第五章 触 发 器电子技术第五章触发器数字电路部分第五章 触 发 器逻辑电路组合逻辑电路时序逻辑电路功能,输出只取决于当前的输入。
组成,门电路，不存在记忆元件。
功能,输出取决于当前的输入和原来的状态。
组成,组合电路、记忆元件。
第五章 触 发 器第五章 触 发 器
5.1 时序电路概述
5.2 基本触发器
5.3 集成触发器
5.4 时序图的绘制第五章 触 发 器
5.1 时序电路概述5.1.1 时序电路特点时序电路的特点是,在任何时刻电路产生的稳定输出信号不仅与该时刻电路的输入信号有关,而且还与电路过去的状态有关 。,记忆,
组合逻辑记忆元件
…
…
…
…
x
1
( t )
x
n
( t )
Q
l
( t )
n
Q
1
( t )
n
F
1
( t )
F
r
( t )
W
1
( t )
W
m
( t )
图 1 时序电路框图时序电路的内部输入、
状 态输出函数 激励函数、控制函数输出函数一般用 Qn（ t）表示现态函数，用 Qn+1（ t）表示次态函数。它们统称为状态函数，一个时序电路的主要特征是由状态函数给出的。
第五章 触 发 器
5.1.2 时序电路分类时序电路可分为两大类：同步时序电路和异步时序电路 。
同步时序电路的状态只在统一的信号脉冲控制下才同时变化一次,如果信号脉冲没有到来,即使输入信号发生变化,电路的状态仍不改变 。
异步时序电路的状态变化不是同时发生的,它没有统一的信号脉冲 （ 时钟脉冲用 CP表示 ）,输入信号的变化就能引起状态的变化 。
第五章 触 发 器米里型电路的输出是输入变量及现态的函数,即
)](),([)( tQtxftF n?
组合电路记忆电路Q
n
( t ) W ( t )
Fx
( a ) ( b )
组合电路记忆电路
Q n ( t )
W ( t )
x
组合
F
图 2 米里型和莫尔型时序电路框图
)]([)( tQftF n?
时序电路按输入变量的依从关系可分为米里型和莫尔型。
莫尔型电路的输出仅与电路的现态有关，
第五章 触 发 器时序电路的特征
１,时序电路中记忆功能是靠触发器来实现的，设计和分析时序电路的对象就是触发器。
２．描述时序电路时通常使用状态表和状态图，分析时序电路的方法通常是比较相邻的两种状态（即现态和次态）。
在学习触发器时要注意以下几点,触发器的 状态表,
状态图,逻辑符号、特征方程 以及各触发器的特点 。常用的触发器有,R-S触发器,D触发器,T触发器和 JK触发器。
第五章 触 发 器
5.1.3 状态表和状态图表 1 状态表 (米里型 ) 表 2 状态表 (莫尔型 )
第五章 触 发 器例 1 画出如右图所示状态表 的状态图 。
解 如图 3(a),(b) 所示 。
图 3
(a) 米里型； (b) 莫尔型
(a)
1/1
Q1 Q2
1/0
0/0
0/1
0
(b)
Q1/0 Q2/1 Q3/00
0
11
1
第五章 触 发 器例 2 求下表 所示时序电路的逻辑表达式及状态表和状态图 。
表 3 真 值 表
Qn x1 x2 Q n+1 F
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
1
第五章 触 发 器图 4 求例 2 的逻辑表达式
(a) 求 Qn+1; (b) 求 F
解
0 0 1 1
1 0 0 11
x1x2
Qn 00 01 11 10
0
(a)
1 0 1 0
1 0 1 01
x1x2
Qn 00 01 11 10
0
(b)
由图得如下关系：
212
_
1
_
2
__
1
1
xxxxF
QxQxQ nnn
第五章 触 发 器
0 10 1 / 0
0 0 / 1
1 1 / 1
1 1 / 1
1 0 / 0
0 1 / 0
0 0 / 1
1 0 / 0
图 5 例 2 状态图表 4 状态表
Qn x1 x2 Q n+1 F
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
1
第五章 触 发 器触发器的基本性质是：
(1) 具有两个稳定的状态,分别用二进制数码的,1”
和,0”
(2) 由一个稳态到另一稳态,必须有外界信号的触发 。 否则它将长期稳定在某个状态,即长期保持所记忆的信息；
(3) 具有两个输出端：原码输出 Q和反码输出 Q。 一般用 Q的状态表明触发器的状态 。 如外界信号使 Q=Q，
则破坏了触发器的状态,这种情况在实际运用中是不允许出现的 。
第五章 触 发 器
5.2 基 本 触 发 器
5.2.1 基本 RS触发器
( a )
R
d
Q
( b )
& A
S
d
& B
Q Q Q
S
d
R
d
图 6 由与非门构成的基本 RS触发器第五章 触 发 器
Q Q
RD SD
a b
c d
R SCP
直接清零端 直接置位端输出端输入端第五章 触 发 器
—— 基本 RS 触发器两个输入端
&a &b
Q Q
DR DS
反馈两个输出端反馈正是由于 引入反馈,才使电路具有 记忆功能 !
