数字电路 触发器

RS触发器的Qn+1卡诺图
进一步可写出Qn+1的表达式。 约束条件，表示不允许 将R、S同时取为1
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3.状态转换图 状态转换图：表示触发器状态转换的图形。它 是触发器从一个状态变化到另一个状态或保持原状 箭头表示状 不变时，对输入信号（R、S）提出的要求。 态转换的方 两个圆圈表 向 示状态0和1
图4-12
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CMOS主从D触发器的时序图
CP下降沿后置D CP下降沿后置D
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边沿D触发器 4.2.4 边沿 触发器
1.电路组成及逻辑符号 边沿触发器：靠CP脉冲上升沿或下降沿进行触发。 正边沿触发器：靠CP脉冲上升沿触发。 负边沿触发器：靠CP脉冲下降沿触发。 表 示 CP 为 触发方式：边沿触发方式。 可提高触发器工作的可靠性，增强抗干扰能力。 发 边沿触 方式
第4章 触发器
4.1 基本RS触发器
与非门实现的基本RS触发器 4.1.1 与非门实现的基本RS触发器 4.1.2 或非门组成的基本RS触发器 或非门组成的基本RS触发器 4.1.3 应用举例
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复习
MSI组合逻辑电路的分析特点？步骤？
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第4章 触发器
触发器是构成时序逻辑电路的基本单元电路。 触发器具有记忆功能，能存储一位二进制数码。 触发器有三个基本特性： （1）有两个稳态，可分别表示二进制数码0和1，无 外触发时可维持稳态； （2）外触发下，两个稳态可相互转换（称翻转）； （3）有两个互补输出端。 以下按触发器的电路结构、触发方式、逻辑功能分 别进行介绍。
表示触发 器靠CP上 升沿触发
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图4-9 主从RS触发器 （a） 逻辑电路 （b）逻辑符号
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2. 工作原理 （1）当CP=0时，G3 、G4 被封锁，触发器的输出状 态保持不变。 （2）当CP从0变为1时，G3 、G4 打开，它们的输出 由G5、G6决定。此瞬间，若D=0，触发器被置为0状态； 若D=1，触发器被置为1状态。 （3）当CP从0变为1之后，虽然CP=1，门G3、G4是 打开的，但由于电路中几条反馈线①～④的维持—阻 可见，该触发器的触发方式为：在CP脉冲上升 塞作用，输入信号D的变化不会影响触发器的置1和置 沿到来之前接受D输入信号，当CP从0变为1时，触 0，使触发器能够可靠地置1和置0。因此，该触发器称 发器的输出状态将由CP上升沿到来之前一瞬间D的 为维持—阻塞触发器。 状态决定。 由于触发器接受输入信号及状态的翻转均是在 CP脉冲上升沿前后完成的，故称为边沿触发器。 30 2012-3-6
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4.3.3
广。
JK触发器 触发器
JK触发器是一种多功能触发器，在实际中应用很 JK触发器是在RS触发器基础上改进而来，在使用 中没有约束条件。 常见的JK触发器有主从结构的，也有边沿型的。
触发方式：主从触发方式（CP下降沿有效）。 该触发器是靠CP的下降沿触发的，触发器的新状态 由CP脉冲下降沿到来之前输入信号D的状态决定。
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3. 功能表（只在CP下降沿有效 ）
表4-4 CMOS主从D触发器的功能表
D 0 1
Qn+1 0 1
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4. 工作波形（又称为时序图，设初态为0 ） 设初态为0
集成JK JK触发器 4.4.1 集成JK触发器 集成D触发器 4.4.2 集成 触发器 4.4.3 集成触发器的应用举例
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本章小结
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4.3
触发器的逻辑功能
触发器的分类： 按逻辑功能不同：RS触发器、D触发器、JK触发 器、T触发器和T′触发器等。 按触发方式不同：电平触发器、边沿触发器和主 从触发器等。 按电路结构不同：基本RS触发器，同步触发器、 维持阻塞触发器、主从触发器和边沿触发器等。 触发器的逻辑功能通常用功能表、时序图、状 态转换表、特性方程和状态转换图表示。
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2. 工作原理 3. 功能表
表 4-1 与非门组成的基本RS触发器的功能表
4．状态转换表（特性表） 现态：指触发器输入信号变化前的状态，用Qn表示； 次态：指触发器输入信号变化后的状态，用Qn+1表示。 特性表：次态Qn+1与输入信号和现态Qn之间关系的真值 表。
与非门组成的基本RS触发器的状态转换表
在箭头旁边用文字 图4-16 或符号表示实现转 换所必备的条件
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RS触发器的状态转换图
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ห้องสมุดไป่ตู้
4.3.2
D 0 0 1 1
D触发器 触发器
2.特性方程
Qn+1 0 0 1 1 Qn 0 1 0 1
1.状态转换表
Qn+1=D
表4-6 D触发器的状态转换表
3. 状态转换图
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图4-17 D触发器的状态转换图
R高电平 有效置0 有效置0
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4.1.3 应用举例
