1 0
DDSR DDSR
DDSR
0 1
1 1
1 0
1 1
0 1
激励表,表示触发器由
Qn→Q n+1对输入信号的要求。
状态转换
Qn→Q n+1
0 0
0 1
1 0
1 1
DR DS
X1
10
01
1X
激励输入
尾端,表示现态,箭头
指向表示次态。
特征方程:
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前面介绍的各种门电路及由门电路组成的组合电路, 其
共同特点是当前的输出完全取决于当前的输入, 与过去的输
入无关, 它们没有记忆功能 。
在数字系统中:常需要有 记忆功能 。 触发器就是一种具
有记忆功能的逻辑部件 。 触发器有两个稳定状态, 分别表示
二进制数码的, 0”和, 1”。 可以长期保存所记忆的信息, 只
有在一定外界触发信号的作用下, 它们才能从一个稳定状态
翻转到另一个稳定状态, 即存入新的数码 。
本章学习目的,对各种触发器功能的掌握是学习时序电路
的基础。
触发器两个基本特点:
具有两个能自行保持的稳定状态,用来表示逻辑状态 0和 1,
或二进制数 0和 1。
根据不同的输入信号可以将触发器状态置成, 1”或, 0”。
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& &A B
Q Q
DR DS
一、电路组成和工作原理
1、电路组成
基本触发器是由 A和 B两个与
非门交叉耦合组成。
是输出端和 QQ
RSD D和 是 输 入 端
A和 B可以由与非门组成。也可以由或非门、与或非门
组成。可以是 TTL门,也可以是 CMOS门。
态称触发器为,"01,0 ?? QQ
态称触发器为,"10,1 ?? QQ
01 10
触发器是以 Q端表示输出状态。
触发器具有两个稳定状
态,输出不是 0就是 1。
端称为置位端或置1 输入S D,
端称为复位端或置0 输入R D,
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& &A B
Q Q
DR DS
2、工作原理
D DRS QQ
0 1 0 1
1 0 1 0
1 1
0 1
01
1 0
10
触发器置,0”
触发器置,1”
1 0
0 1
1
状态保持不变
0 0 1 1 触发器输出端均为,1”,破坏了双稳态关系。
当输入 00同时撤消,触发器会发生那些变化?
用工作波形图来详细分析。
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R D
S D
Q
Q
D DRS
0 1,Da R S ?D,和 宽 样, 时 会 现 况如 果 度 一 并 同 由 出 什 么 情?
1 1 保持 Q原来是什么状态,就保持什么状态。
0
1
0 0 1 1
1 1 应该保持,但实际保持不了!
01RS ?D当, 时 时,D 同 由
如果 A t p d < B t p d
A门先于 B门相与非,
1 10
1,0 ?? QQ使
0
如果 B t p d < A t p d
B门先于 A门相与非,0,1 ?? QQ使
1 0
10QQ ??发 当 状 态 迟 时 间 门 输 。触 器 前 与 延 短 的 入 先 与 非
所以当输入从 00同时跳变 11时,基本触发器输出状态
是 0是 1不确定。
1
1
1
0
强制性置 1
不定
不定
Q
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& &A B
Q Q
DR DS
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,10 ? 而且不是同时由宽度不一样和如果,,DD SRb
DDSR QQ
1 1 保持
0 1
1 0
0 0
1 1
1 0 触发器置,1”
1 1
0 1 触发器置,0”
保持
宽度不一样,如果 DD SR 和
而且不是同时由 0→1,触发器都有稳定状态。
会出现什么情况?
01
10
0 1
1
0
0
1
R D
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Q
Q
0
1
触发器置强制,1”
0?Q
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& &A B
Q Q
DR DS
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& &
R D S D
A B
& &A B
Q Q
DR DS
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3、基本触发器逻辑符号
基本触发器互补输入时:
0,0,0DDR Q R?? 所 以 叫 做 置,, 端 。
0,1,1DDS Q S?? 所 以 叫 做 置,, 端 。
基本触发器:具有置,0”、置,1”和保持功能,又称为
置 0、置 1触发器。
。是低电平、负脉冲有效和 DD SR
DR
DS
Q
Q
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R D
S D
Q
Q
DDSR QQ
0 1
0
1
1 1
1 0
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0 0
1 1
1 0
0 0
0 1
置,0”
保持
置,1”
置,0”
强制置 1
不定
置,1”
置,0” 置,0”,在置,0”信号的作用下,不管原来触发器的状态是什么,
Q端一定为 0。
置,1”,在置,1”信号的作用下,不管原来
触发器的状态是什么,Q端一定为 1。
强制置 1
保持,触发器 Q端保持原来的状态。
从分析中看出:
DDSR
0 0
0 1
1 0
1 1
置,0”
置,1”
保持
不定
Q
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Q
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描述触发器的逻辑功能,有三种方法。
1,真值表和状态转换真值表
描述触发器在输入信号的作用下,触发器的次态
Qn+1及触发器的现态 Q n 与输入信号之间的关系表格
称为状态转换真值表。
现态 Q n 表示当前的输入信号作用下的输出状态。
次态 Qn+1表示触发器新的状态不仅与当前的输入
信号有关,而且还与触发器原来的状态 Q n 有关。
真值表和状态转换真值表
特征方程
状态转换图和激励表
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DR DS 1?nQnQ
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
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1 1 1
DR DS 1?nQ
0 0
0 1
1 0
1 1
真值表,
触发器的次态 Qn+1与输入信号之间
的关系。
次态 Qn+1:
,DD SR, 不仅取决于当前的输入
还取决于触发器以前的 Q n 状态。
X
0
1
Q n
不定
置,0”
置,1”
保持
状态转换真值表:
触发器新的状态 Qn+1不仅
与当前的输入信号有关,而且
还与触发器原来的状态 Q n 有
关,因此将 Q n 也作为一个变量
列入真值表。
X
X
0
0
1
1
1
0
不定
置,0”
置,1”
保持
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0 0
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1 0
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R D S D
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n
Q
n+ 1
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1 0 0
1 0 1
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X
X
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DR DS 1?nQnQ
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0 0 1
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1 1 1
X
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DR DS 1?nQnQ
0 0 0
0 0 1
0 1 0
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1 0 1
1 1 0
1 1 1
X
X
0
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1
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1
2、特征方程
描述触发器逻辑功能的逻辑表达
式称为特征方程,也叫做状态方程。
R D S D
Q n 00 01 11 10
0
1
X
X
0
0
0
1
1
1
Qn+1
SDnDQR
nDDn QRSQ ???1
约束条件:
0不能同时为,DD SR
1?? DD SR
3、状态转换图和激励表
描述触发器逻辑功能还可
以用图形方式描述。
圆圈,表示触发器有两个
稳定状态。
箭头, 表示在输入信号的作
用下,状态转换的方向。
0 1
DDSR
1 0
DDSR DDSR
DDSR
0 1
1 1
1 0
1 1
0 1
激励表,表示触发器由
Qn→Q n+1对输入信号的要求。
状态转换
Qn→Q n+1
0 0
0 1
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DR DS
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10
01
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激励输入
尾端,表示现态,箭头
指向表示次态。
特征方程: