第四章 触发器的原理及各种触发器的特点 应用
数字电子技术基础-第四章-触发器
SD——直接置1端，低电平有效。
G2
G1 & Q3 & G3
& Q4 G4 &
Q
Q
L2
CP Q5 & G5 Q6 G6 &
C1 R 1D ∧ S RD SD
RD和SD不受CP和D信
SD
RD
D
号的影响，具有最高的 优先级。
3．集成D触发器74HC74
2Q 2Q 1Q 1Q Vcc 2RD 2D 2CP 2SD 2Q 2Q
2.特性方程
KQn J 0 1 00 01 11 10
0 0
0 0 1 1
0 0
1 1 0 0
0 1
0 1 0 1
0 1
0 0 1 1
0 1
1 1
0 0
0 1
Qn1 JQn KQn
1 1
1 1
0 1
1 0
3.状态转换图
J=1 K=× J=0 K=× 0 J=× K=1 1 J=× K=0
CP=1时， Q2=0，则Q=1， 封锁G1和G3 使得Q2=0，维持置1 同时Q3=1，阻塞置0
Q3
R
&
Q
G6
& Q4
D
G4
置1阻塞、置0维持线
Q3=0，则Q=0， 封锁G4，使得Q4=1， 阻塞D=1进入触发器， 阻塞置1 同时保证Q3=0，维持置0
触发器的直接置0端和置1端
RD——直接置0端，低电平有效；
JK触发器→T（T ′）触发器
Qn+ 1 = TQn + TQn
令J = K = T
D触发器→JK触发器
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。
第四章 触发器
R
&
J CP K
Q n1 S RQ n J Q n KQ n Q n 特性方程： Q n1 J Q n KQ n 特性表： J K Q n+1 功能 Q Q 0 0 Q n 保持 置0 1J C11K 0 0 1 1 置1 1 0 J CP K 1 1 Q n 翻转 国标符号
S
S
R Q
Q
R
Q Q
三、特性表和特性方程 1. 特性表： 反映触发器次态Qn+1与 现态Qn和输入变量之间 对应关系的表格
R 0 0 0 0 1 1 1 1 S 0 0 1 1 0 0 1 1 Qn
2. 简化特性表 R S 0 0 0 1 1 0 1 1 不用 3. 特性方程： Q n Q 1 0
异步复位、置位端
J J1 J 2 J 3 K K1 K 2 K 3
1 1 1 1
1 1 1 1
0 0 1 1
0 1 0 1
Qn 0 1
Qn
保持 置0 置1 翻转
三、 主要特点 1. 主从控制脉冲触发，完善方便； 2. 存在一次变化问题，抗干扰能力需提高。 Q 1 0 Q CP =1期间，只有 J 端能输入, 一般情况下，要求主从 JK 触 G8 被封锁，不论 K 为何值， 发器在 CP = 1 期间输入信号 从 R = 0，这将可能引起错误。 的取值应保持不变。 1S C1 1R 例如： CP J K S R QM Q Q 主 1 1S C1 1R 0 0 0 1 0 S R 1 0 0 0 0 0 0 1 & & 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 J CP K 输入变化了2 次
第4章 触发器汇总
电 路 组 成 和 逻 辑 符 号
2020/10/5
信号输出端，Q=0、Q=1的状态称0 状态，Q=1、Q=0的状态称1状态，
Q
Q
Q
Q
&
&
S
R
S
R
S
R
(a) 逻辑图
(b) 逻辑符号
信号输入端，低电平有效。
数字逻辑
5
Q 10
01 Q
RS
Q
11
不变
&
&
S1
1R
① R=1、S=1时：根据与非门的逻辑功能不难推知，触发器保 持原有状态不变，即原来的状态被触发器存储起来，这体现了 触发器具有记忆能力。
逻辑功能描述：功能真值表，激励表，状态图，特 性方程。
2020/10/5
