同步与异步触发器的特性与应用研究
数电第4章触发器课件
与该当前的输入信号有关，而且与此前电路的状态有关。
结构特征:由组合逻辑电路和存储电路组成,电路中存在反馈。 锁存器和触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑单元 。
2
4.1 概述 一、触发器的概念及特点 １.概念：
FF: (Flip-Flop, 简称FF)能够存储１位二进制信号 的基本单元电路。
２.特点： （１）有两个稳定的状态：０状态和１状态。 （２）在触发信号控制下，根据不同输入信号可置成 0或1状态。 （触发信号为时钟脉冲信号）
第4章 触发器
4.1 概述
4.2 基本SR触发器（SR锁存器）
4.3 同步触发器（电平触发）
4.4 主从触发器（脉冲触发）
4.5 边沿触发器（边沿触发） 4.6 触发器的逻辑功能及描述方法 4.7 集成触发器 4.8 触发器应用举例
作业题
【5】【6】【8】【11】
1
时序逻辑电路与锁存器、触发器： 时序逻辑电路: 工作特征：时序逻辑电路的工作特点是任意时刻的输出状态不仅
1、电路结构 以基本SRFF为基础，增加两个与非门。
置1端 时钟信号 (高电平有效) （同步控制）
置 0端 (高电平有效)
图4-5 同步SRFF
13
2、工作原理
分析CLK=0时： 有 SD’ =RD’=1， 则Q、Q’不变。 分析CLK=1时： （1）S=R=0时，有SD’ =RD’=1：Q、Q’不变(保持原态） （2）S =0, R=1：输出Q=0, Q’=1 （置0状态） （3）S =1, R=0：Q=1, Q’=0 （置1状态） （4）S=R=1：Q=Q’=1（未定义状态）
t t
1
主
O
Q
从
O
图4-13 主从JKFF波形
异步信号同步方法
异步信号同步器设计(2)时间：2011-09-19 14:59 作者：赵信来源：网站投稿三、异步电路中同步的三种方法如果使用GALS设计电路，那么就需要将异步信号进行同步处理，那么同步处理最大的问题就是如何消除亚稳态，本章将主要介绍四种同步方法。
3.1 电平同步器只要在采到异步信号等待足够长的时间，处在亚稳态的触发器就会恢复到一个有效地电平上，这个延时通常通过在采到异步信号的触发器后面再加入一级触发器来实现，也就是说异步信号只有在经过目的时钟域的两级触发器采样后才会对目的时钟域的后续电路起作用。
这样的双触发器构成的异步信号采样逻辑被称为电平同步器。
这些策略不能够消除亚稳态，只是减小亚稳态。
同步使用的两个触发器，这两个触发器之间只要满足hold的要求即可。
注意，如果两个以上的关联信号，需要使用特别的方法，不能使用该方法。
该方法电路如下所示：图4 电平同步器值得注意的是如果第一级触发器进入亚稳态状态，而恢复到稳定电平需要的时间很大，那么第二级触发器很可能采到的数据也是亚稳态状态。
但是事实上实际电路的极小噪声和环境的变化都会是触发器脱离亚稳态状态，所以经过两级触发器同步的后，信号出现亚稳态的可能性就会减小到可以忽略的地步。
如果对性能要求比较高的系统，可以增加同步触发器的级数，来获取更好的稳定性，但是代价是付出更多的同步延时。
这种方法要求两个触发器足够近，时钟的偏斜比较小，且两个触发器之间要满足hold要求。
3.2 脉冲同步器脉冲同步器如下图所示：图5 脉冲同步器波形如下：图6 脉冲同步器波形这种方法的功能是将一个时钟域的单时钟周期信号转换为另一个时钟域的单周期信号，这种方法的局限是两个脉冲之间必须有最小的时间间隔，如果两个脉冲离的太近，那么在同步时钟域的两个脉冲就可能相邻，导致在同步时钟域的信号可能大于一个时钟时钟周期。
如果两个脉冲信号非常近，那么同步器将检测不到任何一个脉冲，一般要求两个脉冲的时间间隔大于两个接受时钟周期。
第4章 触发器
第4章触发器教学目标●熟悉基本触发器的组成和功能●掌握基本RS触发器、同步RS触发器、边沿D和JK触发器功能●熟练掌握各种不同逻辑功能触发器之间的相互转换数字系统中除采用逻辑门外，还常用到另一类具有记忆功能的电路--触发器，它具有存储二进制信息的功能，是组成时序逻辑电路基本储存单元。
