集成触发器(讲)
触发器专业知识课件
VCC
S S 1S CP C1 R 1R RD R
CP Q RD QR
S
解：
Q 原态未知
EXIT
同步 D 触发器
1．电路构造及逻辑符号
集成触发器
2．逻辑功能分析及描述
EXIT
集成触发器
5.同步触发器空翻现象
CP
O S
O
R
bc
gh
Oa Q
f de
O
动作特点： t 在CP＝1旳全部时间里，S或
R旳变化都能引起触发器输出 端状态旳变化。 t
在判断主从 F 次态时必须注意：
只有在CP=1旳全部时间里，输入不变，才干根据
CP 前一时刻旳输入来判断次态。
不然，必须考虑CP=1期间输入旳全部变化，才干
拟定次态。
S
G8
&
G6
&
Q’
G4
&
G2
&
Q
CP
R&
G7
& Q’ &
G5
1
G3
主触发器 G9
&
Q
G1
从触发器
EXIT
集成触发器
（二）主从JK触发器（为了清除约束条件）
2. 有约束条件。
EXIT
集成触发器
二、同步触发器 Synchronous Flip - Flop
实际工作中，触发器旳工作状态不但要由触发输入 信号决定，而且要求按照一定旳节拍工作。为此，需要 增长一种时钟控制端 CP。
CP 即 Clock Pulse，它是一串 周期和脉宽一定旳矩形脉冲。
具有时钟脉冲控制旳触发器称为时钟触发器， 又称钟控触发器。
集成单稳态触发器
9.4.2 集成单稳态触发器集成单稳态触发器既有TTL 型集成电路，如74121、74122等，也有CMOS 型集成电路，如CC14528、CC4098等。
同时，根据器件工作特性的不同，集成单稳态触发器又可分为不可重复触发型和可重复触发型两类。
★ 不可重复触发型的单稳态触发器，指其输出一旦被触发，进入暂稳态期间，如果再有新的触发信号输入，也不会影响电路的工作过程，必须等暂稳态结束，电路重新进入稳态后，电路才能接受新的触发信号，出现下一次暂稳态。
★ 可重复触发型的单稳态触发器则不同，在电路暂稳态期间，如果再有新的触发信号输入，电路将被重新出发，使得输出暂稳态时间延长，以新的触发信号为起点，再维持一个脉冲宽度的时间。
这两种类型的单稳态触发器的工作波形如图9.4.3所示。
图9.4.3 不可重复触发型和可重复触发型的单稳态触发器的工作波形（a ）不可重复触发型 （b ）可重复触发型一．不可重复触发型单稳态触发器74121/541211. 逻辑符号和管脚分析74121和54121是典型的不可重复触发型单稳态触发器，两者主要在使用温度、外接电阻大小和使用电源范围等方面有差异，其芯片封装图和逻辑符号相同，如图9.4.4所示。
图9.4.4 不可重复触发型单稳态触发器74121/54121（a ）芯片封装图 （b ）逻辑符号W t★ 由图9.4.4（a ）可知：74121和54121都是DIP （双列直插）14管脚的芯片，其中，14、7管脚为电源端，2、8、12、13管脚为空管脚（标注 ），没有任何功能。
剩余8个管脚均为功能端。
★ 图9.4.4（b ）为74121/54121的逻辑符号，其上标注了8个功能端的使用特点。
◆ 2个输出端状态互补，电路正常工作，出现输入激励信号时，两端同时输出暂稳态，且电平相反。
◆ 6个输入端中， 是逻辑信号输入端。
其中：是低有效的触发信号输入端，是高有效的触发信号输入端，三者经过相应逻辑运算，形成后级单稳态触发单元的输入激励信号，用表示，即（表达式中， 的含义，它是指低有效的触发信号 的非形式。
第4章 集触发器学习指导
图4.10
解：对(a)电路，因为是D触发器，所以有
对(b)电路，因为是RS触发器,所以有
对(c)电路，因为是T触发器,
对(d)电路，因为是JK触发器,
因此，能实现 的电路是（b）和（d）两个电路。
知识点：复位端的作用。
例4.11由下降沿JK触发器组成的电路及其CP、J端输入波形如图4.11 所示，试画出Q端的波形(设初态为0)。
＝1， ＝0是一个稳定状态，称为1态； ＝0， ＝1是另一个稳定状态，称为0态；
其他情况如 ＝ ＝0或 ＝ ＝1，不满足互补的条件，称之为不定状态，它既不能算作0态，也不能算作1态。
2、在适当的输入信号作用下，触发器能从原来所处的一个稳态翻转成另一个稳态。
3、在输入信号取消后，能够将得到的新状态保存下来，即记忆住这一状态。
二、重点难点
本章主要内容包括：
（1）基本触发器的电路组成和工作原理。