第五章 触 发 器输入 RD=0,SD=1时若原状态,1Q0Q
1
1
0
0
1
0 1
0
输出仍保持,1Q0Q
&a &b
Q Q
DR DS
若原状态,0Q1Q
0
1
1
1
1
0 1
0
输出变为,1Q0Q
置,0”！
&a &b
Q Q
DR DS
1、基本 RS触发器的功能表第五章 触 发 器输入 RD=1,SD=0时若原状态,1Q0Q
1 0
1 01
0
0
1
输出变为,0Q1Q
&a &b
Q Q
DR DS
若原状态,0Q1Q
0
0
1
1
0
1 0
1
输出保持,0Q1Q
&a &b
Q Q
DR DS
置,1” ！
第五章 触 发 器输入 RD=1,SD=1时若原状态：
10
1 11
0
0
1
输出保持原状态：
0Q1Q
0Q1Q
若原状态,1Q0Q
01
1 10
1
1
0
输出保持原状态：
1Q0Q
&a &b
Q Q
DR DS
&a &b
Q Q
DR DS
保持！
第五章 触 发 器输入 RD=0,SD=0时
0 0
1 1
输出：全是 1
注意,当 RD,SD同时由 0变为 1时，翻转快的门输出变为
0，另一个不得翻转。因此，
该状态为不定状态。
&a &b
Q Q
DR DS
基本触发器的功能表
QRD SD Q
1 1
0 1
1 0
0 0
保持原状态
0 1
1 0
不定状态复位端 置位端
Q
DR DS
Q
逻辑符号第五章 触 发 器表 5 真 值 表
Rd Sd Q2 Q n+1 说 明
0 0 0
0 0 1
1
1 不允许
0 1 0
0 1 1
0
0
置 0
Q n+1=0
1 0 0
1 0 1
1
1
置 1
Q n+1=1
1 1 0
1 1 1
0
1
保持
Q n+1=Qn
Q
&A
Sd
&B
Q
Rd
第五章 触 发 器
2,状态表、状态图及特征方程
(2) 状态图。
10
0 1
01
11
01
11
10
R
d
S
d
图 7 RS触发器状态图
(1) 状态表。
表 6 RS触发器状态表特征方程又常常称为 状态方程或次态方程 。
第五章 触 发 器
3 特征方程。
nddn QRSQ 1
特征方程又常常称为 状态方程或次态方程 。
0?dd SR
我们称该方程为 约束方程,该方程规定了 Rd和 Sd不能同时为,0”。
第五章 触 发 器
S
d
R
d
Q
Q
状态不定图 8 RS触发器波形图
nddn QRSQ 1
第五章 触 发 器
5.2.2 时钟控制的 RS触发器
R
d
S
d
QQ
CP
R S
& &
&&
BA
C D
图 9 钟控 RS触发器给触发器加一个时钟控制端 CP,只有在 CP
端上出现时钟脉冲时,
触发器的状态才能变化 。
这种触发器称为 同步触发器 。
cp=0 触发器不工作；保持态；
cp=1 触发器工作。
第五章 触 发 器表 7 钟控 RS触发器真值表
R S Qn Q n+1 说 明
0 0 0
0 0 1
0
1
保持
Q n+1=Qn
0 1 0
0 1 1
1
1
置 1
Q n+1=1
1 0 0
1 0 1
0
0
置 0
Q n+1=0
1 1 0
1 1 1
×
× 禁止
R
d
S
d
QQ
CP
R S
& &
&&
BA
C D
图 10 钟控 RS触发器 1,cp=0 触发器不工作；保持态；
cp=1 触发器工作。
第五章 触 发 器
2,状态表、状态图及特征方程
0
_
1
RS
QRSQ nn
约束条件
( a )
00 01 11 10
0 0 × 0
1 1 × 01
0
Q
n ＋ 1
RS
Q
n
( b )
01
0 1
10
00
10
00
01
RS
图 11 钟控 RS
(a) 状态表； (b) 状态图第五章 触 发 器图 12 钟控 RS触发器波形图
CP
R
(b)
不定Q
S
CP
S
R
Q
Q
状态不定第五章 触 发 器
5.2.3 D触发器 B
R
d
S
d
QQ
CP
D
&
( R )
( S )
A&
D&C&
图 13 D触发器 D
&c &d
Q Q
DR DS
&a &b
CP
基本
RS 触发器导引门电路输入端第五章 触 发 器
CP=0时,a,b门被堵，输出保持原态：
0
1 1
保持
D
&c &d
Q Q
DR DS
&a &b
CP
第五章 触 发 器
D
&c &d
Q Q
DR DS
&a &b
CPD
&c &d
Q Q
DR DS
&a &b
CP
CP=1时,a,b门被打开，输出由 D决定：
若 D=0
1 0
1
1
0
01
若 D=1
1 1
0
0
1
10
结论,Qn+1 = D
第五章 触 发 器
D Q n +1
0 0
1 1
功能表
CP
D
Q
Q
例 3,画出 D触发器的输出波形。
逻辑符号