每个触发器能够记忆一位二进制数“0”或“1”。
4.1概述触发器是一种典型的具有双稳态暂时存储功能的器件。
在各种复杂的数字电路中不但需要对二进制信号进行运算，还需要将这些信号和运算结果保存起来。
为此需要使用具有记忆功能的基本逻辑单元。
能存储1位二进制的基本单元电路称为触发器。
4.2基本RS触发器4.2.1电路组成基本RS触发器是一种最简单的触发器，是构成各种触发器的基础。
它由两个“与非”门或者“或非”门相互耦合连接而成，如图4.1所示，有两个输入端R和S；R为复位端，当R有效时，Q变为0，故称R为置“0”端；S为置位端，当S有效时，Q变为1，称S为置“1”端；还有两个互补输出端Q和Q。
（a）逻辑图（b）逻辑符号（c）逻辑符号图4.1 基本RS触发器4.2.2 功能分析触发器有两个稳定状态。
nQ 为触发器的原状态（初态），即触发信号输入前的状态；1n Q+为触发器的现态（次态），即触发信号输入后的状态。
其功能用状态表、特征方程式、逻辑符号图以及状态转换图、波形图描述。
1. 状态表如图4.1（a ）可知: Q S Qn ⋅=+1，n n Q R Q ⋅=+1从表4.1中可知：该触发器有置“0”、置“1”功能。
R 与S 均为低电平有效，可使触发器的输出状态转换为相应的0或1。
RS 触发器逻辑符号如图4.1(b)、(c)所示，图中的两个小圆圈表示输入低电平有效。
当R 、S 均为低电平时有两种情况：当R=S=0，Q = Q =1，违犯了互补关系；当RS 由00同时变为11时，则Q （Q )输出不能确定。
表4.1 状态表2. 特性方程根据表4.1画出卡诺图如图4.2所示，化简得： n n RQ S Q+=+1（4-1）1=+S R （约束条件）图4.2 卡诺图3. 状态转换图如图4.3所示，图中圆圈表示状态的个数，箭头表示状态转换的方向，箭头线上标注表示状态转换的条件。
同步复位与异步复位-异步复位和同步复位区别-异步复位同步释放
同步复位与异步复位-异步复位和同步复位区别-异步复位同步释放学习笔记2009-01-05 11:23:06 阅读107 评论0字号：大中小订阅一、同步复位与异步复位特点：同步复位就是指复位信号只有在时钟上升沿到来时，才能有效。
否则，无法完成对系统的复位工作。
异步复位是指无论时钟沿是否到来，只要复位信号有效，就对系统进行复位。
二、异步复位和同步复位的优缺点：1、同步复位的优点大概有3条：a、有利于仿真器的仿真。
b、可以使所设计的系统成为100%的同步时序电路，这便大大有利于时序分析，而且综合出来的fmax一般较高。
c、因为他只有在时钟有效电平到来时才有效，所以可以滤除高于时钟频率的毛刺。
同步复位的缺点：a、复位信号的有效时长必须大于时钟周期，才能真正被系统识别并完成复位任务。
同时还要考虑，诸如：组合逻辑路径延时,复位延时等因素。
b、由于大多数的逻辑器件的目标库内的DFF都只有异步复位端口，所以，倘若采用同步复位的话，综合器就会在寄存器的数据输入端口插入组合逻辑，这样就会耗费较多的逻辑资源。
2、异步复位的优点也有三条：a、大多数目标器件库的dff都有异步复位端口，因此采用异步复位可以节省资源。
b、设计相对简单。
c、异步复位信号识别方便，而且可以很方便的使用FPGA的全局复位端口GSR。
异步复位的缺点：a、在复位信号释放(release)的时候容易出现问题。
具体就是说：倘若复位释放时恰恰在时钟有效沿附近，就很容易使寄存器输出出现亚稳态，从而导致亚稳态。
解释一下亚稳态产生的原因：在同步系统中，如果触发器的setup time / hold time 不满足，就可能产生亚稳态，此时触发器输出端Q 在有效时钟沿之后比较长的一段时间处于不确定的状态，在这段时间里Q 端会出现毛刺、振荡、或固定在某一电压值，而不一定等于数据输入端D 的值。
