第五章 触发器
第5章 触发器
46
47
集成电路JK触发器
边沿型集成JK触发器的常用型号有74LS73、74LS76等。
48
5.4 不同类型触发器的相互转换
主要内容
一种触发器转换为另一种触发器的方法 T和T＇触发器 D触发器转换为其它触发器 JK触发器转换为其它触发器
5
表5-1 或非门组成的基本RS触发器的真值表
R 0 0 1 1
S 0 1 0 1
Q 不变 1 0 0*
Q
不变 0 1 0*
触发器状态 保持 置1 置0 不定
6
对于左图，可作同样分 析。这种触发器是以低 电平作为输入有效信号 的，在逻辑符号的输入 端用小圆圈表示低电平 输入信号有效。
7
表5-2 与非门组成的RS触发器的真值表
14
1 1 1 1 1 1
0 0 1 1 1 1
1 1 0 0 1 1
0 1 0 1 0 1
0 0 1 1 1* 1*
根据上述真值表，故有钟控RS触发器的特性方程为：
Q
n 1
S RQ
n
RS 0
钟控RS触发器虽然没有实际的IC产品，但它是D触 发器、JK触发器的基础。
15
5.1.3 RS触发器的应用
30
（2）CP由1变为0，即下降沿到来 时，主触发器保持CP=1期间的最后 输出状态不变并作为从触发器的输 入；同时，从触发器开始工作：由 于主触发器的两个输出始终相反， 故从触发器的输出状态跟随主触发 器的最后输出状态（根据钟控RS触 发器的真值表得到）。故有：
Q Q RS 0
41
第五章 触发器
图5.5.2 带异步置位、复位端的CMOS边沿触发器
CMOS边沿触发器的特性表
CP
D
Q
n
Q n 1
0 0
0
0 0
1
0
1 1
1 1
1
(4-33)
二、维持阻塞触发器 1、阻塞RS触发器
S
①置1 维持 线
1
0
S’
& G5 0 1
③置0 阻塞线
&
G3 L1 L2
1 0 1
& G1
Q 0 1
§5.3 电平触发的触发器
一、电路结构及工作原理
（1）CP=0，状态不变。
（2）CP=1，工作，同SR锁存器一样约束条件为：SR=0。
电平触发RS触发器的特性表
*CP回到低电平后状态不定 在使用电平触发RS触发器的过程中，有时还需要CP信号到 来之前将触发器预先置成指定的状态，为此在实用的电平触发 RS触发器电路上往往还设置有专门异步置位输入端和异步复位 输入端，如下页图：1717
1
1 0
1 0
01 10
0 1 0 1
设触发器的初始状态Q=0。
CP=0：基本RS触发器的状态通过A，A’得以保持。
CP变为高电平以后：门 B，B’ 首先解除封锁，若此时输入 为J=1，K=0，则P=0，P’=1 ，…状 态无影响。 CP下降沿到达时：门 B，B’ 首先封锁，P，P’ 的电平不会立
第五章 触发器
§5.1 概述 §5.2 SR锁存器 §5.3 电平触发的触发器
§5.4 脉冲触发的触发器
§5.5 边沿触发的触发器 §5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法
第5章-触发器
JK 00 01 10 11
Qn+1 Qn 0 1 Qn
CP
在CP上升沿时,接受J、K 信息,Q不变化
在CP下降沿时,根据接受 到旳J、K信息，Q变化
主从型J－K触发器工作波形图举例
J K Qn+1
CP
0 0 Qn
01 0
J
10 1
1 1 Qn
K
CP
接受JK 信号
Q Q状态 转变
0
置1 清0 翻转 翻转
2、触发器功能表
CP R S Q n+1 1 0 0 Qn 1 01 1
阐明 保持 置1
1 1 0 0 清0
&
&
1 1 1 不定 防止
R
R、S
控制端
CP
S
CP: 时钟脉冲
(Clock Pulse)
0 Qn 保持
3、逻辑符号
Q
Q
R
S
R CP S
4、特征方程
Qn+1=S+RQn SR=0（约束条件）
• 主从触发器旳特点 由两个触发器构成（主触发器和从触发器） 触发方式：主从触发方式（上升沿接受，下降沿触发）
5.4.1 主从RS触发器
1、构造：两个同步RS触发器构成，主从两触发器时钟脉冲反相 2、原理：CP：主触发器输入暂存，CP：从触发器封锁，保持原 状态；时钟后沿出现后从触发器接受主触发器信号而主触发器被 封锁。 3、优点：防止空翻现象 4、缺陷：CP高电平期间受R、S变化旳影响会造成误动作