（2）RS触发器、JK触发器、D触发器、T和T’触发器的逻辑功能以及触发器的描述方法：逻辑功能表、特性方程、驱动（激励）表、状态转移图（表）和时序（波形）图。
重点需要掌握的内容在于各类触发器的逻辑功能和逻辑功能描述方法；各种触发方式的特点、脉冲工作特性。
1．画出图P4.1所示由与非门组成的基本RS触发器输出端 、 的电压波形，输入端 、 的电压波形如图中所示。
图P4.1
2．试分析图P4.2所示电路的逻辑功能，列出真值表写出逻辑函数式。
图P4.2
3．若主从结构JK触发器CP、 、 、J、K端的电压波形如图P4.3所示，试画出Q、 端对应的电压波形。
图P4.3
10．下列触发器中，没有约束条件的是。
4(新)
G4
S
0 1 CP
解除封锁，将输入信号 R 和 S 取非后送至基本 RS 触发器的输入端。 EXIT
R
增加了由时钟 CP 控制的门 G3、G4
集成触发器
2. 逻辑功能与逻辑符号 Q Q
G1 SD G3 Q3 Q4
G2 RD G4
RS功能 R S Qn+1 0 0 Qn 0 1 1 R、S 信号 1 0 0 高电平有效 1 1 不定
SQn
特 性 表
R 0 0 0 0 1 1 1 1
S 0 0 1 1 0 0 1 1
00 01 11 10 Qn Qn+1 R 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 × × 1 1 同步RS触发器Qn+1的卡诺图 0 0 1 0 Q n1 S RQ n 0 × 特性方程 RS = 0(约束条件) 1 × EXIT
EXIT
Q = 1，Q = 0 时，称为触发器的 1 状态，记为 Q = 1； Q = 0，Q = 1 时，称为触发器的 0 状态，记为 Q = 0。
集成触发器
2. 工作原理及逻辑功能 工作原理 Q 0 Q 触发器被置 0 1
G1 1 1 S D 输 RD 0 0 1 1 入 SD 0 1 0 1 输 出 Q Q 0 1 1 RD 0
EXIT
集成触asic Flip - Flop
(一)由与非门组成的基本 RS 触发器
当 Sd=0 时， 当Sd=1时， Q =1，Q =0 Q =0，Q =1
n n n n
即当 Sd由0变为1时，或者 由1变为0时，状态不能保持。 接上反馈后， 当Sd=0时， Q =1，Q =0 Q =1，Q =0
知识模块二十二常用集成触发器
二、集成JK触发器
▪ 1．同步JK触发器 （1）电路组成
同步JK触发器的电路组成如图22—8所示。
图22—8 同步JK触发器
（a）逻辑电路
（b）逻辑符号
（3）状态表
同步JK触发器的状态表如表22—5所示。 表22—5状态表
从表22—5中可知：
①当J=0，K=1时Q，n1 JQn KQn ，置“0”。
端连在一起，即采用了同步控制。设所有触发器的初始状态都处于0状态（Q=0， =1）。在控制时钟的连续作用下，被存储的二进制数（0101B）一位接一位地从 左向右移动。根据D触发器的特点，当时钟脉冲沿到来时，输出端的状态与输入 端状态相同，Qn+1=D。所以在时钟端每来一个CP脉冲都会引起所有触发器状态 向右移动一位，若来4个时钟脉冲，移位寄存器就存储了4位二进制信息 Q0Q1Q2Q3=0101。
▪ ②S端输入均为低电平时，输出状态不定, 即R=S=0，Q= =1，违反了互补关系。 当RS从00变为11时，则Q（）=1（0），Q（[]）=0（1），状态不能确定，如 图22—3所示。
▪ ③与非门构成的基本RS触发器的功能，可简化为如表22—2所示。
表22—2基本RS触发器功能表
▪ 2．同步RS触发器
功能表如表22—7所示。其中CP为时钟输入端，D为数据输入端，Q、 为互Q 补输
出端， 为直RD接复位端，低电平有效， 为S直D接置位端，低电平有效， 和RD
S
用来设置初始状态。
D
图22—14双上升沿D触发器(74LS74)
(a)实物
(b)引脚图
(C)外引线图
表22—7双上升沿D触发器74LS74功能表 符号说明：Ф表示无效状态。
TTL集成主从RS触发器74LS71的引脚分布和逻辑符号如图22—7所示，功 能表如表22—4所示。触发器分别有3个S端和3个R端，均为与逻辑关系，即 1R=R1•R2•R3, 1S=S1•S2•S3。使用中如有多余的输入端，要将它们接至高电 平。触发器带有清零端(置0)RD和预置端(置1)SD,它们的有效电平为低电平。
实验5集成触发器功能测试及应用