这段之间称为决断时间（resolution time）。
经过resolution time 之后Q端将稳定到0 或1上，但是究竟是0 还是1，这是随机的，与输入没有必然的关系。
异步复位与同步释放
异步复位与同步释放很多时候，我们都希望系统一上电以及在仿真开始的时候所有寄存器都有一个已知的状态。
复位有两种方式，即同步复位和异步复位。
同步复位：“同步”的意思是和工作时钟同步。
也就是说当时钟的上升沿（下降沿）来到时检测到按键的复位操作才有效，否则无效。
如下图所示为同步低复位波形。
异步复位：“异步”的意思是和工作时钟不同步。
也就是说寄存器的复位不关心时钟的上升沿（下降沿）是否到来，只要有检测到按键被按下，就立刻执行复位操作。
如下图所示为同步低复位波形。
同步复位还是异步复位我们以D触发器为例来说明Inter（Altera）的器件是用同步复位好还是异步复位好。
先来看一下同步复位D触发器的RTL代码，如下所示：//---------------------------------01module test(02 input wire sclk ,03 input wire rst_syncn ,04 input wire d ,0506 outputreg q07);0809always@(posedge sclk)10 if(rst_sync_n ==1'b0)11 q <=1'b0;12 else13 q <= d;1415endmodule//--------------------------------在Quartus工具中编写完RTL后点击“Start Analysis & Synthesis”图标进行分析和综合。
然后双击“Netlist Viewers”下的“RTL Viewer”查看RTL视图。
如下图所示，可以看到一个 D触发器的结构，也可以称为寄存器，但是还附加了一个选择器，用于同步复位的控制。
点击“Start Compilation”图标全编译进行布局布线，完成后我们可以看到“Flow Summary”资源使用量，如下图所示，可以看到使用了LE中的一个组合逻辑资源和一个时序逻辑资源。
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
跨越鸿沟：同步世界中的异步信号
跨越鸿沟：同步世界中的异步信号作者:Mike Stein，Paradigm Works开栏的话从本期起，《EDN CHINA电子设计技术》将正式推出“技术论坛”这个新栏目。
通过这个栏目，我们将向广大读者定期推介来自业界领先的技术供应商的充满了设计灵思的、最前沿的、高质量的技术文章；同时也会采用一系列创新的形式促进设计工程师与技术供应商的沟通与互动。
这样以来，当每个月读者拿到EDN CHINA杂志时，就好象是足不出户参加了一个技术研讨会，享受了一顿丰盛的信息“大餐”。
虽说是“新”栏目，但实际上作为它前身的“技术交流”——原先“技术纵横”中的子栏目——已经与读者相伴很多年了，这种对新技术的传播方式也已经得到了读者和技术供应商双方的认同。
“技术交流”中的文章在上的点击率排名总是名列前茅就是一个很好的例证。
现在我们将“技术交流”升格为一个独立的“技术论坛”栏目，其最主要的用意就是给这个栏目一个更广阔、更自由的发展空间。
而对于“技术交流”栏目所开创的“刊网互动”的形式，我们仍将沿用。
同时我们也将充分利用网络平台为读者提供更富于想象力的交互式的信息服务，比如读者可以将基于某篇文章的启发所迸发出的灵感火花发布到 网站上，经过我们的编辑整理则可以刊登在杂志上与更多的业内同仁分享。
新的栏目是一种新的尝试，当然其发展也需要读者热心的支持。
而实际上你会发现，你的参与意识越强，“技术论坛”所给予你的越丰富——这也正是我们的编辑理想所在。
只有最初级的逻辑电路才使用单一的时钟。
大多数与数据传输相关的应用都有与生俱来的挑战，即跨越多个时钟域的数据移动，例如磁盘控制器、CDROM/DVD 控制器、调制解调器、网卡以及网络处理器等。
