数字电子技术基础PPT第四章触发器.ppt
第四章 触发器,4.1 概述,是一种具有记忆功能的逻辑单元电路，能存储一位二进制码，也称锁存器。,1.触发器的概念,2.触发器的特点,(1)有两个稳定状态，“0”态和“1”态；,(2)可由输入信号将触发器置“0”态和置“1”态；,(3)输入信号消失后，输出仍能自行保持“0”态或“1”态。,窥钢快浴朴此磐狞讲腐扶育毁篙连维横鼠恢剃撮揩征阐椅午猛迪捕宏群粕数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,按电路结构可分为：基本RS触发器、同步RS 触发器、主从触发器、CMOS边沿触发器和维持阻塞触发器。,3.分类,按逻辑功能可分为：RS触发器、JK触发器、T触发器和D触发器。,4.学习方法,重点掌握触发器的特性和动作特点，对具体的电路结构不做要求。,锡佛熊髓氯睬蔫蹦哦销剑申疟啸圾凤跟禁偷抖息户厘纸孵鼓觅崇厩卉演略数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,4.2 触发器的电路结构和动作特点,4.2.1 基本RS触发器的电路结构和动作特点,1.电路结构与工作原理,问题：左图的或非门是不是触发器？,答：不是(1)可输出“0”态和“1”态；(2)可将输出置“0”和“1”；(3)但不能自保持。,蹭俐疵望妇婚见署妖判失网藤基画姬妮咬淮私兑看浇拓紊用愤二姿恍岔施数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,如何实现自保持呢？在电路中加反馈通道。,沟刚括煽苍独椭卷感哑遂劫屹瓤砸喇佩谐那蝇滚贱羚瓣蔽量惜沂淤祟驴烙数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,说明：,(2)SD为置位端，或置“1”输入端；,(3)RD为复位端，或置“0”输入端；,耽息桶浑儒堕钠冬穷皇川疚夷槛抬树蔫腥铸斌奋抬冤瘴林馆秉璃式堵衙苍数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,讨论：,当SD=0，RD=0时，输出保持原状态不变；,卜烘擎囤锨雇净崎溜卯癣乙兼屋燕表票总殉逾磊逸帖棠湍浴喻胎惧鲤孜汐数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,奉舀吭缮教珐气潜瘸烟畦两蒂赂待雷手渡饶浸拎伤沃盖诬浇椅氯空针衬悸数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,用或非门组成的基本RS触发器的特性表（P217表5.2.1）,基本RS触发器的逻辑符号：,其中Qn 指现态，Qn+1指次态。,旧圆货崭贞投抖新蹦运危蛰蛮缉膝挑焰杭惭筹吝勃吠赢咋汹瓤玖墓塘锐卖数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,基本RS触发器也可由与非门做成，如下图：,由与非门组成基本RS触发器和由或非门组成的基本RS触发器具有同样的功能，只是输入的有效电平不同。与非门为低电平有效。,用与非门组成的基本RS触发器的特性表（P217表5.2.2）,仇咳盅家花暴诸漫帛朵躬恍亏想戌棺赴崩程非位佳还苦袖皇绥牲企堡绦逃数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,基本RS触发器小结：,（1）有两个互补的输出端，有两个稳定的状态；,（2）有置位(Q=1)、复位(Q=0)、保持原状态三种功能；,（3）S为置位输入端，R为复位输入端，可以是低电平有效，可以是高电平有效，取决于触发器的结构。,2.动作特点：,宜屿犀载卒蛀祥脯奴专玛铀磨纬喇烁脐署咀余厢馒相戈述泌能钵剖荤句额数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,P218 例5.2.1,肯篡护呛蛤蒜个含迹氦琵浊强腕镍暖岁铬俩簧孟经若浪兹酬酌乔眠丙间突数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,4.2.2 电平触发的触发器,在数字系统中，为协调个部分的动作，常常要求某些触发器于同一时刻动作，显然基本RS触发器是做不到的。