同步jk触发器工作原理
常用触发器的工作原理和结构
常用触发器的工作原理和结构常用触发器是数字电路中常见的一种基本元件，它用来存储和稳定输入信号的状态，并在特定条件下产生输出信号。
常用触发器包括RS触发器、D触发器、JK触发器和T触发器。
本文将详细介绍这些触发器的工作原理和结构。
1.RS触发器：RS触发器是一种简单的触发器，由两个互补反馈的门组成。
它有两个输入端R和S以及两个输出端Q和\(\bar{Q}\)。
当R=0、S=1时，Q=0；当R=1、S=0时，Q=1；当R=S=1时，上一状态保持不变。
RS触发器的结构可以用两个门（通常是与非门）构成。
其中一个门的输入是R和Q，输出是\(\bar{Q}\)；另一个门的输入是S和\(\bar{Q}\)，输出是Q。
当输入的电平变化时，会通过门电路的逻辑运算，产生输出信号。
2.D触发器：D触发器是一种RS触发器的扩展形式，它只有一个输入端D、一个输出端Q和一个时钟信号端CLK。
D触发器通过时钟信号的输入，对输入信号D进行锁存并在时钟的上升沿或下降沿将锁存的值输出到Q。
D触发器的结构也可以用两个门（与非门和与门）构成。
与非门的输入是D和CLK，输出是\(\bar{Q}\)；与门的输入是D和CLK，输出是Q。
当时钟信号变化时，根据输入信号D的电平，通过与非门和与门的逻辑运算，传递输出信号。
3.JK触发器：JK触发器是一种RS触发器的改进形式，它相比于RS触发器可以解决RS触发器由于S和R同时为1时的不稳定状态。
JK触发器有两个输入端J和K，以及两个输出端Q和\(\bar{Q}\)。
当J=0、K=1时，Q=0；当J=1、K=0时，Q=1；当J=K=1时，上一状态取反。
JK触发器的结构可以用两个门（与非门和或门）构成。
与非门的输入是J和Q，输出是\(\bar{Q}\)；或门的输入是K和\(\bar{Q}\)，还有一个输入是J和K的异或。
当输入信号J和K的电平变化时，通过与非门和或门的逻辑运算，传递输出信号。
4.T触发器：T触发器是一种特殊的JK触发器，其输入端只有一个T（Toggle）信号，以及与JK触发器相同的输出端Q和\(\bar{Q}\)。
主从JK触发器电路结构及工作描述
主从JK 触发器电路结构及工作描述（1）电路结构主从JK 触发器电路是在主从RS 触发器基础上引两条反馈线：Q 反馈到R 端，Q 反馈到S 端，外加信号从J 、K 输入。
如图8.25a 所示。
（2）工作原理 当CP =1时，CP ′=0，从触发器被封锁，保持原状态不变。
主触发器的状态由输入端J 、K 的信号和从触发器状态来决定。
当CP 从1跃变为0时，即CP =0，主触发器被封锁，但由于CP ′=1，从触发器接收主触发器输出端的状态。
主从JK 触发器的状态变化是在CP 从1变为0时发生的。
主从JK 触发器的逻辑功能和前面的时钟JK 触发器相同。
J =0、K =0，时钟脉冲触发后，触发器的状态保持不变，即Q n+1=Q n 。
J =0、K =1，不论触发器原来是何种状态，时钟脉冲触发后，触发器的输出为0态。
J =1、K =0，不论触发器原来是何种状态，时钟脉冲触发后，触发器的输出为1态。
J =1、K =1，时钟脉冲触发后，触发器的新状态总与原来状态相反。
即Q n+1=Q n 。
图8.25 主从JK 触发器例：主从JK 触发器的输入信号如图8.26所示，设触发器的初始状态为0。