数字逻辑
16
Q
G1 &
S
G3 &
4.2.1 SR触发器
同步式触发方式
Q
& G2
R
& G4
Q
Q
Q
数字逻辑
9
特性表（真值表）
态现 ，态 也： 就触 是发 触器 发接 器收 原输 来入 的信 稳号 定之 状前 态的 。状
R S Qn
00 0 0 01 01 0 01 1 10 0 10 1
11 0 11 1
Q n1
不用 不用
0 0 1 1
0 1
功能
不允许
Q n1 0
置0
Q n1 1
置1
Q n1 Q n
2020/10/5
数字逻辑
14
集成基本RS触发器
2S
VCC 4S 4R 4Q 3SA 3SB 3R 3Q
各类触发器的构造_原理和特性
各类触发器的构造_原理和特性触发器是计算机硬件中常用的一种电子开关装置。
其主要功能是在特定的输入条件下产生特定的输出信号。
触发器分为多种类型，包括RS触发器、JK触发器、D触发器和T触发器等。
每一种触发器都有其独特的构造、原理和特性。
1. RS触发器（Reset-Set触发器）:RS触发器是最常见的一种触发器，其构造基于两个门电路（例如，两个与门或两个或门）。
其中一个门用于控制重置（Reset）信号，另一个门用于控制设置（Set）信号。
RS触发器有两个输入端，分别是重置输入（R）和设置输入（S），以及两个输出：输出Q和补码输出Q'。
其特性是具有存储功能，可以在输入发生信号变化时改变输出状态，表现出较长的存储时间。
2.JK触发器：JK触发器是在RS触发器基础上改进而来的一种触发器。
JK触发器的构造也是基于两个门电路，通常是带有反馈的异或门和与非门。
与RS触发器不同的是，JK触发器引入了时钟输入。
JK触发器具有两个输入端：输入端J和输入端K，以及一个时钟输入。
其特性是能够通过时钟控制输入信号对输出进行改变，还可以通过特定的输入状态实现触发器的保持、复位和设置等功能。
3.D触发器：D触发器是一种特殊的触发器，它仅具有一个输入端（D）和一个时钟输入。
D触发器的构造基于与门和非门。
其工作原理是在上升或下降沿的时钟信号触发下，将输入信号直接传递到输出。
D触发器具有单向传输功能和存储功能，可以在时钟信号的边沿触发时刻改变输出状态，而不会随着输入信号的变化而改变。
4.T触发器：T触发器是一种特殊的JK触发器，其输入端为T输入。
T触发器的构造基于JK触发器，只是将输入J和输入K连在一起，实现对输入信号进行切换。
当T输入为1时，其功能类似于JK触发器的翻转功能，当T输入为0时，T触发器的功能类似于D触发器。
T触发器可以用于频率分频电路、计数器和位移寄存器等应用。
总的来说，触发器是通过特定的输入条件来改变输出状态的电子开关装置。
数字电子技术基础4
0 1 0 1
0 1 1 0
每输入一个脉 冲，输出状态 改变一次
T＝1时， 翻转。
Q n1 Q n
如果将T恒接高电平，就构成了一种特殊的触发器T’，它 Q n1 Q n 只是脉冲翻转电路 。
4-2-4. 边沿触发器
为了提高触发器的抗干扰能力，希望触发器的次态仅仅 取决于 CP 作用沿到达时刻输入信号的状态。这样的触发器 称为边沿触发器。 这里，重点介绍利用 CMOS 传输门构成的 边沿 D 触发器
CP=1 时 打 开 CP=0 时 封 锁
Q = Q’
注意：在CP的一个变化周期中，触发器输出状态只改变一次。
3. 特性表 4. 几点说明 1)图示主从RS 触发器 1 触发有效； 2)表中*表示：若 R、S 端同时触发， 则在CP回到0后,输出状态不定； 3)输入端的约束条件为 RS = 0。 CP 0 R X 0 0 1 S X 0 1 0 Qn+1 Qn Qn 1 0
4-2-2. 同步 RS触发器
在数字系统中，如果要求某些触发器在同一时刻动作，就 必须给这些触发器引入时间控制信号,使这些触发器只有在 同步信号到达时才按输入信号改变状态。 时间控制信号也称同步信号，或时钟信号， 或时钟脉冲，简称时钟，用 CP 表示 Q Q 受CP控制的触发器称为时钟触发器。