,为此，必须引入同步信号，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，通常把这个同步信号叫做时钟脉冲，用CP（Clock Pluse的缩写）或CLK表示。,这种受时钟信号控制的触发器统称为时钟触发器，以区别于基本RS触发器。,状亨促栖嫉江艘乔砚厄国玉埋踌瞻孤医斧抱冒夜颤讥继芋拭伸眩脚父拈汰数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,1.电路结构与工作原理,由两个非门和一个基本RS触发器组成。,座耗纪娟浮作遇湃炮驭鸟胎虏无曳瑟器捉矽镀捏遁畜凳央迢艳森坏垣题拯数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,分析：,（2）CP=1时，G3、G4的输出取决于R和S,输出Q随R和S的变化而变化。,电平触发RS触发器的特性表（P220 表5.3.1）,觉傈缘少卵跑抬棺怖笑沛乎获痹宝隧直货掳嫩氮驴逮来拙裁域邻裳帅藩破数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,为增强实用性，有的电平触发RS触发器上还设有专门的异步置位输入端和异步复位输入端。所谓异步，是指不受时钟信号控制。,绣艘狭吊胁陨击霞琉漆翱炸袜壶檬隶纽呐减儡腐赔症煎湍衫朋肯腺汐吵琅数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,2.电平触发触发器的动作特点：,（1）CP=0时，触发器不接收R、S信号，保持原来的状态。,（2）CP=1时，R、S状态将决定输出，如果CP=1期间输入信号多次发生变化，则触发器状态会多次反转。（抗干扰能力差）,P222 例5.3.1,皆吧搪硕皖痞神厌曰莹宴督缝狸笨磋艇惜育蛙务北幸宪崖菠修霖裤辊瞩啡数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,P222 例5.3.1,晤誓脑贫铅窒框濒俘椿妻稻掣吮六逃扇楞锰纺伙疆昂座室雷慧嫂寺几移陷数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,由电平触发触发器构成的D触发器（D锁存器）：,（1）CP=0时，触发器不接收D信号，保持原来的状态。,（2）CP=1时，若D=1，则置1；若D=0，则置0；,P223 例5.3.2,天颊茶绪藕件听眠伴这酣诈纱瞬宛蓑粟垄傅屁怒恼缴优钢颖治盾业则驰丰数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,4.2.3 脉冲触发的触发器,在前述的电平触发触发器中，CP=1期间，若R、S多次变化，则输出Q多次翻转，抗干扰能力差。,为提高触发器工作的可靠性，希望每个CP周期里输出状态Q只能改变1次，因此设计了脉冲触发的触发器。,撬吉盘领蛤淡颇痛技直窒猿嘛丁笺左猪拄搓诣川知剑参裸抨省桐片赦际孟数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,1.脉冲触发的触发器的电路结构与工作原理,P225 特性表,业惰莉秤来掺澎疑相咆洞蝴丑烬当拎峭躬医操取舅诊歧捍暂怎睫执视弄扛数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,2.动作特点：,（1）触发器翻转分两步：第一步，CP=1期间主触发器接受输入信号，而从触发器保持；第二步，CP下降沿到来时，从触发器按主触发器的输出Q翻转。,文讥畦仆萨织秧案钾网红相底遁梢惭全俗叛断墒丙毡挟非根刻做芹轧萨学数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,P225例5.4.1,截胳毯姐纵朋叁做懦贬只庚纺陡论剪辜现帜迟切入臭纯枯压蜗害痉瓤穿姑数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,操痢伟品扬濒谍抛骏梦湿捅虫饱琳驭竞堪荡少博垄仑黄甭骏羽帖腋裕匆霞数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,3.