试画出触发（b ）J KQ Q CP Q ＆ ＆ G 1 G 2Q＆ G 3 ＆ G 4Q ′Q ′ ＆ ＆ G 5 G 6 ＆ G 7 ＆ G 8JK CP 1 G 9 CP ′ （a ）器输出的波形图。
CPJKQ图8.26 例题主从JK触发器克服了空翻，但却存在依次变化问题，也就是在CP=1时，JK 中有一端引入干扰信号，主触发器接受时其状态只能变化一次，而干扰信号消失后，触发器无法恢复到干扰前的正常状态，导致输出状态错误。
如图4-17所示。
触发器的初始状态为Q′=0、Q′=1，Q=0、Q=1。
在CP=1期间，J信号变为1，使G7的三个输入端都为1，输出为0，而G8门输入端有0，输出为1。
所以主触发器状态翻转为Q′=1、Q′=0。
JK触发器
J-K触发器J-K触发器电路图边沿JK 触发器边沿型JK触发器的状态转移真值表、特征方程、状态转移图及激励表与主从JK触发器完全一致，只不过在画工作波形图时，不用考虑一次变化现象。
采用与或非电路结构，属于下降沿触发的边沿JK触发器。
工作原理1.CP=0时，触发器处于一个稳态。
CP为0时，G3、G4被封锁，不论J、K 为何种状态，Q3、Q4均为1，另一方面,G12、G22也被CP封锁,因而由与或非门组成的触发器处于一个稳定状态，使输出Q、Q状态不变。
2.CP由0变1时，触发器不翻转，为接收输入信号作准备。
设触发器原状态为Q=0，Q=1。
当CP由0变1时，有两个信号通道影响触发器的输出状态，一个是G12和G22打开，直接影响触发器的输出，另一个是G4和G3打开，再经G13和G23影响触发器的状态。
前一个通道只经一级与门，而后一个通道则要经一级与非门和一级与门，显然CP的跳变经前者影响输出比经后者要快得多。
在CP由0变1时，G22的输出首先由0变1，这时无论G23为何种状态（即无论J、K为何状态），都使Q仍为0。
由于Q同时连接G12和G13的输入端，因此它们的输出均为0，使G11的输出Q=1，触发器的状态不变。
CP由0变1后，打开G3和G4，为接收输入信号J、K作好准备。
3.CP 由1变0时触发器翻转设输入信号J=1、K=0，则Q3=0、Q4=1，G13和G23的输出均为0。
当CP 下降沿到来时,G22的输出由1变0,则有Q=1，使G13输出为1，Q=0，触发器翻转。
虽然CP变0后，G3、G4、G12和G22封锁，Q3=Q4=1，但由于与非门的延迟时间比与门长（在制造工艺上予以保证）,因此Q3和Q4这一新状态的稳定是在触发器翻转之后。
由此可知,该触发器在CP下降沿触发翻转，CP一旦到0电平，则将触发器封锁，处于(1)所分析的情况。
总之，该触发器在CP下降沿前接受信息，在下降沿触发翻转，在下降沿后触发器被封锁。
jk触发器组成的同步五进制计数器
jk触发器组成的同步五进制计数器同步计数器是现代电子器件中常用的一种数字电路。
在同步计数器中，计数器每一次增加1时，输出数值会按照特定的计数规律进行变化。
其中，JK触发器是同步计数器中常用的一个组成部分。
多个JK触发器可以组合成一个同步计数器，将其用于数字电路的设计中，可以实现同步计数功能的实现。
下面将详细介绍一下JK触发器的组成和同步五进制计数器的实现方法。
JK触发器的组成JK触发器由逻辑门电路和存储器电路组成。
逻辑门电路中包含两个输入引脚J 和K。
存储器电路中包含一个输出引脚Q和一个反输出引脚Q'。
当输入脚J=1，K=0时，JK触发器进入SET状态，Q=1，Q'=0。
当输入脚J=0，K=1时，JK触发器进入RESET状态，Q=0，Q'=1。
当输入脚J=K=1时，JK 触发器进入保持状态，Q不发生变化。