指R、S从01或10变成11时,输出端状态不变
R-S触发器真值表
Q 1
&
01 RD
Q 1
第5章 触发器
山东大学(威海)机电与信息工程学院 邹晓玉 25
主从JK触发器特性表 CP J K Q Q* Q 0 1 0 0 1 1 1 0
功能 保持 保持 置0
× × × × 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1
根据特性表可写出Q*关于 J、K、Q的函数表达式， 并化简为最简形式，即特 性方程
山东大学(威海)机电与信息工程学院 邹晓玉 17
为适应单输入信号的需要，电平触发的SR触发器 可做成如下的电平触发的D触发器(D锁存器)：
电平触发D触发器的特性表
CP
0
D Q
× ×
Q*
Q
功 能
保持
1
1 1 1
0 0
0 1 1 0 1 1
0
0 1 1
置0
置1
CP高电平触发；CP=0时不动作； D=0时，触发器置0； D=1时，触发器置1。
山东大学(威海)机电与信息工程学院 邹晓玉 18
例：已知电平触发的SR触发器的输入信号波形，画出的输出 波形 。设触发器初始状态为0。 保持原态 使输出全为1 Reset Set
CP R
S Q
Q
山东大学(威海)机电与信息工程学院 邹晓玉 19
CP撤去后 状态不定
电平触发的触发器的空翻现象 电平触发的触发器在一个CP脉冲作用期间，出现两次或 两次以上翻转的现象称为空翻。 电平触发的SR触发器， CP=1期间，输入信号仍 直接控制触发器输出端 状态。 CP=1时，S、R状态多次 变化，触发器输出状态随 着变化，触发器的抗干扰 能力较差。
0
1
1
0
1
0
第五章触发器ppt课件
10
次态Qn+1的卡诺图
S Qn
R
00 01 11 10
0× × 0
0
11 1 1 0
特性方程
Qn1 (S ) S RQn
R S 1
约束条件
触发器的特性方程就是触发器次态Qn+1 与输入及现态Qn之间的逻辑关系式
11
波形图
反映触发器输入信号取值和状态之间对应关系的图形称为波形图
跳变
27
存在问题：时钟脉冲不能过宽，否则出现空翻现 象，即在一个时钟脉冲期间触发器翻 转一次以上。
C Q=S Q=R
S R Qn+1 0 0 Qn 01 0 10 1 1 1 不定
克服办法：采用 JK 触发器或 D 触发器
28
1、电路结构
Q
& RD
&
D触发器
Q
& SD
&
2、功能表
CP D Q n+1 1 00
5.1 概述
双稳态触发器： 是一种具有记忆功能的逻辑单元电路，它能储存
一位二进制码。 特点： 1、有两个稳定状态“0”态和“1”态； 2、能根据输入信号将触发器置成“0”或“1”态； 3、输入信号消失后，被置成的“0”或“1”态能
保存下来，即具有记忆功能。
1
触发器的基本概念
1.触发器有两个互补输出端：Q 、 Q 2.有两个稳定的状态：0状态和1状态； 3.在不同的输入情况下，它可以被置成0状态或1状态； 4.具有记忆（存储）功能，当输入信号消失后，所置成的
CLK S R Q Q *
X X X X Qn
0 00 0
0 01 1
1 00 1
触发器的逻辑功能及其描述方法
S CI R
0
S
R
0 1 0 CP
3) 主从SR触发器·特征表
CP
S
R Qn Qn+1
功能
×
×
××
Qn
Q n1 Q n 保持
0
0
0
0
Q n1 Q n 保持
0
0
1
1
0
1
0
0
Q n1 0 置 0
0
1
1
0
1
0
0
1
Q n1 1 置 1
1
0
1
1
1
1
0 不定
1
1
1 不定
不允许
主从SR触发器真值表 （只在CP从1变为0时有效）
G1 &
& G2
G3 & 从触发器 & G4 CP
Qm
Qm
G5 &
& G6 1 G9
G7 & 主触发器 & G8
S
R CP
1) 电路构造 从触发器
主触发器
Q
Q
Q
Q
F从
S CI R
CP
Q
Q
F主
S CI R
S
R
CP
互补时 钟控制 主、从 触发器 不能同 步翻转
1
2) 工作原理
Q
Q
CP=1时 F从封锁
R=1时， 将使触发器 置“1”或称 为置位。
触发器保持
“1”态不
1 Q变
Q0
1.