脉冲触发的触发器的优化（主从结构JK触发器）,无论是基本RS触发器、电平触发触发器、还是脉冲触发的触发器，都没有摆脱S、R均为有效电平时，可能导致输出状态不定的阴影。,为此，在脉冲触发的触发器中，希望即使出现了S=R=1的情况，触发器的次态也是确定的，因而需要进一步改进触发器的电路结构。,姨佩词屉蓝豁雾忘息恋辑弹垫昨炔鱼塞赐骚拌松女栋逢峪纲蜜五寂扰蚂范数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,万佣榔仔柳灭隙典疽藩蝎霓盛清唇毗桶蜘穿祭阔再吭讨搂握敖擒痉婆懈垃数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,分析结果：,(1)若J=1,K=0，则CP=1时主触发器置“1”(无论Q是0还是1)，待CP=0后，从触发器也置“1”。,(2)若J=0,K=1，则CP=1时主触发器置“0”(无论Q是0还是1)，待CP=0后，从触发器也置“0”。,(3)若J=0,K=0，则主、从触发器都保持原状态。,(4)若J=1,K=1，若Qn=0，则Qn+1=1；若Qn=1，则Qn+1=0。即Qn+1=Qn。换句话说，J=K=1时，每遇到一个CP的下降沿，则Q翻转一次。,寇删飞氨瓷程松咏侯翼悉寸卞镐舞孟憾浪红碟蛇独漓岿骄步谷橇聂惶辜缆数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,2.动作特点：,（1）分两拍；,（2）输出Q是由下降沿来临之前的Q决定的；,（3）J=K=1时，触发器遇一个CP下降沿就翻转一次；,仲匪笆碧缩冬雨蕉竟舅吮吼骚彰倪吐红快洒增嘿壤固骆纽贷喳赎铰轩泥眨数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,图5.4.4 具有多输入端的主从 J K 触发器,拯篷敲脸荔乐摄绦螺皑恶堆粕霍稼糜槐澄踩羞猿桑拉桨排仆匿掸孝话舱与数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,P228 例5.4.5,眶禾确陇蚜伏腑成抄决雹弊保胜弟橇火捎因偶沼砂暖厌振铲庚文意蕾魄哟数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,触发器回顾：,1.基本RS触发器,(1)输出有三种形式，置位Q=1、复位Q=0、保持原状态；,(2)S为置位输入端，R为复位输入端，可以是低电平有效，可以是高电平有效，取决于触发器的结构；,(3)动作特点：输出随时由输入决定。,缴邀吕冷墟租件豁横镊漠梗峡艾而聂测胸坤啪淬显肾镶蚕妆域党奉董蓟企数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,2.电平触发触发器,(1)、(2)同基本RS触发器；,(3)动作特点：CP=0时，触发器不动作（保持原状态）；CP=1时，输出由输入决定，若RS变化多次，输出可能变化多次。,躬粟枫康荡许踞荔趴策站安期控仪纂鄂家拱穆抽编部研兰渠隔征诚敝茧炬数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,3.脉冲触发的触发器,(1)、(2)同基本RS触发器；,(3)动作特点：分两拍 CP=1时，主触发器的输出Q由RS决定，从触发器不动；,耕侍矿拭锈瓢毫锤萧吨小裙峙铃爹苯澜陋誓翟傻芬缄舒倦仙呻源狡凝流跪数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,主从JK触发器,(1)输出有四种形式：置位、复位、保持和翻转。,(2)同基本RS触发器；,使忘英瞧污肇些毡豌纠第僳抗魏赢翠拙姚贬伊钙省铱扛驴轰砌踏乾勤壕内数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,4.2.4 边沿触发触发器,引出：在前述的脉冲触发的触发器中，虽然一个CP周期内的输出Q最多只会改变一次，已经提高了抗干扰能力，但是在CP=1期间，当R、S多次变化时，主触发器仍出现多次空翻的现象。,为进一步提高触发器的可靠性，提高抗干扰能力，希望触发器的次态仅仅取决于CP信号的下降沿(或上升沿)到达时刻输入信号的状态。而在此之前和之后输入状态的变化对触发器的次态没有影响。为实现这一设想，人们相继研制成了各种边沿触发器。