同步SR触发器1.ppt

第9章 触发器 9.1概 述 9.2 基本触发器 9.3 *主从触发器 9.4边沿触发器 内 容 提 要 本章讲述数字电路的另外一类基本逻辑电路——触发器，介绍基本SR触发器、同步触发器、主从触发器、边沿触发器的电路结构及其工作原理，重点介绍描述触发器逻辑功能的不同方法。 9.1概 述 1、基本特性： (1)它有两个稳定状态，可分别用来表示二进制数码0和1； (2)在输入信号作用下，触发器的两个稳定状态可相互转换，输入信号消失后，已转换的稳定状态可长期保持下来。触发器能够记忆二进制信息，常用作二进制存储单元。 2、工作特点: “不触不发，一触即发”。只有在一定的外部条件的作用下，触发器的状态才会发生变化。 9.2 基本触发器 (a)逻辑图 (b)逻辑符号 图9-1 与非门组成的基本SＲ触发器和逻辑符号 (1)电路结构 由两个与非门的输入和输出交叉耦合组成的基本SR触发器如图9-1 (a)所示，图(b)为其逻辑符号。该电路与组合逻辑电路的根本区别在于电路中有反馈线。图为信号输入端上面的“‘”表示低电平有效。图9-1（b）的图形符号上，用 输入端的小圆圈表示低电平有效。和为输出端，一般情况下 它们是互补输出的。我们将Q＝1，时，称为触发器的1状态； 将，时，称为触发器的0状态。  现态：是指触发器输入信号( 端和 端)变化前的状态，用表示； 次态：是指触发器输人信号变化后的状态，用 表示。触发器次态 与输入信号和电路原有状态(现态)之间关系的真值表称作特性表。 因此，上述基本触发器的逻辑功能可用表9-1所示的特性表来表示。 (2) 逻辑功能 (a)逻辑图 (b)逻辑符号 图9-2 由或非门组成的基本SR触发器 优点：结构简单 应用：用来消除电路中按键开关的抖动。如图9-3手动微机复位电路。 它可以消除按键开关抖动对微机复位的不良影响，保证微机可靠复位。其中，电容器C用于复位延时，使按键开关K松开后，G1门输入端的低电平能够保持一段时间，保证 有足够长的低电平时期，实现微机的可靠复位。该电路还兼有加电后自动复位的功能。 9.2.2 同步触发器 定义：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。由于时钟脉冲控制的触发器状态的改变与时钟脉冲同步，所以称为同步触发器。 (2) 逻辑功能 当CP＝0时，控制门G3、G4关闭，都输出1。这时，不管R端和S端的信号如何变化，触发器的状态保持不变。 当CP＝1时，G3、G4打开，R、S端的输入信号才能通过这两个门，使基本SR触发器的状态翻转，其输出状态由R、S端的输入信号决定。电路的逻辑功能见表9-2。 由此可以看出，同步SR触发器的状态转换分别由R、S和CP控制，其中，R、S控制状态转换的方向，即转换为何种次态；CP控制状态转换的时刻，即何时发生转换。 (3)触发器功能的几种表示方法 ① 特性方程。 触发器次态 与输入状态R、S及现态Q之间关系的逻辑表达式称为触发器的特性方程。根据表9-2可画出同步SR触发器 的卡诺图，如图9-5所示。根据卡诺图可得同步SR触发器的特性方程为： (9.1) 图9-5 同步SR触发器的卡诺图 图9-6 同步SR触发器的状态转换图 ② 状态转换图 ④ 波形图 触发器的功能也可以用输入输出波形图直观地表示出来，图9-7所示为同步SR触发器的波形图。 图9-7 同步SR触发器的波形图 图9-8 同步SR触发器的空翻波形 2．同步触发器存在的问题—-空翻 在一个时钟周期的整个高电平期间或整个低电平期间都能接收输入信号并改变状态的触发方式称为电平触发。由此引起的在一个时钟脉冲周期中，触发器发生多次翻转的现象叫做空翻，如图9-8所示。空翻是一种有害的现象，它使得时序电路不能按时钟节拍工作，造成系统的误动作。 造成空翻现象的原因是同步触发器结构的不完善，可从结构上采取措施，从而克服了空翻现象。 【思考题与练习题