利用基本RS触发器的记忆功能 消除机械开关振动引起的干扰脉冲。 干扰 脉冲
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图4-4 机械开关 （a）电路 (b) 输出电压波形
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B有0 就置0 就置0
A有0 就置1 就置1
图4-5 利用基本RS触发器消除机械开关振动的影响 2012-3-6 （a）电路 （b）电压波形
2. 工作原理 （1）当CP=1时，从触发器FF1的输出状态保持不变， 可知，主从触发器分两步工作： 主触发器FF2的输出状态由R和S来决定。 第一步，CP=1期间，主触发器的输出状态由输入信 （2）当CP由1跳到0时（或称CP脉冲下降沿到来 号R和S的状态确定，从触发器的输出状态保持不变。 时），主触发器FF2的输出状态保持不变，从触发器 第二步，当CP从1变为0时，主触发器的输出状态送 FF1的输出状态由FF2的状态决定。此时，由于CP=0， 入从触发器中，从触发器的输出状态由主触发器当时 输入信号R和S被封锁。 的状态决定。 在CP=0期间，由于主触发器的输出状态保持不变， 触发方式：主从触发方式（CP下降沿有效）。 因而受其控制的从触发器的状态也保持不变。 主从触发器状态的更新只发生在CP脉冲的下降沿， 触发器的新状态由CP脉冲下降沿到来之前的R、S信 号决定。 优点：克服了空翻，提高了工作的可靠性。
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4.1.2 或非门组成的基本RS触发器 或非门组成的基本RS触发器
图4-3 或非门组成的基本RS触发器 （a） 逻辑电路 （b）逻辑符号
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高电平有效触发。 输入信号R 输入信号R、S为高电平有效触发。
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或非门组成的基本RS触发器的状态转换表
S高电平 有效置1 有效置1
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4.3.1 RS触发器 触发器
1.状态转换表 以主从RS触发器为例分析RS触发器的逻辑功能。 状态转换表是表示触发器的现态Qn 、输入信号 和次态Qn+1之间转换关系的表格。
表4-5 RS触发器状态转换表
S 0 0 0 0 1 1 1 1 R 0 0 1 1 0 0 1 1 Qn Qn+1 R、S同时无效保持 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 × ×
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3. 功能表（只在CP从1变为0时有效）
表4-3 主从RS触发器功能表
S和R都为高电 平有效触发
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功能与同步RS触发器完 全相同 。
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4. 工作波形（又称为时序图，设初态为0 ） 设初态为0
置1
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置0
置1
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图4-10 主从RS触发器的时序图
4.2.3
R有效置0
S有效置1
R、S不允许 同时有效
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2.特性方程（又称为状态方程） 由状态转换表得到Qn+1的状态转换卡诺图。
S 0 0 0 0 1 1 1 1 R 0 0 1 1 0 0 1 1 Qn 0 1 0 1 0 1 0 1 Qn+1 0 1 0 0 1 1 × ×
输入
输出
图4-15
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4.1
基本RS触发器
1状态：Q＝1、 Q ＝0 0状态：Q＝0、 Q ＝1
与非门实现的基本RS触发器 4.1.1 与非门实现的基本 触发器
1. 电路组成及逻辑符号
表示低电 平有效 Reset为置0端（或复位端） Set为置1端（或置位端） 图4-1 与非门组成的基本RS触发器 非号“－”：表示低电平有 （a） 逻辑电路 （b）逻辑符号 效
置1
保持
置0
置1
图4-7 同步RS触发器的时序图
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5.同步触发器的空翻 5.同步触发器的空翻 同步触发器在一个CP脉冲作用后，出现两次或 两次以上翻转的现象称为空翻。 1 3
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下面介绍几种能克服空翻的触发器。 图4-8 同步RS触发器的空翻现象
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4.2.2
2. 工作原理 3. 功能表（在CP=1期间有效） 现态：CP脉冲作用前触发器的原状态，用Qn表示； 次态：CP脉冲作用后触发器的新状态，用Qn+1表示。
表4-2 同步RS触发器功能表
R为高电平 有效触发
R、S不允许 同时有效
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S为高电平 有效触发
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4. 工作波形（又称为时序图，设初态为0 ） 设初态为0
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同步RS触发器 4.2.1 同步 触发器
1.电路组成及逻辑符号 触发方式：电平触 发方式 只有CP=1时（高电 平有效），触发器的状态 才由输入信号R和S来决 定。