.0
& G1
& G2
0 S0
1 R1
第5章 触发器
RD
SD
D
CP
4、特性方程 、
Qn+1=D
17
5.3.3 同步JK触发器 同步JK JK触发器
2、逻辑符号 1、电路结构
Q Q
Q & RD & CP J
Q & SD &
J 0 0 1 1 J CP K
3、功能表
K 0 1 0 1 Qn+1 Qn 0 1 Qn 说明 保持 置0 置1 翻转
K
4、特性方程 Qn+1=JQn+KQn Qn
CP J K
Q
Q
5.5 边沿触发器
• 特点：次态仅取决于CP上升沿或者下降沿 特点：次态仅取决于 上升沿或者下降沿 到达前瞬间的输入状态。 到达前瞬间的输入状态。 • 优点：可靠性高，抗干扰能力强，无空翻 优点：可靠性高，抗干扰能力强， 维持阻塞触发器（上升沿触发） 维持阻塞触发器（上升沿触发） • 分类 负边沿触发器（下降沿触发） 负边沿触发器（下降沿触发）
主从JK JK触发器 5.4.2 主从JK触发器
1、结构：将主从RS触发器的 、S端分别与 、Q端相 、结构：将主从 触发器的 触发器的R、 端分别与 端分别与Q、 端相 再分别从G7、 引出 引出J、 输入端 输入端。 连，再分别从 、G8引出 、K输入端。 2、特性方程：Qn+1=JQn+KQn（与JK触发器相同） 、特性方程： 触发器相同） 触发器相同
R-S触发器真值表（特性表） 触发器真值表（特性表） 触发器真值表 RD Q 0 & 1 RD 1 0 Q 1 & 0 SD 0 1 1 0 SD 1 0 1 0 Q 0 1 Q 1(复位 复位) 复位 0(置位 置位)
第五章 触发器ppt课件
Q0 1
& G1
1Q 0 &
G2
0 /R 1
1 /S 1
结论：输入/R和/S为01时,输出为“0”状态。
精品ppt
10
3、 输入R=1, S=0时 ①若原状态：Q=0 , /Q=1
次态输出：Q=1 , /Q=0
Q1 0
& G1
0Q 1 &
G2
1 /R 1
1 /S 0
精品ppt
11
② 若原状态：Q=1 , /Q=0 次态输出：Q=1 , /Q=0
改变。
Q
G1 &
R1
Q
基
本RS&源自G2触 发S1 器
G3 &
& G4
R
精品ppt
0
S
27
cp
真值表（CP=1时）
RS 00 01 10 11
Qn+1 功能说明
Qn
不变
1
置1
0
置0
d
不定
控制，使得多个触发器无法统一工作。
精品ppt
24
§2 钟控RS触发器（同步RS触发器）
触发器只有在同步信号到达时才按输入信号 改变状态。该同步信号叫做时钟脉冲（或时钟 信号），简称时钟，用cp表示。
受时钟信号控制的触发器称为钟控触发器。
精品ppt
25
一、电路结构
由G1、G2组成基本RS触发器,由G3、G4组成输 入控制电路。R为复位端，S为置位端。
Qn+1 = S + /R ·Qn /R + /S = 1 （约束条件）
精品ppt
17
3、 RS触发器状态图
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第五章 触发器
题 5.1画出下图由与非门组成的SR 锁存器输出端
Q Q '、的电压波形，输入端D
S '、D R '的电压波形如图中所示。
解：输出波形如下图。
题5.2画出下图由或非门组成的SR 锁存器器输出端Q Q '、的电压波形，输入端D S 、D R 的电压波形如图中所示。
解：输出波形如下图。
题5.5在下图电路中，若CLK 、S 、R 的电压波形如图中所示，试画出Q Q '和端与之对应的电压波形。
假定触发器的初始状态为0Q =。
解：输出波形如下图。
题5.7若主从SR 触发器各输入端的电压波形如下图，试画出Q Q '、端对应的电压波形。