RD SDD C
QQ
Qn+1=D
第五章 触 发 器
5.2.4 T触发器,T′触发器
( a ) ( b )
A
S
d
QQ
&
CP
T
( D )
R
d
B&
C& D&
A
S
d
QQ
&
CP
T
a b
( R ) ( S )
R
d
B&
C& D&
图 14 T触发器
(a) 对称型； (b) 非对称型第五章 触 发 器
nn TQRQTS,
(a)
& &
RD SD
QQ
& &
CP T
CPTQRCPQTS nDnD,
1n n n n n n n
D D
n
Q S R Q T Q T Q Q T Q T Q
TQ
R S
钟控 T触发器的逻辑电路及符号分别如图所示 。 从图中看出,它是将钟控 RS触发器的互补输出 Q和 Q分别接至原来的 R
和 S输入端,并在触发引导门的输入端加 T输入信号而构成的 。
这时等效的 R,S输入信号为当 CP=0时,SD=1,RD=1，触发器状态维持不变。
第五章 触 发 器表 8 T触发器真值表
T Qn Qn+1
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
T=0，保持； T=1；翻转第五章 触 发 器
5.2.5 JK触发器
( a )
& &
R D S D
QQ
& &
CP JK
n
n
QCPJS
QCPKR
D
D
nnnDD QKQJQRSQ 1n
Q
Q
1J
( b )
C 1
1K
CP
1、结构图第五章 触 发 器
J K Qn+1
0 0
0 1
1 0
1 1
Qn
0
1
Qn
nnn QKQJQ 1
J K Qn Q n+1 说明 J K Qn Qn+1 说明
0 0 0
0 0 1
0
1 保持
100
101
1
1 置,1”
0 1 0
0 1 1
0
0 置,0”
110
111
1
0 必翻第五章 触 发 器
2,状态表、状态图及特征方程 nnn QKQJQ 1
( a )
00 01 11 10
0 0 1 1
1 0 0 11
0
Q
n ＋ 1
JK
Q
n
( b )
11
10
0 1
11
01
00
01
00
10
JK
图 15 JK触发器状态表和状态图
J K Qn Q n+1 说明 J K Qn Qn+1 说明
0 0 0
0 0 1
0
1 保持
100
101
1
1 置,1”
0 1 0
0 1 1
0
0 置,0”
110
111
1
0 必翻第五章 触 发 器图 16 JK触发器转换为其它触发器
Q
C11K 1J
Q
CP T
第五章 触 发 器
A
C D
QQ
CPR S
&
C&
B&
D&
CP
S
R
D
C
Q
Q
t
图 17 触发器的空翻现象
5.2.6 基本触发器的空翻和振荡现象
1,同步触发器存在的问题 —— 空翻第五章 触 发 器由于在 CP=1期间,G3,G5门都是开着的,都能接收 R,S信号,所以,
如果在 CP=1期间 R,S发生多次变化,则触发器的状态也可能发生多次翻转 。
在一个时钟脉冲周期中,触发器发生多次翻转的现象叫做 振荡 。
CP
S
R
Q
有效翻转 空翻
2,振荡现象
& &
CP
3
G G
& &G G
1 2
QQ
SR
5
第五章 触 发 器
A
QQ
&
CP
T
a b
B&
C& D&
图 18 T触发器是不是 CP脉冲宽度越小越好呢? 也不是,因为 CP脉冲宽度一定要保证触发器可靠地翻转,要求新状态反馈回来以前,CP脉冲必须消失,
要求 CP脉冲宽度满足下式要求：
pdWpd tTt 32
1n n n n n n nD
D
n
Q S R Q T Q T Q Q T Q T Q
TQ
第五章 触 发 器
5.3 集 成 触 发 器
5.3.1 集成 D触发器 （维持阻塞）
1 D
C 1
R
S
R
d
CP
D
S
d
Q
Q
1 2 3 4 5 6 7
CP
R
d
S
d
D
Q
( b )( a )
图 19 维持阻塞触发器
(a) 逻辑符号； (b) 波形图
RD,SD为直接置 0、置 1端，其操作不受 CP控制利用电路内部的维持阻塞线产生的维持阻塞作用来克服空翻第五章 触 发 器
5.3.2 边沿触发器图 20
(a) 逻辑符号； (b) 波形图
1 J
C 1
R
S
R
d
CP
J
S
d
1 KK
Q
Q
( b )( a )
CP
J
K
Q
Q
利用电路内部门电路的电路的速度差来克服空翻，多采用下降沿触发
J K Qn+1
0 0
0 1
1 0
1 1
Qn
0
1
Qn
第五章 触 发 器
同时具备以下条件的触发器称为边沿触发方式触发器 (简称边沿触发器 )：① 触发器仅在 CP某一约定跳变到来时，才接收输入信号； ② 在 CP=0或 CP=1期间，
