文档介绍：第五章触发器这一章,介绍一种新的逻辑部件-- 触发器。触发器的“新”在于它具有“记忆”功能, 它是构成时序逻辑电路的基本单元。本章首先介绍基本 RS 触发器的组成原理、特点和逻辑功能。然后引出能够防止“空翻”现象的主从触发器和边沿触发器。同时,较详细地讨论 RS 触发器、 JK 触发器、D 触发器、T 触发器、T' 触发器的逻辑功能及其描述方法。最后, 通过一个实例帮你进一步体会触发器的“记忆”功能。 基本触发器一. 基本 RS 触发器 1 .用与非门组成的基本 RS 触发器(1) 电路结构。由两个与非门的输入输出端交叉耦合。它与组合电路的根本区别在于, 电路中有反馈线。& & G G 1 2 (a) (b) R R S S Q Q Q Q 图 与非门组成的基本 RS 触发器( a)逻辑图( b)逻辑符号它有二个输入端 R、S ,有两个输出端 Q、Q 。一般情况下, Q、Q 是互补的。定义:当 Q=1,Q =0 时,称为触发器的 1 状态; 当Q=0,Q =1 时,称为触发器的 0 状态。(2 )逻辑功能表。 RSQ nQ n+1功能说明 0000 01 ×× 不稳定状态 0101 01 00 置0(复位) 1010 01 11 置1(置位) 1111 01 01 保持原状态可见, 触发器的新状态 Q n+1( 也称次态) 不仅与输入状态有关, 也与触发器原来的状态 Q n (也称现态或初态)有关。触发器的特点: ①有两个互补的输出端,有两个稳态。②有复位( Q =0) 、置位( Q =1) 、保持原状态三种功能。③R为复位输入端, S为置位输入端,该电路为低电平有效。④由于反馈线的存在,无论是复位还是置位,有效信号只须作用很短的一段时间。即“一触即发”。(3 )波形分析。例 用与非门组成的基本 RS 触发器如图 (a )所示,设初始状态为 0 ,已知输入 R、S 的波形图如图 ,画出输出 Q、Q 的波形图。解: 由表 可画出输出 Q、Q 的波形如图 所示。图中虚线所示为考虑门电路的延迟时间的情况。图 例 波形图 2 .用或非门组成的基本 RS 触发器(自学) 综上所述,基本 RS 触发器具有复位( Q =0) 、置位( Q =1) 、保持原状态三种功能, R 为复位输入端,S 为置位输入端, 可以是低电平有效, 也可以是高电平有效, 取决于触发器的结构。二. 同步 RS 触发器在实际应用中, 触发器的工作状态不仅要由 R、S 端的信号来决定, 而且还希望触发器按一定的节拍翻转。为此,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。具有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。 1 .同步 RS 触发器的电路结构 2 .逻辑功能当 CP =0时, 控制门 G 3、G 4 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, G 3、G 4 打开, R、S 端的输入信号才能通过这两个门,使基本 RS 触发器的状态翻转,其输出状态由 R、S 端的输入信号决定。见表 。 RS QQ t 2 pd t pd & & CP Q Q 1S 1R C1 3G 4G CP (a) (b) & & G Q 1G Q 2 S R图 同步 RS 触发器( a)逻辑图( b)逻辑符号表 同步 RS 触发器的功能表 RSQ nQ n+1功能说明 0000 01 01 保持原状态 0101 01 11 输出状态与 S状态相同 1010 01 00 输出状态与 S状态相同 1111 01 ×× 输出状态不稳定由此可以看出,同步 RS 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 Q n+1 与输入状态 R、S 及现态 Q n 之间关系的逻辑表达式称为触发器的特性方程。根据表 可画出同步 RS 触发器 Q n +1 的卡诺图,如图 所示。由此可得同步 RS 触发器的特性方程为: nnQRSQ???1 RS =0 (约束条件) (2 )状态转换图状态转换图表示触发器从一个状态变化到另一个状态或保持原状不变时, 对输入信号的要求。 1 0 1 1 0 × 0 × R01 00 011110 0 1 R= S= 01 R= S= 10 R= S= ×0 R= S= 0× n+1 Q Q n S 图 同步 RS