同步五进制计数器的实现方法同步五进制计数器由五个JK触发器组成，将它们级联起来，以实现五进制计数器的功能。
每个JK触发器的CLK输入都连接到时钟信号源，且每个JK触发器的J、K输入信号均相互不同。
这样，在计数器每一次完成一个完整计数周期后，输出信号会按照特定的规律变化。
具体来说，同步五进制计数器的计数规律如下：00001、00010、00100、01000、10000、00001……其中，五进制数码对应的二进制数码分别为00001、00010、00100、01000、10000。
每一次计数器完成一个完整的计数周期之后，输出信号的值会按照上述规律依次变化。
总结JK触发器在数字电路中的应用非常广泛，尤其是在同步计数器的设计中，其作用尤为重要。
通过组合多个JK触发器，可以实现数字电路中的计数功能，从而实现复杂电子设备的数字控制。
同步五进制计数器是一种常见的计数器类型，其实现方法相对简单，易于在数字电路中应用。
四大触发器工作原理
四大触发器工作原理触发器是数字电路中常用的一种元件，它用来存储和改变电平信号的状态。
常用的四大触发器包括SR触发器、D触发器、JK触发器和T触发器，它们都有各自的工作原理。
1. SR触发器：SR触发器由两个输入端S和R组成，以及两个输出端Q和Q'。
工作原理如下：- 当S=0、R=0时，触发器维持上一个状态，Q和Q'的输出不变。
- 当S=0、R=1时，Q=0，Q'=1，表示清空（复位）触发器。
- 当S=1、R=0时，Q=1，Q'=0，表示设置（置位）触发器。
- 当S=1、R=1时，触发器的输出将出现未定义状态，Q和Q'的输出不确定。
2. D触发器：D触发器由一个输入端D和一个时钟输入CLK 组成，以及一个输出端Q。
工作原理如下：- 当时钟信号CLK为低电平时，D触发器处于保持状态，Q 的输出不变。
- 当时钟信号CLK的上升沿到来时，D触发器将输入信号D 的状态复制到输出端Q上。
3. JK触发器：JK触发器由两个输入端J和K以及一个时钟输入CLK组成，以及两个输出端Q和Q'。
工作原理如下：- 当时钟信号CLK为低电平时，JK触发器处于保持状态，Q 和Q'的输出不变。
- 当时钟信号CLK的上升沿到来时：- 当J=0、K=0时，触发器保持上一个状态，Q和Q'的输出不变。
- 当J=0、K=1时，Q=0，Q'=1，表示清空（复位）触发器。
- 当J=1、K=0时，Q=1，Q'=0，表示设置（置位）触发器。
- 当J=1、K=1时，触发器的输出将取反。
4. T触发器：T触发器由一个输入端T以及一个时钟输入CLK 组成，以及两个输出端Q和Q'。
工作原理如下：- 当时钟信号CLK为低电平时，T触发器处于保持状态，Q和Q'的输出不变。
- 当时钟信号CLK的上升沿到来时：- 当T=0时，触发器保持上一个状态，Q和Q'的输出不变。
主从RS触发器,jk触发器
主从RS触发器
电路组成：两个同步RS触发器和一个反相器组成。
G5~G8为主触发器，G1~G4为从触发器，CP脉冲一路给主触发器，一路经反相器给从触发器。
工作原理：
主从触发器的逻辑符号：
主从RS触发器的真值表：
练习：
主从JK触发器
电路组成：将主从RS触发器的Q端和Q端反馈到G7、G8的输入端，并将S端改称为J端，R端改为K端，即构成主从JK触发器。
工作原理：
JK触发器的符号：
JK触发器真值表：
练习：图为JK触发器的逻辑图，请根据CP、J、K的波形，画出输出波形。
设初始状态为0.