实验5 集成触发器功能测试及应用一. 实验目的掌握基本触发器的电路组成及其功能；掌握基本RS、JK、D触发器的逻辑功能；掌握集成触发器的逻辑功能及使用方法。
二三触发器具有两个稳定状态，用以表示逻辑状态“1”和“0”，在一定的外界信号作用下，可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态，它是一个具有记忆功能的二进制信息存贮器件，是构成各种时序电路最基本的逻辑单元。
RS锁存器（又叫基本RS触发器）是各种触发器构成的基本部件，也是最简单的一种触发器。
它的输入信号直接作用在触发器，无需触发信号。
可以由两个与非门交叉耦合而成。
在输入信号为单端的情况下，D触发器用来最为方便，其状态方程为Q n+1=D，其输出状态的更新发生在CP脉冲边沿，属于边沿触发器，触发器的状态只取决于时钟到来前D端的状态，D 触发器的应用很广，可用作数信号的寄存，位移寄存，分频和波形发生等。
在输入信号为双端的情况下，JK触发器是功能完善.使用灵活和通用性较强的一种触发器。
本实验采用74LS112双JK触发器，是下降边沿触发的边沿触发器。
J-K触发器使用时要查清引线排列，其特征方程为。
四. 实验内容与步骤1.基本RS触发器建立与测试(1)在实验箱上选取一个14P插座，按定位标记插好74LS00集成块，根据右图连接实验线路。
(2)将实验箱上＋5V直流电源接74LS00的14脚，地接7脚。
将、接电平开关输出口，输出Q接发光二级管。
(3)按下表在输入端输入相应电平，观察并记录输出逻辑电平显示情况（发光管亮，表示输出高电平“1”，发光管不亮，表示输出低电平“0”）。
2.验证D触发器功能1)在实验箱上选取一个14P插座，按定位标记插好74LS74集成块，将实验箱上＋5V直流电源接74LS74的14脚，地接7脚。
将双D 触发器74LS74中的一个触发器的，和D 输入端分别接逻辑开关输出口，CP 端接单次脉冲，输出端和分别接发光二极管。
2)根据输出端状态，填表2。
《集成触发器》课件
由于触发器在事件发生时自动执行，减少了 人工干预，降低了出错的可能性。
可扩展性
通过集成多个触发器，可以实现更复杂的业 务逻辑，满足不断变化的业务需求。
灵活性
可以根据实际需求配置触发器的行为，实现 个性化的业务处理。
局限性
性能开销
集成触发器在处理大量事件时可能会 对系统性能产生影响。
复杂性
由于集成触发器的使用涉及到业务逻 辑的编写和配置，使用不当可能导致 系统变得复杂和难以维护。
这种触发器在一定时间 间隔后执行特定操作。
按结构分类
01
02
03
04
简单触发器
只有一个操作，当满足特定条 件时执行。
复合触发器
包含多个操作，当满足特定条 件时按照一定顺序执行。
嵌套触发器
一个触发器内部包含另一个触 发器，当外部触发器满足条件
时，内部触发器执行。
链式触发器
多个触发器依次链接，前一个 触发器的输出作为后一个触发
测试与验证
功能验证
验证触发器是否实现了所有预期的功能。
性能验证
验证触发器的性能是否满足预期要求。
05
集成触发器的应用案例
案例一：智能家居系统中的应用
总结词
智能家居控制
详细描述
集成触发器在智能家居系统中用于控制家电设备的自动化运行，通过预设条件触发相应 的操作，如自动开启空调、调节灯光亮度等。
案例二：工业自动化系统中的应用
《集成触发器》ppt课 件
目 录
• 集成触发器概述 • 集成触发器的分类 • 集成触发器的优势与局限性 • 集成触发器的设计与实现 • 集成触发器的应用案例 • 集成触发器的发展趋势与展望
01
集成触发器教案
课题7.4集成触发器教学目标【知识目标】掌握集成触发器的作用及工作原理【能力目标】1. 基本RS触发器2.钟控同步RS触发器【德育目标】培养学生的探究精神教学重点基本RS触发器教学难点钟控同步RS触发器教学时间2课时（第周）教具准备导线、电源、触发器教学组织与实施教师活动学生活动【新课导入】触发器是一种具有记忆功能并且其状态能在触发脉冲作用下迅速翻转的逻辑电路。
基本RS触发器是各种触发器的基础。
【新课讲授】1.基本RS触发器将两个集成与非门的输出端和输入端交叉反馈相接，就组成了基本RS触发器。
Q 端的状态为触发器的状态工作状态：10==Q Q，时触发器处于“0”态(稳定状态)；01==Q Q ，时触发器处于“1”态(稳定状态)。