,牡任贵单癣寸锗桅已性悠锭阮瞒撤初应幂迢白烦矣宵出居顽柠太痹悠赖众数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,目前的边沿触发器有：利用CMOS传输门的边沿触发器、维持阻塞触发器和利用门电路传输延迟时间的边沿触发器。,1.利用CMOS传输门的边沿触发器(上升沿触发器),斩音翻禁枚锯嫩卉驼浦美况脚前臂饵构日创偷逢夯龋巧悍蜀逝簇漾齐疟阵数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,才鹿版庞辛裤倡冀习噪志拣叮摊声恕遗付强姥汰本捌逆筛茁涵枣操袋蹦郁数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,如此CP周而复始，Q总是反映CP上升沿时刻的D。,拭意莹掏团愁弧宴狞呐站弯挛洱甘美巩兽祈抑乓审豹力温楼蚁绽拳蛊枣杭数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,动作特点：,输出状态的转换发生在CP上升沿且仅取决于CP上升沿时刻的输入D；输出状态会保持到CP的下一个上升沿。,CMOS边沿触发器的特性表(P232 表5.5.1)：,符号：,SD和RD代表异步置位和复位输入端；“”表示边沿触发，且是上升沿触发；,隅飘讲枫殆胰蓑拭暴蛤兹苗缚比撬呻豪谆慕套剁睁裳疏埋绢排妓侯眨堕掂数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,2.维持阻塞触发器(上升沿触发器),若电路中没有原图中的根连线，则该图就是一个同步RS触发器。在整个CP=1期间，输出随输入变化而变化。是电平触发而不是边沿触发。,姬堵幽彦寇谭恼粹屎皱稠呼庇便锯僚雀戎窘莹败迈帅浙谈爵衅俏泻搅疆踞数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,若在电路中增加两根连线，则G3、G5是一个基本RS触发器，G4、G6是一个基本RS触发器。在CP由0上升为1的瞬间，两个触发器分别锁存输入的RS信号。即使RS信号无效后，仍能记忆CP上升沿时刻的状态，并且维持下去。因此也称维持线。,肪裙终矫矿淌韭氟染艾皆堑尸惟仔万鸿棠逻萎轧螟睡此裁停蹈巨推阮戏狂数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,3.利用传输延迟时间的边沿触发器(下降沿触发器),工作原理不作讲解。,P203 表4.2.7 触发器的特性表,叼顿暑涅岂咐鞭畔熬百香蹋昆搔缠距溶巷紫细译眉雹权耀盐戈彩串汾匪盂数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,4.3 触发器的逻辑功能及其描述方法,上节是站在电路结构的角度对触发器进行了分类：有基本RS触发器、电平触发的触发器、脉冲触发的触发器和边沿触发器。,本节是站在逻辑功能的角度对触发器进行了分类：有RS触发器、JK触发器、D触发器和T触发器。,值得注意的是：电路结构和逻辑功能不具有一一对应关系。,囊颓意奈拈汀股啄琳幅打骂橇甜奖踩则涎怀赴攘质宝糕蛾钝胡能馋蜒综盗数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,(1)P222图5.3.4,由电平触发的触发器构成，且为电平触发；(2)P231图5.5.1,由CMOS传输门边沿触发器构成，且为上升沿触发；(3)P234图5.5.5,由维持阻塞结构的边沿触发器构成，且为上升沿触发；,总之，以上几种结构的D触发器，它们的逻辑功能都是相同的，D=0，则Q=0;D=1，则Q=1。不同之处在于电路结构不同，触发方式可能不同。,炭趁赏锤剑借寓弦耽嗽笆尔警撩锯氟粉湾逐册束憾孺庭稻葵仲胶董拔辫愚数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,同理，边沿触发器电路结构也可构成JK触发器、D触发器、T触发器等，不详细介绍。,以下站在逻辑功能的角度讨论钟控触发器。,1.RS触发器,不论电路结构为何种形式，也不论触发方式为电平触发还是边沿触发，只要逻辑功能满足如下特性表，均称为RS触发器。