请根据下图波形，画出下降沿有效和上升沿有效时的输出波形
D触发器
1、D触发器的逻辑符号
2、逻辑功能
3、真值表
4、时序图（设下降沿有效）
如果上升沿有效。
主从JK 触发器
主从JK 触发器:电路结构:主从JK 触发器是在主从RS触发器的基础上组成的，如图7.5.1所示。
在主从RS 触发器的R端和S端分别增加一个两输入端的与门G11和G10，将Q端和输入端经与门输出为原S端，输入端称为J端，将Q端与输入端经与门输出为原R端，输入端称为K端。
主从JK触发器工作原理由上面的电路可得到S=JQ,R=KQ。
代入主从RS触发器的特征方程得到:当J=1，K=0时，Qn+1=1；J=0，K=1时，Qn+1=0；J=K=0时，Qn+1=Qn；J=K=1时，Qn+1=-Qn（Qn非）；由以上分析，主从JK 触发器没有约束条件。
在J=K=1时,每输入一个时钟脉冲，触发器翻转一次。
触发器的这种工作状态称为计数状态，由触发器翻转的次数可以计算出输入时钟脉冲的个数。
功能描述:特征方程：状态转移真值表：状态转换图：脉冲工作特性建立时间：是指输入信号应先于CP信号到达的时间，用tset表示。
由图7.5.5可知,J、K信号只要不迟于CP信号到达即可，因此有tset=0。
保持时间：为保证触发器可靠翻转，输入信号需要保持一定的时间。
保持时间用tH表示。
如果要求CP=1期间J、K的状态保持不变，而CP=1的时间为tWH，则应满足：tH≥tWH。
传输延迟时间：若将从CP下降沿开始到输出端新状态稳定地建立起来的这段时间定义为传输时间，则有：tPLH=3tpd tPHL=4tpd 最高时钟频率：因为主从触发器都是由两个同步RS 触发器组成的,所以由同步RS触发器的动态特性可知,为保证主触发器的可靠翻转，CP高电平的持续时间tWH应大于3tpd。
同理,为保证从触发器能可靠地翻转，CP低电平的持续时间tWL也应大于3tpd。
因此，时钟信号的最小周期为：Tc(min)≥6tpd 最高时钟频率fc(max)≤1/6tpd。
如果把图7.5.5的J、K触发器接成T触发器使用（即将J和K相连后接至高电平），则最高时钟频率还要低一些。
第18讲JK触发器,计数器
例: 3位十进制数: 100,
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
0
1 2 3 4
0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0
10 1 用BCD码表示 0 1 0
11 1 0 1 1
12 0001 0000 0 1 1 0 0000 13 1 1 1 14 1 1 0 1 0 0 1 0
BCD码
十进制数
翻转
J-K触发器真值表
J K Qn+1
设计方法: 用低位的Q控制高位的J、K， 决定其翻转还是不翻转。 JK＝00时，不翻转(保持原状) JK＝11时，翻转
0 0
0 1
Qn
0
1 0
1 1
1
Qn
分析状态转换表，找出控制规律：(1) Q0的翻转：
CP Q3 Q2 Q1 Q0
CP Q3 Q2 Q1 Q0 9 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 每来一个CP，Q0翻转 一次 (2) Q1的翻转: Q0=1时,再来一个CP ,
D (J) K Q3 Q2 Q3
主从型J-K触发器
14. 3计数器
14.3.1 二进制计数器
二进制数: 用0和1两个数字表示, 加1计数,逢2进1 0000 +) 1 0001 +) 1 001 0 第1位的1相当于十进制的2 第0位的1相当于十进制的1
二进制数
4位二进制数: Q3 位数: 权重: 相当于十进制数: 3
千岛湖画面属唐庆玉个人创 作，青山緑水蓝天白云，剽 窃必究
第08讲
第14章
时序逻辑电路
14.1 触发器
14.1.3 J-K触发器 14.3 计数器
jk flip flop工作原理
JK触发器是一种常用的数字电路元件，广泛应用于存储和时序控制电路中。
它的工作原理基于两个触发器输入J和K的状态，以及时钟信号的变化。
在JK触发器中，J和K是两个输入端，它们可以接收0或1的信号。
当时钟信号发生变化时，根据J和K的状态，触发器的输出可能会改变。
如果J和K都为0，触发器的状态不变，输出保持不变。
如果J 和K都为1，触发器的状态取决于上一个状态。
如果上一个状态是0，那么触发器的输出变为1；如果上一个状态是1，那么触发器的输出变为0。
如果J为1，K为0，触发器的输出将始终为1。
如果J为0，K为1，触发器的输出将始终为0。