一、电路结构与工作原理
S CP R
Q
&
Q
触发器在CP控制下正常工作时应使 SD、RD 处于高电平。
&
G4
G2
注意：用SD、RD 将触发器置位或复位应当在CP=0的状态 下进行，否则在SD、RD 返回高电平以后，无法保存预置 的状态。
二. 动作特点
触发器的原理和类型
触发器的原理和类型触发器是一种用于存储和检测信号状态的部件，它是数字电路中的重要组成部分。
触发器有各种类型和实现方式，其原理和类型既包括基本触发器，如RS触发器、D触发器、JK触发器和T触发器，也包括复杂的触发器，如边沿触发器和级联触发器等。
下面我将详细介绍触发器的原理和各种类型。
触发器的原理：触发器的原理基于电子器件的存储和切换能力，通过控制输入信号和时钟信号的组合，实现数据的存储和传输。
触发器由至少两个稳定的稳态组成，具有一定的存储功能。
当触发器的时钟信号到来时，根据输入信号的状态改变触发器的输出。
触发器的原理可以从两方面来理解。
首先，触发器可以看作是组合逻辑电路和存储元件的结合。
其次，触发器也可以看作是一个时序电路，其输出的稳定状态受到时钟信号的控制。
触发器的类型：触发器的类型很多，以下是常见的几种类型：1. RS触发器：RS触发器是最基本的触发器之一，它由两个交叉连接的非门组成。
它有两个输入端，分别是设置输入（S）和复位输入（R）。
当设置输入为1时，触发器的输出为1；当复位输入为1时，触发器的输出为0；当两个输入都为0时，触发器的输出不变。
RS触发器的特点是可以自锁。
2. D触发器：D触发器是最常用的触发器之一，也是RS触发器的一种变体。
D触发器有一个数据输入（D）和一个时钟输入（CLK），当时钟信号到来时，D触发器将输入数据存储，并且在时钟信号边沿将其传递给输出。
D触发器可以用来实现各种功能，如数据存储、寄存器和移位寄存器等。
3. JK触发器：JK触发器是在RS触发器的基础上发展起来的。
它有两个输入端，即J输入和K输入，和一个时钟输入。
JK触发器的输入方式使其比RS触发器更灵活。
当J为1，K为0时，JK触发器的输出将置1；当J为0，K为1时，JK 触发器的输出将置0；当J和K同时为1时，JK触发器的输出将取反；当J和K 同时为0时，JK触发器的输出不变。
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输入和一个时钟输入。
数字电子技术 第四章 锁存器和触发器
4.2 锁存器
锁存器（Latch）是一种对脉冲电平敏感的存储单元 电路，可以在特定输入脉冲电平作用下改变状态。
锁存，就是把信号暂存以维持某种电平状态。锁存器最主要 作用是缓存，不仅可以解决高速的控制器与慢速的外设不同 步、驱动异常等问题，还可以解决一个I/O口既能输出也能 输入的问题。
锁存器是利用电平控制数据的输入，它包括不带使 源自控制的锁存器和带使能控制的锁存器。
0 状态
1 状态
具有0、1两种逻辑状态，一旦进入其中一种状态，就能 长期保持不变的单元电路，称为双稳态存储电路，简称 双稳态电路。
4.1 基本双稳态电路
缺点： 在接通电源后，随机进入0状态或1状态，由于没有 控制电路，所以无法在运行中改变和控制它的状态， 从而不能作为存储电路使用。 但是，该电路是各种锁存器、触发器等存储单元的 基础。
第四章 锁存器和触发器
第4章 锁存器和触发器
4.1 基本双稳态电路 4.2 锁存器 4.3 触发器
第4章 锁存器和触发器
教学基本要求
1、熟练掌握锁存器的工作特征、逻辑功能 2、熟练掌握触发器的工作特征、逻辑功能 3、熟练掌握触发器逻辑电路的分析和应用
4.1 基本双稳态电路
G1 Q
Q G2
4.1 基本双稳态电路
4.3 触发器