输入信号变化不会引起触发器输出状态变化。因此，
边沿触发器不仅克服了空翻现象，而且大大提高了抗干扰能力，工作更为可靠。
边沿触发方式的触发器有两种类型：一种是维持 — 阻塞式触发器，它是利用直流反馈来维持翻转后的新状态，阻塞触发器在同一时钟内再次产生翻转；
另一种是边沿触发器，它是利用触发器内部逻辑门之间延迟时间的不同，使触发器只在约定时钟跳变时才接收输入信号。
第五章 触 发 器
5.3.3 主从触发器
QQ
Q
主
Q
主非门
K J
& &
& &
& &
& &
CP
从触发器主触发器
1
图 21 主从 JK触发器第五章 触 发 器当 CP=1时，从触发器被封锁，输出状态不变化
,,nnDDR K Q S J Q主 主
nnnnDDn QKQQJQRSQ 主主主主主 1
111''1
1'1',
nnnnn
DD
n
n
D
n
D
QQQQQRSQ
QSQR
主主主主主当 CP=0时，主触发器被封锁，输入 J,K的变化不会引起主触发器状态变化；
QQ
Q
主
Q
主非门
K J
& &
& &
& &
& &
CP
从触发器主触发器
1
第五章 触 发 器
这就是主从 JK触发器的状态方程，说明 CP=1时，
可按 JK触发器的特性来决定主触发器的状态，然后在 CP下降沿 (1→0 时 )从触发器的输出才改变一次状态。
综上所述，主从 JK触发器防止了空翻，其工作特点是：
① 输出状态变化的时刻在时钟的下降沿。
② 输出状态如何变化，则由时钟 CP下降沿到来前一瞬间的 J,K值按 JK触发器的特征方程来决定。
第五章 触 发 器
CP
J
K
Q
主
Q
Q
图 22 主从 JK触发器波形图
J K Qn+1
0 0
0 1
1 0
1 1
Qn
0
1
Qn
1,CP高电平 主触发器功能同
JK触发器 从触发器（封锁）
保持原状态。
2,CP低电平 主触发器（封锁）
从触发器接收主触发器状态第五章 触 发 器
5.3.4 触发器的直接置位和直接复位
1.
直接置位输入端又称直接置位端,也可称为直接置,1”端,用 Sd表示 。
有的器件将直接置位端称为预置端用 Pr表示 。
2.
直接复位输入端又称直接复位端,也可称为直接置,0”端,用 Rd表示 。 有的器件将直接复位端称为清除端,用 Clear表示 。
直接置位端与直接复位端的作用优先于输入控制端,即 Rd或 Sd起作用时,触发器的功能失效,状态由 Rd和 Sd决定 。 只有当 Rd和 Sd不起作用时 (即均为,1”时 ),触发器的状态才由 CP和输入控制端确定 。
第五章 触 发 器表 9 D触发器功能表第五章 触 发 器
5.3.5 触发器的逻辑符号比较表 10 触发器的逻辑符号第五章 触 发 器
5.4 时序图的绘制时序图的画法一般按以下步骤进行：
① 以时钟 CP的作用沿为基准,划分时间间隔,CP作用沿来到前为现态,作用沿来到后为次态 。
② 每个时钟脉冲作用沿来到后,根据触发器的状态方程或状态表确定其次态 。
③ 异步直接置 0,置 1端 (RD,SD)的操作不受时钟 CP的控制,画波形时要特别注意 。
第五章 触 发 器图 23 例 4图
(c)
(b)
1
C1
1D
RD
SD
CP
A
Q
B
Q11J
C1
1K
(a)
RD
SD
CP
A
B
1
1 1 2 3 4 5
CP
A
B
Q1
Q2
例 4 边沿 JK触发器和维持 — 阻塞式 D触发器分别如图 23(a)、
(b)所示,其输入波形见图 23(c),试分别画出 Q１,Q2端的波形 。
设电路初态均为 0 。
第五章 触 发 器例 5 TTL边沿触发器组成的电路分别如图 24(a),(b)所示,
其输入波形见图 24(c),试分别画出 Q1,Q2端的波形 。 设电路初态均为 0。
图 24 例 5图 (c)
1 1 2 3 4 5
CP
A
B
C
Q2
Q1
Q21J
C1
1K
(b)
RDA
B
C1
1D
(a)
CP
A Q
1
&
FF
C FF2
=1
=1
CP
1
111 AQDQ n
第五章 触 发 器解,从图中可见,FF1,FF2均为上升沿触发,故以
CP上升沿为基准划分时间间隔 。
对于 FF1,。 由每个 CP前沿来到前的外输入 A和原态 Q1决定,其波形如图 5-26(c)所示 。
对于 FF2,由于,故状态方程,
说明该触发器的输出仅与 A,B有关,与原态 Q2无关 。 但需要注意,该状态方程只有在 C=1时才适用,其波形图见图 5-26(c)。
111 AQDQ n
11?nQ
BABAKBAJ,
BAQBAQBAQKQJQ n 222212 )()(
组成,门电路，不存在记忆元件。
功能,输出取决于当前的输入和原来的状态。
组成,组合电路、记忆元件。