当信号从一个时钟域传送到另一个时钟域时，出现在新时钟域的信号是异步信号。
在现代 IC、ASIC 以及 FPGA 设计中，许多软件程序可以帮助工程师建立几百万门的电路，但这些程序都无法解决信号同步问题。
同步清零与异步清零
资料【题目1】：如何理解数码寄存器和锁存器在时序电路中的作用？【相关知识】：数码寄存器结构，时序电路信号分类，集成电路输出方式等。
【解题方法】：数码是最简单的时序电路，其主要作用是并行寄存数据。
掌握寄存器的输入控制方式，了解寄存器的输出方式是应用数字寄存器的关键。
【解答过程】：图1是74LS451中规模集成并行数码寄存器。
数码寄存器的输入信号可分成三种：（1）锁存使能控制端，如图1中的LE。
只有当锁存使能信号有效（图1是上升沿）时，寄存器才能锁存输入数据(d3d2d1d0)，寄存器状态得到更新。
时钟信号经常作为锁存使能端的输入，以便协调时序电路的工作。
（2）控制输入端，它的作用可同时影响寄存器的多个输出，如图1中的CR。
有些控制输入端需要与锁存使能输入端配合才能生效，称这种控制为同步控制。
例1的清零属于异步控制。
（3）数据输入端，如图1的。
在微控制器单元（MCU）中，寄存器是十分重要的资源。
寄存器的主要作用是快速寄存算术逻辑运算单元（ALU）运算过程中的数据。
熟悉和了解MCU的寄存器是掌握MCU应用的关键。
MCU内部寄存器的位数通常与MCU的总线宽度相同，如普通51系列单片机的寄存器宽度是8位，嵌入式控制器和DSP处理器的寄存器宽度通常是32位或48位。
当寄存器应用在MCU单元的外部时，由独立的一片中规模集成电路组成，通常称之为锁存器。
常用的8位锁存器有74LS373，74LS374，74LS377，74LS573等。
应用锁存器时了解锁存器的锁存使能输入端的有效方式，控制输入端的控制方式和输出端的输出形式十分重要。
锁存使能输入控制方式有：低电平有效，高电平有效，时钟上升沿有效，时钟下降沿有效。
控制输入端有：异步清零，异步置数，同步清零，同步置数。
输出形式：普通TTL输出，OC输出，三态输出。
例1，74LS373的结构如图2所示，试分析其输入控制方式和输出方式。
观察74LS373逻辑电路图，配合74LS373提供的数据手册可知74LS373是高电平触发、低电平输出全能控制、输出具有三态功能的8位锁存器。
数字电子技术基础电子教案——第4章触发器
数字电子技术基础电子教案——第4章触发器 第4章触发器在数字系统中，除了广泛使用数字逻辑门部件输出信号。还常常需要记忆和保存这些数字二进制数码信息，这就要用到另一个数字逻辑部件：触发器。数字电路中，将能够存储一位二进制信息的逻辑电路称为触发器（flipflop）。它是构成时序逻辑电路的基本单元。 4.1触发器的电路结构及工作原理 4.1.1基本RS触发器基本RS触发器是构成各种功能触发器的最基本的单元，故称基本触发器。 1.电路结构和工作原理 (1)电路结构基本RS触发器是由两个与非门G、G交叉耦合构成的。其逻辑图和逻辑12符号如图 4.1所示。它与组合电路的根本区别在，电路中有反馈线。 (2)工作原理基本RS触发器特点如下。触发器的次态不仅与输入信号状态有关，而且与触发器的现态有关。电路具有两个稳定状态，在无外来触发信号作用时，电路将保持原状态不变。在外加触发信号有效时，电路可以触发翻转，实现置0或置1。在稳定状态下两个输出端的状态必须是互补关系，即有约束条件。还可以用或非门的输入、输出端交叉耦合连接构成置0、置1触发器。其逻辑图和逻辑符号如图 4.2所示。综上所述，基本RS触发器具有复位（Q=0）、置位（Q=1）、保持原状态3种功能，R为复位输入端，S为置位输入端，可以是低电平有效，也可以是高电平有效，取决触发器的结构。 4.1.2同步RS触发器在实际应用中，常需要用一个像时钟一样准确的控制信号来控制同一电路中各个触发器的翻转时刻，这就要求再增加一个控制端。通常把控制端引入的信号称为时钟脉冲信号，简称为时钟信号，用CP（ClockPulse）表示。 