数字电路 第4章 触发器_李燕荣版教材2012
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1、用于存储用于存储一位二进制码一位二进制码的基本单元电路。的基本单元电路。触发器是具有触发器是具有记忆功能记忆功能的单元电路的单元电路触发器是时序电路的基本单元。触发器是时序电路的基本单元。 按照按照触发器逻辑功能触发器逻辑功能的不同分为：的不同分为：RS触发器、触发器、JK触发器、触发器、D触发器、触发器、T触发器等；触发器等；按照按照电路结构形式电路结构形式的不同分为：的不同分为：基本触发器、钟控触发器、主从型触发器、边沿型触发器等；基本触发器、钟控触发器、主从型触发器、边沿型触发器等；触发器的逻辑功能常用方法：触发器的逻辑功能常用方法：特征方程、状态转换图、时序图、功能表等。特征方程、状态
2、转换图、时序图、功能表等。4.1 触发器的基本形式触发器的基本形式4.2 主从结构触发器主从结构触发器4.3 边沿触发器边沿触发器4.4 CMOS触发器触发器4.5 不同逻辑功能触发器之间的相互转换不同逻辑功能触发器之间的相互转换4.1 触发器的基本形式触发器的基本形式一一.与非门构成的基本与非门构成的基本RS触发器触发器&G1G2QQSDRD电路结构电路结构SDRDQQSR图形符号图形符号4.1.1 基本基本RS触发器触发器 &G1G2QQSDRD电路结构电路结构SDRDQQSR图形符号图形符号 当当 Q=1、Q=0 时，称触发器处于时，称触发器处于1状态状态当当 Q=0、Q=1 时，称触发
3、器处于时，称触发器处于0状态状态初态：触发器输入信号变化前的状态，用初态：触发器输入信号变化前的状态，用Q n表示；表示； 次态：触发器输入信号变化后的状态，用次态：触发器输入信号变化后的状态，用Q n+1表示。表示。1.电路组成和工作原理电路组成和工作原理4.1.1 基本基本RS触发器触发器 与非门构成的基本与非门构成的基本RS触发器触发器0 1 1 0 0 1 1 1 &G1G2QQSDRD 当当 SD=1、RD=1 时，电路维持原来的状态；时，电路维持原来的状态；4.1.1 基本基本RS触发器触发器 1 0 1 0 1 1 &G1G2QQSDRD 当当 SD=1、RD=1 时，电路维持原
4、来的状态；时，电路维持原来的状态；Q n+1=Q n4.1.1 基本基本RS触发器触发器 1 0 0 1 &G1G2QQSDRD 当当 SD=1、RD=0 时，触发器置时，触发器置 0； 1 即使即使 RD=0 消失，消失，0状态仍保持状态仍保持Q n+1= 0Q n+1= 14.1.1 基本基本RS触发器触发器 0 1 1 0 &G1G2QQSDRD 当当 SD=0、RD=1 时，触发器置时，触发器置 1； 1 即使即使 SD=0 消失，消失，1状态仍保持状态仍保持Q n+1= 1Q n+1= 04.1.1 基本基本RS触发器触发器 0 0 1 1 &G1G2QQSDRD 当当 SD=0、R
5、D=0 时时,触发器非触发器非0非非1 当当 SD、RD的的0状态同时消失时状态同时消失时,触发器状态不可确定触发器状态不可确定 约束条件：约束条件：SD+RD = 1Q n+1= 1Q n+1= 14.1.1 基本基本RS触发器触发器 &G2G1QQSDRDSDRDQQSRSD为置为置1端端，RD为置为置0端端4.1.1 基本基本RS触发器触发器 2 功能表功能表 * RD 、SD的的0状态同时消失后触发器状态不确定状态同时消失后触发器状态不确定功能简表功能简表1010SDQ n10Q n+11100RD1*4.1.1 基本基本RS触发器触发器 特征方程特征方程:状态转移图状态转移图:3 动