设触发器的初始状态为Q =0。
解：输出波形如下：
题5.9若主从结构SR 触发器的D
CLK S R R '、、、各输入端的电压波形如下图，1D S '=，试画出Q Q '、端对应
的电压波形。
解：输出波形如下：
题5.12若主从结构JK 触发器的D
D CLK R S J K ''、、、、端的电压波形如下图所示，画出Q Q '、端对应的电压波形。
解：输出波形如下：
在第三个CLK =1期间，输入信号J 发生了跳变，此时1Q =,只接受置0信号，出现了 1K =,因此置0。
第四个CLK =1期间，0Q =，只接受置1信号，出现过J =1的尖峰，故有置1信号，那么次态置1。
题5.18设图中各触发器的初始状态皆为0Q =，试画出在CLK 信号连续作用下各触发器输出端的电压波形。
解：(1)JK 触发器的状态方程为：
*Q JQ K Q ''=+
由题意知：1J K == 故有：*1
1Q Q '=；状态翻转 (2)
JK 触发器的状态方程为：
*Q JQ K Q ''=+
由题意知：0J K == 故有：*2
2Q Q =；状态保持 (3)
JK 触发器的状态方程为：
*Q JQ K Q ''=+
由题意知：,J Q K Q '==
故有：*
33
Q Q '=；状态翻转 (4)
T 触发器的状态方程为：
*Q TQ T Q ''=+
由题意知：1T =
故有：*
4
4
Q Q '=；状态翻转 (5)
JK 触发器的状态方程为：
*Q JQ K Q ''=+
由题意知：;J Q K Q '== 故有：*5
5Q Q =；状态保持 (6)
JK 触发器的状态方程为：
*Q JQ K Q ''=+
由题意知：;1J Q K ==
故有：*60Q =；保持0状态
(7)
JK 触发器的状态方程为：
*Q JQ K Q ''=+
由题意知：;1J Q K '==
故有：*7
7
Q Q '=；状态翻转 (8)
SR 触发器的状态方程为：
*
;0()Q S R Q SR '=+=约束条件
由题意知：;S Q R Q '==
故有：*
8
8Q Q '=；状态翻转 (9)
D 触发器的状态方程为：
*Q D =
由题意知：1D = 故有：*9
1Q =；保持1状态 (10)
D 触发器的状态方程为：
*Q D =
由题意知：D Q '=
故有：*
10
10
Q Q '=；状态翻转 (11)
D 触发器的状态方程为：
*Q D =
由题意知：D Q =
故有：*1111Q Q =；状态保持
(12)
T 触发器的状态方程为：
*Q TQ T Q ''=+
由题意知：T Q '= 故有：*12
1Q =；保持1状态
因此，输出电压波形图为：
题5.24试画出下图电路输出端Y 、Z 的电压波形。
输入信号Ａ和CLK 的电压波形如下。
设触发器的初始状态为0Q =。
解：由电路图和D 触发器的特性方程可得：
*1
1Q D A ==；*2
21Q D Q ==
1212
()Y Q Q Q Q '''=⋅=+；1212()Z Q Q Q Q '''=⋅=+
注：第一个CLK 上升沿到达时，因为此前1Q '=1，故*
2Q 变为1。
虽然在CLK 上
升沿时1Q '下降到零，但因建立时间不足，1Q '的新状态不起作用。
次态方程和输出方程用原态和外部输入（若直接引入外部输入）表示。
4.20试画出下图电路输出端Y 、Z 的电压波形。
输入信号A 和CLK 的电压波形如图所示。
设触发器的初始状态为Q =0。
解：由电路图和D 触发器的特性方程可得：
*
1
1Q D A ==；*
221
Q D Q '== 1212
()Y Q Q Q Q '''=⋅=+；1212()Z Q Q Q Q '''=⋅=+。