第五章 触 发 器第五章 触 发 器
5.1 时序电路概述
5.2 基本触发器
5.3 集成触发器
5.4 时序图的绘制第五章 触 发 器
5.1 时序电路概述5.1.1 时序电路特点时序电路的特点是,在任何时刻电路产生的稳定输出信号不仅与该时刻电路的输入信号有关,而且还与电路过去的状态有关 。,记忆,
组合逻辑记忆元件
…
…
…
…
x
1
( t )
x
n
( t )
Q
l
( t )
n
Q
1
( t )
n
F
1
( t )
F
r
( t )
W
1
( t )
W
m
( t )
图 1 时序电路框图时序电路的内部输入、
状 态输出函数 激励函数、控制函数输出函数一般用 Qn（ t）表示现态函数，用 Qn+1（ t）表示次态函数。它们统称为状态函数，一个时序电路的主要特征是由状态函数给出的。
第五章 触 发 器
5.1.2 时序电路分类时序电路可分为两大类：同步时序电路和异步时序电路 。
同步时序电路的状态只在统一的信号脉冲控制下才同时变化一次,如果信号脉冲没有到来,即使输入信号发生变化,电路的状态仍不改变 。
异步时序电路的状态变化不是同时发生的,它没有统一的信号脉冲 （ 时钟脉冲用 CP表示 ）,输入信号的变化就能引起状态的变化 。
第五章 触 发 器米里型电路的输出是输入变量及现态的函数,即
)](),([)( tQtxftF n?
组合电路记忆电路Q
n
( t ) W ( t )
Fx
( a ) ( b )
组合电路记忆电路
Q n ( t )
W ( t )
x
组合
F
图 2 米里型和莫尔型时序电路框图
)]([)( tQftF n?
时序电路按输入变量的依从关系可分为米里型和莫尔型。
莫尔型电路的输出仅与电路的现态有关，
第五章 触 发 器时序电路的特征
１,时序电路中记忆功能是靠触发器来实现的，设计和分析时序电路的对象就是触发器。
２．描述时序电路时通常使用状态表和状态图，分析时序电路的方法通常是比较相邻的两种状态（即现态和次态）。
在学习触发器时要注意以下几点,触发器的 状态表,
状态图,逻辑符号、特征方程 以及各触发器的特点 。常用的触发器有,R-S触发器,D触发器,T触发器和 JK触发器。
第五章 触 发 器
5.1.3 状态表和状态图表 1 状态表 (米里型 ) 表 2 状态表 (莫尔型 )
第五章 触 发 器例 1 画出如右图所示状态表 的状态图 。
解 如图 3(a),(b) 所示 。
图 3
(a) 米里型； (b) 莫尔型
(a)
1/1
Q1 Q2
1/0
0/0
0/1
0
(b)
Q1/0 Q2/1 Q3/00
0
11
1
第五章 触 发 器例 2 求下表 所示时序电路的逻辑表达式及状态表和状态图 。
表 3 真 值 表
Qn x1 x2 Q n+1 F
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
1
第五章 触 发 器图 4 求例 2 的逻辑表达式
(a) 求 Qn+1; (b) 求 F
解
0 0 1 1
1 0 0 11
x1x2
Qn 00 01 11 10
0
(a)
1 0 1 0
1 0 1 01
x1x2
Qn 00 01 11 10
0
(b)
由图得如下关系：
212
_
1
_
2
__
1
1
xxxxF
QxQxQ nnn
第五章 触 发 器
0 10 1 / 0
0 0 / 1
1 1 / 1
1 1 / 1
1 0 / 0
0 1 / 0
0 0 / 1
1 0 / 0
图 5 例 2 状态图表 4 状态表
Qn x1 x2 Q n+1 F
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
1
第五章 触 发 器触发器的基本性质是：
(1) 具有两个稳定的状态,分别用二进制数码的,1”
和,0”
(2) 由一个稳态到另一稳态,必须有外界信号的触发 。 否则它将长期稳定在某个状态,即长期保持所记忆的信息；
(3) 具有两个输出端：原码输出 Q和反码输出 Q。 一般用 Q的状态表明触发器的状态 。 如外界信号使 Q=Q，
则破坏了触发器的状态,这种情况在实际运用中是不允许出现的 。
第五章 触 发 器
5.2 基 本 触 发 器
5.2.1 基本 RS触发器
( a )
R
d
Q
( b )
& A
S
d
& B
Q Q Q
S
d
R
d
图 6 由与非门构成的基本 RS触发器第五章 触 发 器
Q Q
RD SD
a b
c d
R SCP
直接清零端 直接置位端输出端输入端第五章 触 发 器
—— 基本 RS 触发器两个输入端
&a &b
Q Q
DR DS
反馈两个输出端反馈正是由于 引入反馈,才使电路具有 记忆功能 !
