第四章---触发器

为了克服主从RS触发器使用时必须遵循SR=0约束条件的缺点 而设计。
J=K=1时， Qn1 Qn 。
主从JK触发器特性表
J 0 0 0 0 1 1 1 1
K 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 1 0
功能说明 保持原状态 置0 置1 每输入一个脉冲 输出状态改变一 次
特点： ① 功能和同步RS触发器一样，只是主从RS触发器的翻转是在CP 由1变0时刻（CP下降沿）发生的。 ② CP一旦变为0后，主触发器被封锁，其状态不再受R、S影响， 因此不会有空翻现象。
存在问题
(1) 主触发器仍存在空翻现象 (2) 仍需遵循约束条件SR=0
书例4.2.3
(2) 主从JK触发器
1 1
1 1
0 0
1 1
ห้องสมุดไป่ตู้
0 1
0 1
0 0
1* 1*
置0
输出状态不稳定
约束条件：SR=0
有时需在CP信号到来之前(CP=0)将触发器预先置成指定的 状态，为此同步RS触发器上还设有异步置位输入端和异步 复位输入端。正常工作时应使它们处于高电平。
2. 动作特点 电平触发：CP=1的全部时间内S和R的变化都将引起触发器 输出端状态的变化。所以，如果在CP=1期间R、S发生多次 变化，则触发器的状态也可能发生多次翻转。 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。 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。 书例4.2.2
§4.2 触发器的电路结构与动作特点
一、基本RS触发器的电路结构与动作特点
1. 用或非门构成
vO2 vO1 vI 2 vO1 vO1 vO2 vI 1 vO2 vO1
与组合电路的根本区别在于: 电路中有反馈线。
Q和Q —输出端，一般情况下，两个输出端状态互补 SD－置1输入端（置位端） RD－置0输入端（复位端） 1状态— Q=1, Q =0 0状态— Q=0, Q =1 特性表： SD 0 0 RD 0 0 Qn（原态） Qn+1（次态） 0 1 0 1 功能说明 保持原状态
Qn（原态） 0 1 0 1 0 1 0 1
Qn+1（次态） 0 1 1 1 0 0 1* 1*
功能说明 保持原状态 置1（置位） 置0（复位） 状态不定
约束条件：SDRD=0
3. 动作特点
输入信号的全部作用时间里，都能直接改变输出端的状态。 所以基本RS触发器又称为直接置位、复位触发器。 书例4.2.1： 给出 S D和 R D 的波形，画出Q和 Q 端对应的电压波形 当S D 、 R D都为高电平时， 触发器保持原状态不变； 当 S D 变低电平时，触发 器翻转为1状态；当 R D 变低电平时，触发器翻转 为0状态；不允许 S D、 RD 同时为低电平。
1 1
0 0 1 1
0 0
1 1 1 1
0 1
0 1 0 1
1 1
0 0 0* 0*
置1（置位）
置0（复位） 状态不定
SD和RD同时回到0后无法断定触发器回到1状态还是0状态。 约束条件：SDRD=0
2. 用与非门构成
触发信号低电平有效
S D RD
1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0
例4.1: 由与非门构成的基本RS触发器 (1) S ＝0， R D 加脉冲时，输出端的状态怎样？ D (2) ＝1， 加脉冲时，输出端的状态怎样？ R D SD (3) 令 ， 加脉冲，输出端状态怎样？
RD S D
SD
基本RS触发器特点总结 1. 电路具有两个稳定的状态（状态1和状态0）。 2. 在一定的信号作用下，两个稳态间可以相互转换。 3. 信号撤走以后，电路的稳态能保持不变，即电路具有记忆功 能，能存放1对二进制(0,1)信息。 4. 由于反馈线的存在，无论是复位还是置位，有效信号只需要作 用很短的一段时间，即“一触即发”。
二、同步RS触发器的电路结构与动作特点
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. 电路的结构与工作原理
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。 特性表(CP=1时) R 0 0 0 0 S 0 0 1 1 Qn 0 1 0 1 Qn+1 0 1 1 1 功能说明 保持原状态 置1
第四章 触发器
§4.1 概述
什么是触发器？ 能够存储1位二进制信号的基本单元电路统称为触发器。 触发器的两个基本特点 1. 具有两个能自行保持的状态，用来表示逻辑状态的0和1，或 二进制数的0和1。 2. 根据不同的输入信号可以置成1或0状态。 触发器的分类 按电路结构形式分：基本RS、同步RS、主从、维持阻塞、 CMOS边沿触发器等。 按逻辑功能不同分：RS、JK、T、D触发器等。 按存储数据原理不同分：静态、动态。
CP S R Q Ð Ó § Ð ­ ·ª × Õ ¿ ­ ·
¼ Í 5.1.9 ¬ Í ½ ² RS´ ¥ ¢ ·÷ Æ Ä µ Õ ¿ ­ ·¨ ² Î Ð
圆圈中为干扰脉冲， 使Q=1
3. D型锁存器
Q D CP Q
Q D CP Q Q D CP Q
三、主从触发器的电路结构与动作特点
1.电路结构与工作原理 (1) 主从RS触发器
由两级同步RS触发器串联组成。 G1~G4组成从触发器，G5~G8组成主触发器。 CP 与CP’互补，使两个触发器工作在两个不同的时区内。
工作原理 主从RS触发器的触发翻转分为两个节拍：
① 当CP＝1时，CP’＝0，从触发器被封锁，保持原状态不变：主
触发器工作，接收R和S端的输入信号。 ② 当CP由1跃变到0时，即CP=0、CP’＝1。主触发器被封锁，输 入信号R、S不再影响主触发器的状态；从触发器工作，接收主触 发器输出端的状态。