数字电路 第4章 触发器_李燕荣版教材2012.pptx

第4章 触发器 用于存储一位二进制码的基本单元电路。 触发器是具有记忆功能的单元电路 触发器是时序电路的基本单元。 按照触发器逻辑功能的不同分为： RS触发器、JK触发器、D触发器、T触发器等； 按照电路结构形式的不同分为： 基本触发器、钟控触发器、主从型触发器、边沿型触发器等； 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。 4.1 触发器的基本形式 4.2 主从结构触发器 4.3 边沿触发器 4.4 CMOS触发器 4.5 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 一.与非门构成的基本RS触发器 电路结构 图形符号 4.1.1 基本RS触发器 电路结构 图形符号 初态：触发器输入信号变化前的状态，用Q n表示； 次态：触发器输入信号变化后的状态，用Q n+1表示。 1.电路组成和工作原理 4.1.1 基本RS触发器 与非门构成的基本RS触发器 0 1 1 0 4.1.1 基本RS触发器 1 0 Q n+1=Q n 4.1.1 基本RS触发器 1 4.1.1 基本RS触发器 1 4.1.1 基本RS触发器 4.1.1 基本RS触发器 4.1.1 基本RS触发器 2 功能表 4.1.1 基本RS触发器 特征方程: 状态转移图: 3 动作特点 与非门组成的基本RS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 二.或非门组成的基本RS触发器 * RD、SD的1状态同时消失后触发器状态不确定 4.1.1 基本RS触发器 特征方程: 状态转移图: 基本RS触发器的特点 １.基本触发器具有置0、置1和保持（记忆）的功能。 ２.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1位二进制数。 ３.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。 4.基本RS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） 4.1.1 基本RS触发器 4.1.2 同步触发器 在实际工作中，往往要求触发器按统一的时刻动作。 钟控RS触发器 一.钟控RS触发器组成和工作原理 4.1.2 同步触发器 当CP=0时， 当CP=1时， 不论输入信号R 和S 如何变化，基本RS触发器输入信号全为1，所以触发器保持原状态不变。 4.1.2 同步触发器 CP=1 CP=1 * R、S的1状态同时消失后触发器状态不确定 4.1.2 同步触发器 带异步置位、复位端的钟控RS触发器逻辑符号 4.1.2 同步触发器 1. 功能表 钟控RS触发器状态转移真值表 CP=1 * R、S的1状态同时消失后触发器状态不确定 4.1.2 同步触发器 2 特征方程（又称为状态方程） 由状态转换表得到Q n+1的状态转换卡诺图。 约束条件: SR=0 4.1.2 同步触发器 3 状态转移图 4.1.2 同步触发器 4.工作波形图 R S Qn+1 0 0 Qn 0 1 1 1 0 0 1 1 1* 例 设Q的初始状态为 0 4.1.2 同步触发器 钟控触发器在CP为低电平时，不接受输入激励信号，状态保持不变；当CP为高电平时，触发器接受输入激励信号，状态发生转移。这种钟控方式称为电位触发方式。 5 钟控RS触发器的特点 CP=0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改变触发器输出端的状态。抗干扰能力与基本RS触发器相同。 4.1.2 同步触发器 钟控RS触发器存在的问题: 1. 当R和S同时为1时存在着状态不确定的问题。 使用时应当避免R和S同时为1的情况出现。 存在着触发器空翻现象。 若在CP=1期间，输入信号发生了多次变化，则触发器的状态可能会发生多次翻转，这种与CP无关的的翻转现象称为触发器的空翻现象。 R S Qn+1 0 0 Qn 0 1 1 1 0 0 1 1 1* 4.1.2 同步触发器 　　电位触发方式的触发器，在CP＝1且脉冲宽度较宽时，将随着输入信号的变化出现连续不停的多次翻转。如果要求每来一个CP脉冲触发器仅翻转一次，则对钟控信号约定电平的宽度有极其苛刻 的要求。 　　为了避免触发器空翻，必须采用其它的电路结构。 主 触 发 器 从 触 发 器 Q Q R R’ S S’ 1 CP CP Q主 Q主 4.1.2 同步触发器 当CP＝1时，主触发器打开并接收输入信号，而从触发器被封锁，因此触发器状态保持不变。这一阶段称为准备阶段。 　　在CP由１负跳变至０时刻（CP的下降沿），主触发器被封锁，状态保持不变；从触发器打开，根据这一时刻主触发器的状态发生相应变化。