第7章集成触发器16.3
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1、1 7.3 边沿触发器边沿触发器 7.2 同步触发器同步触发器 7.1 基本基本RS触发器触发器 第第7 7章章 集成触发器集成触发器 FF 7.4 触发器逻辑功能的转换触发器逻辑功能的转换 重点重点：7.3 节节22 22022-5-30 触发器就是一种具有记忆功能，能够存储一位二进制触发器就是一种具有记忆功能，能够存储一位二进制数字信息的双稳态电路。数字信息的双稳态电路。 按逻辑功能特性，触发器可分为：按逻辑功能特性，触发器可分为：RS 触发器、触发器、D 触触发器发器、JK 触发器触发器、T 触发器、触发器、T 触发器。触发器。 按电路组成结构，触发器可分为：基本触发器、钟控按电路组成结
2、构，触发器可分为：基本触发器、钟控触发器、主从触发器和触发器、主从触发器和边沿触发器边沿触发器。集成触发器概述集成触发器概述重点重点：边沿边沿 D 触发器触发器，边沿边沿 JK 触发器触发器 另外，按触发方式不同，触发器可分为：电平触发器、另外，按触发方式不同，触发器可分为：电平触发器、主从触发器主从触发器和和边沿触发器边沿触发器。3 触发器有两个（也只能有两个）稳定的状态，用来表触发器有两个（也只能有两个）稳定的状态，用来表示逻辑状态的示逻辑状态的 0 和和 1 ，或二进制数的，或二进制数的 0 和和 1 。 在输入信号作用下，它可以从一个状态转换成另一个在输入信号作用下，它可以从一个状态转
3、换成另一个状态，或保持原有状态不变，可以被设置成这两个状态中状态，或保持原有状态不变，可以被设置成这两个状态中的任意一个，即置的任意一个，即置 0 或或 1 。 当输入信号消失后，所设置的状态又能够保持不变，当输入信号消失后，所设置的状态又能够保持不变，即具有记忆（存储）功能。即具有记忆（存储）功能。这是其主要特点这是其主要特点。触发器有记忆功能，因此，触发器有记忆功能，因此，由它构成的由它构成的时序电路时序电路在在某时刻的输出不仅取决于该时刻的输入，还与电路原来某时刻的输出不仅取决于该时刻的输入，还与电路原来状态有关状态有关；而门电路无记忆功能，由它构成的；而门电路无记忆功能，由它构成的组合
4、电路组合电路在某时刻的输出完全取决于该时刻的输入，与电路原来在某时刻的输出完全取决于该时刻的输入，与电路原来状态无关。状态无关。4 7.1 基本基本RS触发器触发器 基本基本RS 触发器触发器 (Basic Flip Flip，简写，简写FF) 是各种触是各种触发器中结构最简单的一种。该触发器电路可用两个与非门或发器中结构最简单的一种。该触发器电路可用两个与非门或两个或非门通过交叉耦合构成。它是构成各种功能触发器的两个或非门通过交叉耦合构成。它是构成各种功能触发器的基本单元。基本单元。基本基本 RS 触发器电路结构触发器电路结构57.1.1 基本基本RS触发器电路组成和工作原理触发器电路组成和
5、工作原理 1. 电路图和逻辑符号电路图和逻辑符号 触发器的触发器的“0”态：态：Q0, Q1触发器的触发器的“1”态：态：Q1, Q0G1SDRD&G2QQ输入端：输入端：SD、RD输出端：输出端：Q、 Q也称激励端。也称激励端。互补输出。互补输出。触发器有两个状态：触发器有两个状态：6SDRDQQRS 当输入信号发生变化时，触发器当输入信号发生变化时，触发器从一个稳定状态转换到另一个稳定从一个稳定状态转换到另一个稳定状态，因此，引入状态，因此，引入两个概念两个概念：nnQ,Q现在状态现在状态(现态现态)1n1nQ,Q下一状态下一状态(次态次态)前稳定状态前稳定状态新稳定状态新稳定状态7DDS