1.同步RS触发器的电路结构和工作原理 (1)电路结构 (2)逻辑功能分析同步RS触发器的状态转换分别由R、S和CP控制，其中，R、S控制状态转换的方向，即转换为何种次态；CP控制状态转换的时刻，即何时发生转换。 2.触发器逻辑功能描述方法 (1)特性方程触发器次态Qn 1与输入状态R、S及现态Qn之间逻辑关系的最简逻辑表达式称为触发器的特性方程。 (2)驱动表所谓驱动是指已知某时刻触发器从现态Qn转换到次态Qn 1，应在输入端加上什么样的信号才能实现。驱动表是用表格的方式表示触发器从一个状态变化到另一个状态或保持原状态不变时，对输入信号的要求。 (3)状态转换图状态转换图是描述触发器的状态转换关系及转换条件的图形，它表示出触发器从一个状态变化到另一个状态或保持原状态不变时，对输入信号的要求。它形象地表示了在CP控制下触发器状态转换的规律。同步RS触发器的状态转换图如图 4.7所示。 (4)时序波形图触发器的功能也可以用输入、输出波形图直观地表现出来。反映时钟脉冲CP、输入信号R、S及触发器状态Q对应关系的工作波形图叫时序图。同步RS触发器的时序图如图 4.8所示。画Q波形时要注意：a.Q初始状态没有给定时，可以预先假设。b.根据状态表、状态图或特性方程确定次态。c.时钟电平控制。在CP1期间接收输入信号，CP0时状态保持不变，与基本RS触发器相比，对触发器状态的转变增加了时间控制。综上所述，描写触发器逻辑功能的方法主要有特性表、特性方程、驱动表、状态转换图和波形图（又称时序图）等5种。它们之间可以相互转换。 3.触发器初始状态的预置异步置位端和异步复位端,具有最高的优先级。如图 4.9所示。 4.D锁存器（双稳态锁存器）为了解决R、S之间有约束的问题，可将同步RS触发器接成D锁存器的形式。图 4.10D锁存器的逻辑图 5.同步触发器存在空翻的问题对触发器而言，在一个时钟脉冲作用下，要求触发器的状态只能翻转一次。而同步触发器在一个时钟周期的整个高电平期间（CP=1），如果R、S端输入信号多次发生变化，可能引起输出端状态翻转两次或两次以上，时钟失去控制作用，这种现象称“空翻”现象，如图 4.11所示。图 4.11同步RS触发器的空翻波形要避免“空翻”现象，则要求在时钟脉冲作用期间，不允许输入信号（R、S）发生变化；另外，必须要求CP的脉宽不能太大，显然，这种要求是较为苛刻的。由同步触发器存在空翻问题，限制了其在实际工作中的作用。为了克服该现象，对触发器电路作进一步改进，进而产生了主从型、边沿型等各类触发器。 4.1.3主从触发器和边沿触发器主从触发器由两级触发器构成，其中一级直接接收输入信号，称为主触发器，另一级接收主触发器的输出信号，称为从触发器。两级触发器的时钟信号互补。 1.主从JK触发器 (1)电路结构如图 4.12所示，从整体上看，该电路上下对称，它由上、下两级同步RS触发器和一个非门组成。图 4.12主从JK触发器 (2)工作原理由此可见，触发器的状态转换分两步完成：CP=1期间接受输入信号，而状态的翻转只在CP下降沿发生，克服同步RS触发器空翻现象。 (3)逻辑功能分析基主从型JK触发器的结构，分析其逻辑功能时只需分析主触发器的功能即可。J=0,K=0时，触发器保持原态不变；J=0,K=1时，触发器置0；J=1,K=0时，触发器置1；J=1,K=1时，触发器翻转。 (4)主从JK触发器存在的问题一次变化现象如图 4.14所示，假设触发器的现态Qn=0，当J=0，K=0时，根据JK触发器的逻辑功能应维持原状态不变。但是，在CP=1期间若遇到外界干扰，使J由0变为了1，主触发器则被置成了1状态。当正脉冲干扰消失后，输入又回到J=K=0，此时主触发器维持已被置成的1状态。当CP脉冲下降沿到来后，从触发器接收主触发器输出，状态变为1状态，而不是维持原来的0状态不变。图 4.14主从JK触发器的一次翻转 2.边沿触发器边沿触发器不仅将触发器的触发翻转控制在CP触发沿到来的一瞬间，而且将接收输入信号的时间也控制在CP触发沿到来的前一瞬间。