6、作特点动作特点 与非门组成的基本与非门组成的基本RS触发器，输入信号直接加在输出门上，触发器，输入信号直接加在输出门上，所以输入信号在全部作用时间里都能直接控制输出端所以输入信号在全部作用时间里都能直接控制输出端SDRDQQSRSDRDQQSR逻辑符号逻辑符号二二.或非门组成的基本或非门组成的基本RS触发器触发器简化真值表简化真值表1010SDQ n10Q n+11100RD0* RD、SD的的1状态同时消失后触发器状态不确定状态同时消失后触发器状态不确定4.1.1 基本基本RS触发器触发器 特征方程特征方程:状态转移图状态转移图:约束条件约束条件基本基本RS触发器的特点触发器的特点.基本触发
7、器具有置基本触发器具有置0、置、置1和保持（记忆）的功能。和保持（记忆）的功能。.优点：电路结构简单，是构成各种时钟触发器的基本电路，优点：电路结构简单，是构成各种时钟触发器的基本电路，可以用来存储可以用来存储1位二进制数。位二进制数。.缺点：输出受输入信号直接控制，输入信号有变化，输出缺点：输出受输入信号直接控制，输入信号有变化，输出也随之改变（抗干扰性差）；输入信号之间有约束。也随之改变（抗干扰性差）；输入信号之间有约束。4.基本基本RS触发器的触发方式（动作特点）：逻辑电平直接触触发器的触发方式（动作特点）：逻辑电平直接触发。（由输入信号直接控制）发。（由输入信号直接控制）4.1.1 基
8、本基本RS触发器触发器 4.1.2 同步触发器同步触发器CP在实际工作中，往往要求触发器按统一的时刻动作。在实际工作中，往往要求触发器按统一的时刻动作。&G1G2QQ&G3G4SRCPSDRD逻辑电路逻辑电路钟控钟控RS触发器触发器一一.钟控钟控RS触发器组成和工作原理触发器组成和工作原理 &G1G2QQ&G3G4SRCPSDRD逻辑电路逻辑电路QSQCPR1SC11R逻辑符号逻辑符号4.1.2 同步触发器同步触发器当当CP=0时，时，&G1G2QQSDRD&G3G4SRCP当当CP=1时，时，不论输入信号不论输入信号R 和和S 如何变化，基本如何变化，基本RS触发器输入信触发器输入信号全为号
9、全为1，所以触发器，所以触发器保持保持原状态不变。原状态不变。4.1.2 同步触发器同步触发器RRSSDD,&G1G2QQSDRD&G3G4SRCPCP=11010S1*01QnQn+11100RCP=1 * R、S的的1状态同时消失状态同时消失后触发器状态不确定后触发器状态不确定4.1.2 同步触发器同步触发器1010SD1Qn01*Q n+11100RD带异步置位、复位端的钟控带异步置位、复位端的钟控RS触发器逻辑符号触发器逻辑符号QSQSDRDCPRSR1SC11R4.1.2 同步触发器同步触发器1. 功能表功能表钟控钟控RS触发器状态转移真值表触发器状态转移真值表1010S1*01Qn
10、Qn+11100RCP=1 * R、S的的1状态同时消失后触发器状态不确定状态同时消失后触发器状态不确定4.1.2 同步触发器同步触发器2 特征方程（又称为状态方程）特征方程（又称为状态方程）由状态转换表得到由状态转换表得到Q Q n+1n+1的状态转换卡诺图。的状态转换卡诺图。1010S1*01QnQn+11100RR Qn约束条件约束条件: SR=04.1.2 同步触发器同步触发器（约束条件） 0 1RSQRSQnn3 状态转移图状态转移图R=0, S=1R=1, S=0R= 0S=R= S= 001010S1*01QnQn+11100R4.1.2 同步触发器同步触发器4.工作波形图工作波
11、形图CPRSQQt1t2t3t4RSQn+100Qn011100111*例例 设设Q的初始状态为的初始状态为 0 04.1.2 同步触发器同步触发器钟控触发器在钟控触发器在CP为低电平时，不接受输入激励信号，状态保持为低电平时，不接受输入激励信号，状态保持不变；当不变；当CP为高电平时，触发器接受输入激励信号，状态发生为高电平时，触发器接受输入激励信号，状态发生转移。这种钟控方式称为转移。这种钟控方式称为电位触发方式。电位触发方式。5 钟控钟控RS触发器的特点触发器的特点CP=0时，触发器状态始终保持；不受外界干扰时，触发器状态始终保持；不受外界干扰CP=1时，输入信号在全部作用时间里都能直接