第五章 触 发 器输入 RD=0,SD=1时若原状态,1Q0Q
1
1
0
0
1
0 1
0
输出仍保持,1Q0Q
&a &b
Q Q
DR DS
若原状态,0Q1Q
0
1
1
1
1
0 1
0
输出变为,1Q0Q
置,0”！
&a &b
Q Q
DR DS
1、基本 RS触发器的功能表第五章 触 发 器输入 RD=1,SD=0时若原状态,1Q0Q
1 0
1 01
0
0
1
输出变为,0Q1Q
&a &b
Q Q
DR DS
若原状态,0Q1Q
0
0
1
1
0
1 0
1
输出保持,0Q1Q
&a &b
Q Q
DR DS
置,1” ！
第五章 触 发 器输入 RD=1,SD=1时若原状态：
10
1 11
0
0
1
输出保持原状态：
0Q1Q
0Q1Q
若原状态,1Q0Q
01
1 10
1
1
0
输出保持原状态：
1Q0Q
&a &b
Q Q
DR DS
&a &b
Q Q
DR DS
保持！
第五章 触 发 器输入 RD=0,SD=0时
0 0
1 1
输出：全是 1
注意,当 RD,SD同时由 0变为 1时，翻转快的门输出变为
0，另一个不得翻转。因此，
该状态为不定状态。
&a &b
Q Q
DR DS
基本触发器的功能表
QRD SD Q
1 1
0 1
1 0
0 0
保持原状态
0 1
1 0
不定状态复位端 置位端
Q
DR DS
Q
逻辑符号第五章 触 发 器表 5 真 值 表
Rd Sd Q2 Q n+1 说 明
0 0 0
0 0 1
1
1 不允许
0 1 0
0 1 1
0
0
置 0
Q n+1=0
1 0 0
1 0 1
1
1
置 1
Q n+1=1
1 1 0
1 1 1
0
1
保持
Q n+1=Qn
Q
&A
Sd
&B
Q
Rd
第五章 触 发 器
2,状态表、状态图及特征方程
(2) 状态图。
10
0 1
01
11
01
11
10
R
d
S
d
图 7 RS触发器状态图
(1) 状态表。
表 6 RS触发器状态表特征方程又常常称为 状态方程或次态方程 。
第五章 触 发 器
3 特征方程。
nddn QRSQ 1
特征方程又常常称为 状态方程或次态方程 。
0?dd SR
我们称该方程为 约束方程,该方程规定了 Rd和 Sd不能同时为,0”。
第五章 触 发 器
S
d
R
d
Q
Q
状态不定图 8 RS触发器波形图
nddn QRSQ 1
第五章 触 发 器
5.2.2 时钟控制的 RS触发器
R
d
S
d
CP
R S
& &
&&
BA
C D
图 9 钟控 RS触发器给触发器加一个时钟控制端 CP,只有在 CP
端上出现时钟脉冲时,
触发器的状态才能变化 。
这种触发器称为 同步触发器 。
cp=0 触发器不工作；保持态；
cp=1 触发器工作。
第五章 触 发 器表 7 钟控 RS触发器真值表
R S Qn Q n+1 说 明
0 0 0
0 0 1
0
1
保持
Q n+1=Qn
0 1 0
0 1 1
1
1
置 1
Q n+1=1
1 0 0
1 0 1
0
0
置 0
Q n+1=0
1 1 0
1 1 1
×
× 禁止
R
d
S
d
CP
R S
& &
&&
BA
C D
图 10 钟控 RS触发器 1,cp=0 触发器不工作；保持态；
cp=1 触发器工作。
第五章 触 发 器
2,状态表、状态图及特征方程
0
_
1
RS
QRSQ nn
约束条件
( a )
00 01 11 10
0 0 × 0
1 1 × 01
0
Q
n ＋ 1
RS
Q
n
( b )
01
0 1
10
00
10
00
01
RS
图 11 钟控 RS
(a) 状态表； (b) 状态图第五章 触 发 器图 12 钟控 RS触发器波形图
CP
R
(b)
不定Q
S
CP
S
R
Q
Q
状态不定第五章 触 发 器
5.2.3 D触发器 B
R
d
S
d
CP
D
&
( R )
( S )
A&
D&C&
图 13 D触发器 D
&c &d
Q Q
DR DS
&a &b
CP
基本
RS 触发器导引门电路输入端第五章 触 发 器
CP=0时,a,b门被堵，输出保持原态：
0
1 1
保持
D
&c &d
Q Q
DR DS
&a &b
CP
第五章 触 发 器
D
&c &d
Q Q
DR DS
&a &b
CPD
&c &d
Q Q
DR DS
&a &b
CP
CP=1时,a,b门被打开，输出由 D决定：
若 D=0
1 0
1
1
0
01
若 D=1
1 1
0
0
1
10
结论,Qn+1 = D
第五章 触 发 器
D Q n +1
0 0
1 1
功能表
CP
D
Q
Q