JK触发器的工作原理可以通过逻辑电路来实现。
一种常见的实现方式是使用两个与门和一个或门。
首先，将J和K分别与一个与门的输入端相连，将时钟信号与另一个与门的输入端相连。
然后，将这两个与门的输出分别与或门的两个输入端相连。
最后，将或门的输出连接到触发器的输出端。
当时钟信号发生变化时，如果J和K的状态满足JK触发器的条件，那么触发器的输出将会改变。
否则，输出将保持不变。
这种工作原理使得JK触发器可以用来存储信息和实现时序控制。
JK触发器在数字电路中有着广泛的应用。
它可以用来实现各种存储器和寄存器，如RAM和D触发器。
此外，JK触发器还可以用于时序控制电路，例如计数器和状态机。
总结起来，JK触发器是一种常用的数字电路元件，其工作原理基于J和K的状态以及时钟信号的变化。
通过逻辑电路的实现方式，可以实现JK触发器的功能。
它在存储和时序控制电路中有着广泛的应用，是数字电路设计中不可或缺的重要组成部分。
RS触发器和JK触发器的Multisim实现
J=0，K=1：触发器置0；
J=1，K=1：触发器翻转 状态。
特性方程
• 特性方程：Qn+1 = J × Qn + K × Qn'， 其中Qn为当前状态，Qn'为与当前状态相 反的状态。
03
CATALOGUE
Multisim软件介绍
软件概述
是一款专业的电路仿真软件，用于模拟电路实验 和设计。
支持多种类型的电路元件和集成电路，能够进行 电路设计和仿真实验。
实际应用
虽然Multisim是一种强大的仿真软件，但实际应用中仍需要考虑许多因素，如噪声、温度、电源波动等。因此，将 Multisim中的设计转化为实际电路时，需要充分考虑这些因素，并进行必要的调整和优化。
与其他软件的比较
除了Multisim外，还有许多其他的电路仿真软件，如OrCAD、PSPICE等。在未来，我们可以比较这些软 件的特点和优缺点，以便更好地选择适合自己需求的仿真软件。
Multisim软件
Multisim是一种流行的电路仿真软件，它提供了丰富的元 件库和强大的仿真功能，使我们能够方便地设计和测试数 字电路。通过使用Multisim，我们能够直观地观察电路的 行为，并验证设计的正确性。
展望
更复杂的电路设计
在未来的研究中，我们可以尝试设计和实现更复杂的数字电路，如计数器、移位器等。通过使用Multisim，我们可以 方便地验证设计的正确性，并观察电路的行为。
04
CATALOGUE
RS触发器的Multisim实现
创建电路图
打开Multisim软件，新建一个 电路图。
从元件库中选取所需的元件 ，如逻辑门、电阻、电容等
。
根据RS触发器的电路图，将元 件连接起来，构成完整的RS触
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同步jk触发器工作原理
同步JK触发器是一种常用的数字逻辑电路元件，它可以用于存储和传输二进制数据。
它的工作原理基于两个JK触发器的互相反馈和时钟信号的控制。
我们来了解一下JK触发器的基本结构。
JK触发器由两个JK锁存器和一个两输入与门构成。
每个JK锁存器有两个输入端，分别是J （置位输入）和K（复位输入），还有一个输出端Q。
JK锁存器的输出端Q的状态取决于J、K输入的电平和时钟信号的改变。
在同步JK触发器中，两个JK锁存器的输出端Q1和Q2互相连接，形成反馈回路。
这样，当一个JK锁存器的状态改变时，会直接影响到另一个JK锁存器的状态。
这种反馈机制可以使得同步JK触发器在时钟信号的控制下，存储和传输二进制数据。
当时钟信号为高电平时，同步JK触发器处于工作状态。
在这种情况下，当J和K输入的电平发生变化时，JK锁存器的输出端Q也会相应发生变化。
具体的状态转换规则如下：
当J=0，K=0时，JK触发器保持原来的状态不变。
当J=0，K=1时，JK触发器的输出Q变为0。
当J=1，K=0时，JK触发器的输出Q变为1。
当J=1，K=1时，JK触发器的输出Q与上一状态相反。
需要注意的是，当时钟信号为低电平时，同步JK触发器处于禁止状
态，此时无论J和K输入的电平如何变化，JK锁存器都不会改变状态，输出保持不变。
同步JK触发器可以用于存储和传输二进制数据。
通过控制J和K输入的电平，可以将二进制数据写入触发器，并通过时钟信号的改变，将数据传输到输出端。
这种存储和传输的机制使得同步JK触发器在数字电路中得到广泛应用。
总结一下，同步JK触发器基于两个JK锁存器的互相反馈和时钟信号的控制，可以用于存储和传输二进制数据。
通过控制J和K输入的电平，可以实现数据的写入和传输。
同步JK触发器在数字电路中起到了重要的作用，是数字逻辑电路设计中常用的元件之一。