基本RS 触发器的逻辑功能如下：当10D D==S R ，时，则)(10==Q Q ； 当01D D==S R ，时，则)(01==Q Q ； 当11D D==S R ，时，则Q 不变(Q 不变)； 当00D D ==S R ，时，则Q 不定(Q 不定)；这是不允许的2.钟控同步RS 触发器一个基本RS 触发器；两控制门(G3、G4)，CP 端无小圆圈――正脉冲(CP 上升沿)触发有效。
CP =0时，G3、G4输出为1，触发器维持原态； CP =1时，触发器状态由R 、S 决定。
3.计数触发型钟控同步RS 触发器触发器的主要用途之一就是构成计数电路，完成计数功能，电路构成特点：在一个钟控同步RS 触发器基础上，将控制门G3、G4的输入端R 、S 分别与触发器的输出端Q 和Q 相连。
设触发器的初始状态为0，则0,1====Q R Q S ；当第一个计数脉冲到来（即CP = 1）时，Q 由0变1、Q 由1变0；当第一个CP 作用后，S = Q = 0、R = Q =1：当第二个CP 到来时，触发器置0。
结论，每来一个计数脉冲，触发器就翻转一次，触发器翻转的次数反映了计数脉冲的数目，实现了计数功能。
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实验三集成触发器
一. 实验内容及要求
（1）测试JK触发器74LS112的逻辑功能。
（a）测试、的复位、置位功能。
自拟表格记录之。
注:CP接单脉冲。
（b）测试触发器的逻辑功能。
注意：此时，；CP接单次脉冲；且每次测试时都要将触发器异步清零或置1。
按照右表测试并记录结果。
（c）将J、K触发器接成T’触发器。
CP接1kHz连续脉冲；通过示波器双踪观察CP和Q的波形，画图并分析结果。
（2）测试双D触发器74LS74的逻辑功能。
(a)测试、的复位、置位功能。
自拟表格记录。
注:CP接单脉冲。
（b）测试触发器的逻辑功能。
按照下表进行测试
注意：此时，；CP接单次脉冲；且每次测试时都要将触发器异步清零或置1。
（c）将D触发器接成T’触发器。
CP接连续脉冲,通过示波器双踪观察CP和Q的波形
画图并分析结果。
（3）将74LS112双JK触发器转换成D触发器，进行逻辑功能的测试和触发方式观察，列表记录。
（4）广告流水灯的设计：该系统共有8个灯，其效果始终是7亮1暗，且这1暗灯循环右移或者左移。
提示：先应用74LS112和74LS74中三个触发器构成异步八进制加法和
减法计数器；再将输出Q２Q１Q０分别与74LS138（3－8译码器）的码端A2A1A0相连，使译码器相继译码。
画出设计图，接电路，观察并分析结果，画出状态转移真值表，以及译码器的功能表。
（5）单脉冲发生器实验（选做）
用74LS74双D型触发器，设计一个单发脉冲发生器的实验线路。
要求将频率为１Hz的信号脉冲和手控触发脉冲分别作为两个触发器的CP脉冲输入。
只要手控脉冲送出一个脉冲，该脉冲与手控触发脉冲的时间长短无关。
试问：能实现单发脉冲输出的原理是什么?画出电路的输出时序波形图.
下图是用双JK触发器组成的单发脉冲发生器，以供设计时参考。
单发脉冲输出电路
（1）测试74LS112的逻辑功能。
将J、K触发器接成T’触发器;将D 触发器接成T’触发器，并用示波器双踪观察，记录波形。
（2）测试双74LS74的逻辑功能。
（3）将JK转换成D触发器数据记录
（4）8流水灯电路设计，画出电路图，记录状态转换表。
流水灯电路设计参考：用边沿JK（74LS112）、D（74LS74）触发器和三--八线译码器（74LS138）构成一个流水灯电路。
3位二进制加法计数器状态表
3位二进制减法计数器状态表
用模8计数器和三--八线译码器（74LS138）构成一个流水灯电路。
Q2=A2，Q1=A1，Q0=A0控制译码器轮流译码
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实验三集成触发器
流水灯电路示意图
二. 实验预习
(1)复习有关触发器内容。
(2)列出各触发器功能测试表格。
(3)熟悉本实验所用门电路及触发器的型号及其管脚排列。
(4)RS、D、JK、T、T′ 触发器的逻辑功能和触发方式。
(5)按实验内容要求设计线路，拟定实验方案。
三. 实验报告
1.列表整理各类触发器的逻辑功能。
2.总结观察到的波形，说明触发器的触发方式。
3.体会触发器的应用。
思考题：
(1)总结JK触发器74LSll2和D触发器74LS74的特点?
(2)试总结画出各种触发器之间的转换电路。
(3)如果触发器之间逻辑功能进行了转换，其触发方式是否改变？。