例 3,画出 D触发器的输出波形。
逻辑符号
RD SDD C
Qn+1=D
第五章 触 发 器
5.2.4 T触发器,T′触发器
( a ) ( b )
A
S
d
&
CP
T
( D )
R
d
B&
C& D&
A
S
d
&
CP
T
a b
( R ) ( S )
R
d
B&
C& D&
图 14 T触发器
(a) 对称型； (b) 非对称型第五章 触 发 器
nn TQRQTS,
(a)
& &
RD SD
& &
CP T
CPTQRCPQTS nDnD,
1n n n n n n n
D D
n
Q S R Q T Q T Q Q T Q T Q
TQ
R S
钟控 T触发器的逻辑电路及符号分别如图所示 。 从图中看出,它是将钟控 RS触发器的互补输出 Q和 Q分别接至原来的 R
和 S输入端,并在触发引导门的输入端加 T输入信号而构成的 。
这时等效的 R,S输入信号为当 CP=0时,SD=1,RD=1，触发器状态维持不变。
第五章 触 发 器表 8 T触发器真值表
T Qn Qn+1
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
T=0，保持； T=1；翻转第五章 触 发 器
5.2.5 JK触发器
( a )
& &
R D S D
& &
CP JK
n
n
QCPJS
QCPKR
D
D
nnnDD QKQJQRSQ 1n
Q
Q
1J
( b )
C 1
1K
CP
1、结构图第五章 触 发 器
J K Qn+1
0 0
0 1
1 0
1 1
Qn
0
1
Qn
nnn QKQJQ 1
J K Qn Q n+1 说明 J K Qn Qn+1 说明
0 0 0
0 0 1
0
1 保持
100
101
1
1 置,1”
0 1 0
0 1 1
0
0 置,0”
110
111
1
0 必翻第五章 触 发 器
2,状态表、状态图及特征方程 nnn QKQJQ 1
( a )
00 01 11 10
0 0 1 1
1 0 0 11
0
Q
n ＋ 1
JK
Q
n
( b )
11
10
0 1
11
01
00
01
00
10
JK
图 15 JK触发器状态表和状态图
J K Qn Q n+1 说明 J K Qn Qn+1 说明
0 0 0
0 0 1
0
1 保持
100
101
1
1 置,1”
0 1 0
0 1 1
0
0 置,0”
110
111
1
0 必翻第五章 触 发 器图 16 JK触发器转换为其它触发器
Q
C11K 1J
Q
CP T
第五章 触 发 器
A
C D
CPR S
&
C&
B&
D&
CP
S
R
D
C
Q
Q
t
图 17 触发器的空翻现象
5.2.6 基本触发器的空翻和振荡现象
1,同步触发器存在的问题 —— 空翻第五章 触 发 器由于在 CP=1期间,G3,G5门都是开着的,都能接收 R,S信号,所以,
如果在 CP=1期间 R,S发生多次变化,则触发器的状态也可能发生多次翻转 。
在一个时钟脉冲周期中,触发器发生多次翻转的现象叫做 振荡 。
CP
S
R
Q
有效翻转 空翻
2,振荡现象
& &
CP
3
G G
& &G G
1 2
SR
5
第五章 触 发 器
A
&
CP
T
a b
B&
C& D&
图 18 T触发器是不是 CP脉冲宽度越小越好呢? 也不是,因为 CP脉冲宽度一定要保证触发器可靠地翻转,要求新状态反馈回来以前,CP脉冲必须消失,
要求 CP脉冲宽度满足下式要求：
pdWpd tTt 32
1n n n n n n nD
D
n
Q S R Q T Q T Q Q T Q T Q
TQ
第五章 触 发 器
5.3 集 成 触 发 器
5.3.1 集成 D触发器 （维持阻塞）
1 D
C 1
R
S
R
d
CP
D
S
d
Q
Q
1 2 3 4 5 6 7
CP
R
d
S
d
D
Q
( b )( a )
图 19 维持阻塞触发器
(a) 逻辑符号； (b) 波形图
RD,SD为直接置 0、置 1端，其操作不受 CP控制利用电路内部的维持阻塞线产生的维持阻塞作用来克服空翻第五章 触 发 器
5.3.2 边沿触发器图 20
(a) 逻辑符号； (b) 波形图
1 J
C 1
R
S
R
d
CP
J
S
d
1 KK
Q
Q
( b )( a )
CP
J
K
Q
Q
利用电路内部门电路的电路的速度差来克服空翻，多采用下降沿触发
J K Qn+1
0 0
0 1
1 0
1 1
Qn
0
1
Qn
第五章 触 发 器
同时具备以下条件的触发器称为边沿触发方式触发器 (简称边沿触发器 )：① 触发器仅在 CP某一约定跳变到来时，才接收输入信号； ② 在 CP=0或 CP=1期间，