4.3.1 RS触发器
4.3 触发器
4.3.1 RS触发器
A
SS
Q
C
B
RR
Q
CP
4.3 触发器
4.3.1 RS触发器
A
SS
Q
C
B
RR
Q
CP
代入可得：
CP A (a) B
S R (b) Q
第四章_触发器
第i位相加产生的进位输出（CO）i=AiBi+(Ai+Bi)(CI)i 定义： AiBi=Gi、 (Ai+Bi)=Pi
（CO）i=Gi+Pi(CI)i
展开
（Co）i=Gi+Pi[Gi-1+Pi-1(CI)I-1] =Gi+PiGi-1+PiPi-1Gi-2+…+PiPi-1 … G0+PiPi-1 …P0C0]
画出逻辑图如图所示 L = A BC+ A BC+ ABC + ABC 。 如果，要求用与非门实现该 逻辑电路，就应将表达式转 换成与非—与非表达式：
得最简与—或表达式：
L = A C+ BC AB
例3：设计一个电话机信号控制电 解：（1）列真值表： （4）画出逻辑图 路。电路有I （火警）、I （盗 。 警）和I2（日常业务）三种输入 信号，通过排队电路分别从L0、
NO.1
1
1 1
1
1 1
0
0 1
0
1 0
x
x x
1
1
1
1
x
NO.2
（2）由卡 诺图求出输 出的最简与 或表达式： F=X1
X2 X1 X8 X4
0 0 X 0
1 1 X 1
1 1 X X
0 0 X X
NO.3
（3） 画逻辑图
X1
&
&
F
（4）讨论，在上述化简时，将无关项m11,m13,m15 均作1使用，显然当输入8421BCD“伪码“时，F=1， 把这种方法设计的电路叫做”不拒绝”伪码“电路。
设计过程的基本步骤： （1）分析设计要求，列出真值表； （2）根据真值表写出输出逻辑函数；
列表整理各类触发器的逻辑功能
列表整理各类触发器的逻辑功能触发器是一种常见的数字电路元件，它能够根据输入信号的变化来控制输出信号的状态。
在数字电路中，触发器通常用于存储数据、延时、计数等功能。
本文将对各类触发器的逻辑功能进行详细的介绍和整理。
一、RS触发器1. 基本原理RS触发器是最简单的触发器之一，它由两个反相输入端口和两个输出端口组成。
当S=1，R=0时，Q=1；当S=0，R=1时，Q=0；当S=R=0时，保持先前状态不变。
RS触发器可以用来实现锁存、延时等功能。
2. 逻辑符号和真值表逻辑符号：真值表：3. 特点和应用特点：简单、稳定性好、可靠性高。
应用：用于锁存数据和延迟信号。
二、D触发器1. 基本原理D触发器也称为数据锁存器或数据型触发器，它只有一个数据输入端口和一个时钟输入端口。
当时钟信号为上升沿时，D输入端口的数据被锁存到Q输出端口，并保持到下一个上升沿到来之前。
D触发器可以用来实现数据存储、移位等功能。
2. 逻辑符号和真值表逻辑符号：真值表：3. 特点和应用特点：只有一个数据输入端口，适合于单一数据的存储和传输；可实现数据的延时、移位、存储等功能。
应用：用于存储单个数据或进行移位操作。
三、JK触发器1. 基本原理JK触发器是一种带有置位和复位功能的触发器。
它由两个输入端口J和K以及时钟输入端口组成。
当J=1，K=0时，Q=1；当J=0，K=1时，Q=0；当J=K=1时，Q取反；当J=K=0时，保持先前状态不变。
JK触发器可以用来实现计数、频率分割等功能。
2. 逻辑符号和真值表逻辑符号：真值表：3. 特点和应用特点：具有置位和复位功能；可实现计数、频率分割等功能。
应用：用于计数器、频率分割电路等。
四、T触发器1. 基本原理T触发器也称为“翻转”触发器，它只有一个输入端口T以及一个时钟输入端口。
当T=1时，Q取反；当T=0时，保持先前状态不变。
T 触发器可以用来实现频率分割、计数等功能。
2. 逻辑符号和真值表逻辑符号：真值表：3. 特点和应用特点：只有一个输入端口，适合于频率分割等简单的应用。