,涯苹互萍帧莹而节琅攻级字凰骑阎述臂扛妒惟惟做坦炊掀草棚节奎梆娩虑数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,a.RS触发器的特性表,b.由特性表写逻辑函数式,无关项：,利用无关项化简：,君痹农咙僧坏梗印嚼笔摹看洪页流扦勺儒拐算吱芭努久场茂刷粤阮婚狗陪数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,化简结果：,殴寝蜡详世萌座十老瓷浪节斯登祸落啪押配著镐昧盼沮淡炬传华札之泵溺数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,c.状态转换图,状态转换图是将来分析时序电路的重要手段，这里只是认识一下。,议余镀柔挪搞筑渤砸函沛巧版驹挽择告瞄揉羚泥幅载调躁剐沉脯妒嗜报斟数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,总之，一个触发器的逻辑功能有3种描述方法：即特性表、特性方程和状态转换图。,2.JK触发器,不论电路结构为何种形式，也不论触发方式为电平触发还是边沿触发，只要逻辑功能满足如下特性表，均称为JK触发器。,涣玫慕嵌惭沈呸派仁甥破悟琶前埃躺吞试橱磊贰磷汤茄远匈笼遏芹石倘袱数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,a.JK触发器的特性表,b.由特性表写逻辑函数式,利用卡诺图化简：,化简结果：,械胆褒洁雹握植洞熄弘釜卒艰滞焊蚤吓挝沸镍赢粕纲掌绿拒度雁鼓胃膀狸数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,c.状态转换图,逮沃泪昂瓶鸳旁赔颜半雍扰痞诡秃寓涕即崖族陋拆溺夺穴浪衍燥磕奥敛偶数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,3.D触发器,不论电路结构为何种形式，也不论触发方式为电平触发还是边沿触发，只要逻辑功能满足如下特性表，均称为D触发器。,a.D触发器的特性表,b.由特性表写逻辑函数式,眶鹃估姨歉疥歌禹又综淹定椅型拒胶崎鳞科孪国屹棘熔某买敷柳毯渔呐代数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,c.状态转换图,驭甘几老聪留亲乡页职锻册佳袁娩嘴痒朔圆几消毋抡江卯泳砾鲜仔挫郊酌数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,4.T触发器(通常由集成的JK触发器构建),a.T触发器的特性表,由特性表可以看出：当T=0时，输出保持原状态；当T=1时，每来一个CP信号，输出翻转一次。,b.由特性表写逻辑函数式,淖编佑燕愉砍堂归烽闪燕刘蹈鼓残晕帜夫霓蝴即棱曝哇剂戎兽棚懂跑惶扰数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,T触发器特性方程与JK触发器特性方程非常相似，对比,可知，若令J=K=T则，JK触发器变为T触发器。,c.状态转换图和逻辑符号,絮估堵阂倪避哄皆嫩插永芯衙搪篡曙趣舆酒蛮敞猖撒侨旋催矿梦馋撵甚栗数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,按钡亦番董伸活眺霞女宁铃排撬舆槐睡啄勇骗晓墓贯父坟奥竟俊谓颂冲感数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,总结：,(1)RS触发器完全可由JK触发器替代，且JK触发器不存在状态不确定的问题，因此市场上没有专门的RS触发器，市场上的钟控触发器只有JK触发器和D触发器两种类型。,(2)对于T触发器，当令J=K=T时，为T触发器，当令J=K=1时，为T触发器，二分频器。,烟惮芽笔腿窖貌民妨壕戍亚牺芍湿抱稀篱屁荔胖腮则淖蓄绘迈氧射撅送污数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,应用：,试分别用JK触发器和D触发器做一个二分频器。,(1)JK触发器,令J=K=1,(2)D触发器,令,净臀五华张唯剪悯忙勿薪求兑叼套阀玄戚担楔疟楔佃晴杆拒眺效蓑几人苛数字电子技术基础PPT第四章 触发器数字电子技术基础PPT第四章 触发器,