因此，边沿触发器既没有空翻现象，也没有一次变化问题，从而大大提高了触发器工作的可靠性和抗干扰能力。 (1)电路结构与工作原理图 4.15D触发器的逻辑图综上所述，该触发器是在CP上升沿前接受输入信号，上升沿时触发翻转，上升沿后输入即被封锁，即该触发器接受输入数据和改变输出状态均发生在CP的上升沿，因此称其为边沿触发方式。由其完成的是D型触发器的逻辑功能，因而称边沿触发的D触发器。 (2)逻辑功能描述=D触发器的特性方程为：Qn 1D，由它的新状态就是前一时该输入状态，故又称此触发器为数据触发器或延迟触发器。状态转换图如图 4.16所示。 4.2触发器的功能分类及相互转换 4.2.1触发器的功能分类从前几节的分析可以看出，触发器信号输入的方式不同（有单端输入的，也有双端输入的），触发器的状态随输入信号翻转的规律也不同，因此，它们的逻辑功能也不完全一样。 1.按照逻辑功能分类按照逻辑功能的不同特点，通常将时钟控制的触发器分为RS、JK、D、T4种类型。如果将JK触发器的J和K相连作为T输入端就构成了T触发器，如图 4.18所示。图 4.18用JK触发器构成的T触发器 2.按照电路结构分类触发器按照电路结构不同，可以分为基本RS触发器、同步触发器、主从型触发器、边沿触发器等几种类型。触发器的电路结构不同，其触发翻转方式和工作特点也不相同。具有某种逻辑功能的触发器可以用不同的电路结构实现，同样，用某种电路结构形式也可以构造出不同逻辑功能的触发器。 4.2.2不同类型时钟触发器的相互转换触发器按功能分有RS、JK、D、T、T5种类型，但最常见的集成触发器是JK触发器和D触发器。T、T触发器没有集成产品，需要时，可用其他触发器转换成T或T触发器。JK触发器与D触发器之间的功能也是可以互相转换的。所谓逻辑功能的转换，就是将一种类型的触发器，通过外接一定的逻辑电路后转换成另一类型的触发器。触发器类型转换的示意图如图 4.19所示。图 4.19触发器类型转换示意图转换步骤为：写出已有触发器和待求触发器的特性方程。变换待求触发器的特性方程，使之形式与已有触发器的特性方程一致。比较已有触发器和待求触发器的特性方程，根据两个方程相等的原则求出转换逻辑。根据转换逻辑画出逻辑电路图。 1.从JK触发器转换成其他功能的触发器 (1)从JK型到D型的转换 (2)从JK型到T（T）型的转换 (3)从JK触发器到RS触发器转换图 4.20JK触发器转换成其他功能的触发器 2.从D触发器转换成其他功能的触发器 (1)从D型到JK型的转换 (2)从D型到T型的转换 (3)从D型到T型的转换图 4.22D触发器转换成其他功能的触发器
触发器
第四章 触发器
触发器：
具有记忆功能的基本逻辑单元,能接收、保存和输出数码0、1。 输出状态不只与现时的输入有关，还与原来的输出状态有关； 各类触发器都可以由门电路组成。 学习要点： 基本触发器电路组成原理、特点及逻辑功能分类；
集成触发器几种结构形式、工作原理、动态特性及逻 辑功能转换方法；
第四章 触发器
国际逻辑符号
一、 TTL集成JK触发器：
1、主从触发型JK触发器：
（2）、动作特点： 翻转分两步：在CP＝1时， 主触发器接收输入信号J， K，置成相应的状态 ，从 触发器输出端状态不变； CP下降沿到来，从触发器 按照主触发器的状态翻转。 CP＝1的全部时间里，输 入信号都将对主触发器起 控制作用。 缺点：当CP的下降沿到达时，从触发器的状态并不一 定按此时刻输入信号的状态翻转。必须考虑CP=1的全部时 间里输入信号的变化过程。抗干扰能力也有待提高。
S d 1, Rd 0
__ __
__
__
复位
一、 TTL集成JK触发器：
1、主从触发型JK触发器工作原理：(1) S d Rd 1
1 0
__ __
J
1
& G7 0
1 & G5
& G3
Q’
Q
& G1
Q0
1 K
1 0 CP
& G8 1 0
& G6 0 主触发器 1 G9 0
& G4
第四章 触发器
..
