5.5 CMOSFF
一?传输门 TG
1?电路结构
CMOSFF具有功耗低?抗干扰能力强?制造工艺简单?集成度高和成本低等优点。
工作频率:约低于 TTLFF,
一般在 10 ~ 50MHZ之间。
产品多为:主从结构的正边沿 D和 JKFF。
置 1?置 0端 → SD?RD通常为高电平有效。
CP=1时,导通;
CP=0时,关断。
二?CMOSFF
1?电路结构
2?工作原理
(1) CP= 0,Qn+1 = Qn
TG1? TG4导通? ① 主 FF接受信号 (失去自锁 )。
TG2? TG3截止? ② 从 FF保持不变 (自锁) 。
TG1导通,D信号进入主 FF,使 Q主 =D。
TG2截止:主 FF尚未形成反馈链,不能自行保持,
Q主 跟随 D变化。
TG3×?TG4V,使从 FF与主 FF之间的联系被切断,而且从 FF保持电路原状态。
( 2)当 CP↑为 1时,CP = 1。
TG2?TG3导通? ① 主 FF建立自锁,保持了
CP↑前夕的 D信号。
TG1?TG4截止? ② 从 FF失去自锁,接受主 FF的输出 Q主,Qn+1= D 。
把 CP=1和 CP=0相比,主?从 FF的工作情况正好相反,输入数据 D的变化不再影响主 FF的状态。即:
主 FF建立起自锁,保持了 CP↑前夕的 D信号。
3?特征方程从 FF失去自锁,接受主 FF的输出 Q主 。
Qn+1 = Q主 ( Q主 = D)
Qn+1 = [ D ]? CP↑
SD? RD均为高电平有效。
强调,CMOSFF的输入端在使用时,不可以悬空,而是要进行处理。
二?CMOS JKFF
处理方法,根据它的逻辑关系来决定。
CMOS JKFF是在主从结构的 CMOS正边沿 DFF的基础上增加了输入转换电路而构成的,也是上升沿翻转。
图 5.5.2 CMOS JKFF
1?电路结构
2?状态方程
5.6 触发器逻辑功能的转换任何一种逻辑功能的 FF都可以根据需要转换成其它逻辑功能的触发器。
一?转换模型二?转换方法方法有两种,公式法 和 列表图解法 。
1?公式法方法:利用 FF的次态方程进行比较。
例一:试将 JKFF转换成 DFF。
令,JKFF和 DFF的次态方程相等例二:将 RSFF转换成 DFF
令,RSFF和 DFF 的次态方程相等检查 S?R是否满足 RSFF
的约束条件,即,S?R=D?D=0
例三:将 RSFF转换成 JKFF
令,RSFF和 JKFF 的次态方程相等
2?列图表解法方法,
( 1)将新 FF的状态转移表和老 FF
的激励表连接在一起构成综合表。
( 2)再由综合表作卡诺图求取老
FF的激励信号。
例一:将 JKFF (老 FF) → DFF(新 FF)
J = D
例二,SRFF (老 FF) → JKFF(新 FF)
R=KQn
5.7 集成 FF的参数
5.8 FF小结
1?FF按结构?触发方式以及功能分类图
(这一节留给学生自己看)
为使 FF正常工作,在使用 FF时 必须注意其 参数 。
图 5.8.1 FF按结构和功能分类图作业,5.18,5.20,5.21
一?传输门 TG
1?电路结构
CMOSFF具有功耗低?抗干扰能力强?制造工艺简单?集成度高和成本低等优点。
工作频率:约低于 TTLFF,
一般在 10 ~ 50MHZ之间。
产品多为:主从结构的正边沿 D和 JKFF。
置 1?置 0端 → SD?RD通常为高电平有效。
CP=1时,导通;
CP=0时,关断。
二?CMOSFF
1?电路结构
2?工作原理
(1) CP= 0,Qn+1 = Qn
TG1? TG4导通? ① 主 FF接受信号 (失去自锁 )。
TG2? TG3截止? ② 从 FF保持不变 (自锁) 。
TG1导通,D信号进入主 FF,使 Q主 =D。
TG2截止:主 FF尚未形成反馈链,不能自行保持,
Q主 跟随 D变化。
TG3×?TG4V,使从 FF与主 FF之间的联系被切断,而且从 FF保持电路原状态。
( 2)当 CP↑为 1时,CP = 1。
TG2?TG3导通? ① 主 FF建立自锁,保持了
CP↑前夕的 D信号。
TG1?TG4截止? ② 从 FF失去自锁,接受主 FF的输出 Q主,Qn+1= D 。
把 CP=1和 CP=0相比,主?从 FF的工作情况正好相反,输入数据 D的变化不再影响主 FF的状态。即:
主 FF建立起自锁,保持了 CP↑前夕的 D信号。
3?特征方程从 FF失去自锁,接受主 FF的输出 Q主 。
Qn+1 = Q主 ( Q主 = D)
Qn+1 = [ D ]? CP↑
SD? RD均为高电平有效。
强调,CMOSFF的输入端在使用时,不可以悬空,而是要进行处理。
二?CMOS JKFF
处理方法,根据它的逻辑关系来决定。
CMOS JKFF是在主从结构的 CMOS正边沿 DFF的基础上增加了输入转换电路而构成的,也是上升沿翻转。
图 5.5.2 CMOS JKFF
1?电路结构
2?状态方程
5.6 触发器逻辑功能的转换任何一种逻辑功能的 FF都可以根据需要转换成其它逻辑功能的触发器。
一?转换模型二?转换方法方法有两种,公式法 和 列表图解法 。
1?公式法方法:利用 FF的次态方程进行比较。
例一:试将 JKFF转换成 DFF。
令,JKFF和 DFF的次态方程相等例二:将 RSFF转换成 DFF
令,RSFF和 DFF 的次态方程相等检查 S?R是否满足 RSFF
的约束条件,即,S?R=D?D=0
例三:将 RSFF转换成 JKFF
令,RSFF和 JKFF 的次态方程相等
2?列图表解法方法,
( 1)将新 FF的状态转移表和老 FF
的激励表连接在一起构成综合表。
( 2)再由综合表作卡诺图求取老
FF的激励信号。
例一:将 JKFF (老 FF) → DFF(新 FF)
J = D
例二,SRFF (老 FF) → JKFF(新 FF)
R=KQn
5.7 集成 FF的参数
5.8 FF小结
1?FF按结构?触发方式以及功能分类图
(这一节留给学生自己看)
为使 FF正常工作,在使用 FF时 必须注意其 参数 。
图 5.8.1 FF按结构和功能分类图作业,5.18,5.20,5.21