6、R ,1.nQ设设 Qn 0， 11nQ则则Qn+1 =0, = 1 。nnnnQQ, QQ11称触发器处于称触发器处于保持保持（记忆）状态。（记忆）状态。触发器状态不变，即触发器状态不变，即 11nQ设设 Qn 1， 01nQ则则Qn+1 =1, = 0 。2. 基本触发器工作原理基本触发器工作原理G1SDRD&G2QQ= 11 常表示常表示无输入信号无输入信号，因此，状态不变。，因此，状态不变。DDSR ,= 1 1 时，时，8= 0 1 时，时，DDSR ,2.1 011nnQ,Q 称触发器处于称触发器处于置置 0（复位）状态。（复位）状态。通常称通常称 RD 称为称为置置 0 端或复位
7、（端或复位（RESET）端。）端。不论触发器原来处于什么不论触发器原来处于什么状态：状态： 其次态一定为其次态一定为 0 , 即即 1001低电平有效低电平有效G1SDRD&G2QQ9= 1 0 时，时，DDSR ,3. 称触发器处于称触发器处于置置 1（置位）状态。（置位）状态。通常称通常称 SD 称为称为置置 1 端或置位（端或置位（SET）端。）端。不论触发器原来处于什么不论触发器原来处于什么状态：状态： 其次态一定为其次态一定为 1 , 即即 10100 111nnQ,Q低电平有效低电平有效G1SDRD&G2QQ10= 0 0 时，时，DDSR ,4. 此时破坏了触发器正常工此时破坏了
8、触发器正常工作时的作时的互补输出互补输出关系，从而导关系，从而导致触发器失效。而且还可能出致触发器失效。而且还可能出现现 “不定现象不定现象” 。因此，这。因此，这种输入情况是不允许出现的。种输入情况是不允许出现的。0011 不定现象：不定现象： 同时由同时由 00 11 转换时发生，转换时发生， 即输出状态无法确定。即输出状态无法确定。DDSR ,G1SDRD&G2QQ1 111nnQ,Q11 综上所述，基本综上所述，基本RS触发器具有置触发器具有置 0、置、置 1 和保持的三种和保持的三种逻辑功能，通常称逻辑功能，通常称SD为低电平有效置为低电平有效置 1 端或置位端或置位(SET)端；端
9、；RD称为低电平运行置称为低电平运行置 0 端或复位端或复位(RESET)端。端。 因此，基本因此，基本RS触发器又称为触发器又称为置位置位-复位触发器复位触发器。 其其基本特性基本特性： 具有两个稳定状态，可分别用来表示二进制数的具有两个稳定状态，可分别用来表示二进制数的0和和1； 在外信号作用下，两个稳定状态可相互转换，外信号消在外信号作用下，两个稳定状态可相互转换，外信号消 失后，已转换的状态可长期保留，因此，触发器可用来失后，已转换的状态可长期保留，因此，触发器可用来 长期保存一位二进制信息。长期保存一位二进制信息。 状态转换时刻和方向同受输入信号状态转换时刻和方向同受输入信号RD、S
10、D控制，为控制，为异步异步 时序电路时序电路。12 特性表特性表 描述描述 7.1.2 基本触发器描述方法基本触发器描述方法 1 触发器的逻辑功能通常可以用触发器的逻辑功能通常可以用状态转移真值表状态转移真值表（状（状态表）、态表）、特征方程特征方程（状态方程）、（状态方程）、状态转移图状态转移图、激励表激励表和和工作波形工作波形等形式来描述。只要知道其中之一，便可知等形式来描述。只要知道其中之一，便可知触发器的逻辑功能，而且可以很方便地得到其余几种。触发器的逻辑功能，而且可以很方便地得到其余几种。 指触发器次态与输入信号和电路原有状态（现态）指触发器次态与输入信号和电路原有状态（现态）之间关
11、系的真值表。之间关系的真值表。13100不允许不允许000111100111101100101100010Qn1QnSDRD不允许不允许00Qn11101010Qn1SDRD简化状态转移表简化状态转移表 状态转移真值表：状态转移真值表：不定现象不定现象发生的时刻发生的时刻:输入输入00到到11 状态转移真值表是将触发器的次态、现态以及输入信号之间的逻辑状态转移真值表是将触发器的次态、现态以及输入信号之间的逻辑关系用表格的形式表示出来。关系用表格的形式表示出来。置置0置置1保持保持14110100RD SDQn00 01 11 1001nDDnQRSQ11DDRS(约束条件约束条件)100不允许