. . .
组 合 时 逻 序 辑 逻 电 路 辑
门电路
当时的 输出
电 路 记忆元件
触发器
常用时序逻辑器件：锁存器、寄存器、计数器、序列信号 发生器等，而其基本组成单元都是双稳态触发器
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同步与异步触发器的特性与应用研究触发器是计算机科学中重要的概念，它是一种能够在特定条件下触
发某个动作或逻辑的机制。
在计算机系统中，同步触发器和异步触发
器是两种常见的触发器类型。
本文将探讨同步与异步触发器的特性及
其在各个领域的应用。
一、同步触发器的特性
同步触发器是指在特定条件满足后才发生触发动作的触发器。
它具
有以下特性：
1. 时序依赖性：同步触发器中的触发动作会根据指定的时序顺序进
行执行，保证了逻辑的正确性和连贯性。
2. 线性执行：同步触发器中的触发动作按照线性顺序执行，即一次
只能触发一个动作，确保了处理的准确性。
3. 同步等待：同步触发器通常需要等待所有相关条件满足后才会触
发动作，避免了不完整或错误的结果。
二、同步触发器的应用
同步触发器在各个领域都有广泛的应用，下面将分别介绍其在计算
机科学、电子工程和生产制造等领域中的具体应用。
1. 计算机科学领域：同步触发器在并发编程中起着重要的作用。
例如，在多线程编程中，同步触发器可以用于实现线程之间的同步操作，
保证共享资源的正确使用。
此外，在数据库系统中，同步触发器可以
用于控制数据库的完整性约束，保证数据的一致性。
2. 电子工程领域：同步触发器在数字电路中扮演着关键的角色。
例如，在时钟信号的控制下，同步触发器可以用于实现电路的存储、计
数和状态转换等功能。
此外，同步触发器还可以用于数据通信系统中
的同步和解调过程。
3. 生产制造领域：同步触发器在自动化生产线中得到了广泛应用。
它可以用于协调不同机械设备之间的工作，确保生产过程的同步性和
稳定性。
同时，同步触发器还可以用于故障检测和报警系统，提高生
产效率和安全性。
三、异步触发器的特性
异步触发器是指在特定条件满足时立即发生触发动作的触发器，与
同步触发器相比，它具有以下特性：
1. 无时间限制：异步触发器的触发动作不受时间限制，可立即执行，无需等待其他条件的满足。
2. 并发执行：异步触发器中的触发动作可以同时进行，不受顺序限制，能够提高系统的响应速度。
3. 异步通信：异步触发器可以实现不同组件之间的异步通信，提高
系统的可扩展性和灵活性。
四、异步触发器的应用
异步触发器在各个领域也有着广泛的应用，下面将介绍其在电子通信、嵌入式系统和人工智能等领域中的具体应用。
1. 电子通信领域：异步触发器在网络通信协议中起重要作用。
例如，在异步串行通信中，异步触发器可以用于实现数据的传输和检测，确
保通信的可靠性。
此外，在异步电路中，异步触发器还可以用于时序
信号的同步和转换。
2. 嵌入式系统领域：异步触发器在嵌入式系统的设计中具有重要意义。
例如，在实时操作系统中，异步触发器可以用于事件的处理和中
断的响应，提高系统的实时性和可靠性。
此外，异步触发器还可以用
于嵌入式控制系统中的状态变化和异常处理等。
3. 人工智能领域：异步触发器在人工智能算法中有着广泛的应用。
例如，在深度学习领域，异步触发器可用于实现神经网络的训练和调整，提高模型的准确性和效率。
此外，在智能机器人中，异步触发器
还可以用于感知和决策的协调，提高机器人的响应能力和适应性。
综上所述，同步触发器和异步触发器在计算机科学、电子工程和生
产制造等领域具有不同的特性和应用。
了解并灵活运用这两种触发器
类型，能够帮助我们设计和实现各种复杂系统，并提高系统的性能和
可靠性。