输入信号变化不会引起触发器输出状态变化。因此，
边沿触发器不仅克服了空翻现象，而且大大提高了抗干扰能力，工作更为可靠。
边沿触发方式的触发器有两种类型：一种是维持 — 阻塞式触发器，它是利用直流反馈来维持翻转后的新状态，阻塞触发器在同一时钟内再次产生翻转；
另一种是边沿触发器，它是利用触发器内部逻辑门之间延迟时间的不同，使触发器只在约定时钟跳变时才接收输入信号。
第五章 触 发 器
5.3.3 主从触发器
Q
主
Q
主非门
K J
& &
& &
& &
& &
CP
从触发器主触发器
1
图 21 主从 JK触发器第五章 触 发 器当 CP=1时，从触发器被封锁，输出状态不变化
,,nnDDR K Q S J Q主 主
nnnnDDn QKQQJQRSQ 主主主主主 1
111''1
1'1',
nnnnn
DD
n
n
D
n
D
QQQQQRSQ
QSQR
主主主主主当 CP=0时，主触发器被封锁，输入 J,K的变化不会引起主触发器状态变化；
Q
主
Q
主非门
K J
& &
& &
& &
& &
CP
从触发器主触发器
1
第五章 触 发 器
这就是主从 JK触发器的状态方程，说明 CP=1时，
可按 JK触发器的特性来决定主触发器的状态，然后在 CP下降沿 (1→0 时 )从触发器的输出才改变一次状态。
综上所述，主从 JK触发器防止了空翻，其工作特点是：
① 输出状态变化的时刻在时钟的下降沿。
② 输出状态如何变化，则由时钟 CP下降沿到来前一瞬间的 J,K值按 JK触发器的特征方程来决定。
第五章 触 发 器
CP
J
K
Q
主
Q
Q
图 22 主从 JK触发器波形图
J K Qn+1
0 0
0 1
1 0
1 1
Qn
0
1
Qn
1,CP高电平 主触发器功能同
JK触发器 从触发器（封锁）
保持原状态。
2,CP低电平 主触发器（封锁）
从触发器接收主触发器状态第五章 触 发 器
5.3.4 触发器的直接置位和直接复位
1.
直接置位输入端又称直接置位端,也可称为直接置,1”端,用 Sd表示 。
有的器件将直接置位端称为预置端用 Pr表示 。
2.
直接复位输入端又称直接复位端,也可称为直接置,0”端,用 Rd表示 。 有的器件将直接复位端称为清除端,用 Clear表示 。
直接置位端与直接复位端的作用优先于输入控制端,即 Rd或 Sd起作用时,触发器的功能失效,状态由 Rd和 Sd决定 。 只有当 Rd和 Sd不起作用时 (即均为,1”时 ),触发器的状态才由 CP和输入控制端确定 。
第五章 触 发 器表 9 D触发器功能表第五章 触 发 器
5.3.5 触发器的逻辑符号比较表 10 触发器的逻辑符号第五章 触 发 器
5.4 时序图的绘制时序图的画法一般按以下步骤进行：
① 以时钟 CP的作用沿为基准,划分时间间隔,CP作用沿来到前为现态,作用沿来到后为次态 。
② 每个时钟脉冲作用沿来到后,根据触发器的状态方程或状态表确定其次态 。
③ 异步直接置 0,置 1端 (RD,SD)的操作不受时钟 CP的控制,画波形时要特别注意 。
第五章 触 发 器图 23 例 4图
(c)
(b)
1
C1
1D
RD
SD
CP
A
Q
B
Q11J
C1
1K
(a)
RD
SD
CP
A
B
1
1 1 2 3 4 5
CP
A
B
Q1
Q2
例 4 边沿 JK触发器和维持 — 阻塞式 D触发器分别如图 23(a)、
(b)所示,其输入波形见图 23(c),试分别画出 Q１,Q2端的波形 。
设电路初态均为 0 。
第五章 触 发 器例 5 TTL边沿触发器组成的电路分别如图 24(a),(b)所示,
其输入波形见图 24(c),试分别画出 Q1,Q2端的波形 。 设电路初态均为 0。
图 24 例 5图 (c)
1 1 2 3 4 5
CP
A
B
C
Q2
Q1
Q21J
C1
1K
(b)
RDA
B
C1
1D
(a)
CP
A Q
1
&
FF
C FF2
=1
=1
CP
1
111 AQDQ n
第五章 触 发 器解,从图中可见,FF1,FF2均为上升沿触发,故以
CP上升沿为基准划分时间间隔 。
对于 FF1,。 由每个 CP前沿来到前的外输入 A和原态 Q1决定,其波形如图 5-26(c)所示 。
对于 FF2,由于,故状态方程,
说明该触发器的输出仅与 A,B有关,与原态 Q2无关 。 但需要注意,该状态方程只有在 C=1时才适用,其波形图见图 5-26(c)。
111 AQDQ n
11?nQ
BABAKBAJ,
BAQBAQBAQKQJQ n 222212 )()(
