集成触发器易理解.ppt
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1、概述,第 4 章 集成触发器,触发器的基本形式,无空翻触发器,触发器的应用,本章小结,主要要求:,了解触发器的基本特性和作用。,了解触发器的类型和逻辑功能的描述方法。,4.1 概述,一、触发器的基本特性和作用,Flip-Flop,简写为 FF,又称双稳态触发器。,一个触发器可存储 1 位二进制数码,触发器的作用,触发器有记忆功能,由它构成的电路在某时刻的输出不仅取决于该时刻的输入,还与电路原来状态有关。而门电路无记忆功能,由它构成的电路在某时刻的输出完全取决于该时刻的输入,与电路原来状态无关;,触发器和门电路是构成数字电路的基本单元。,二、触发器的类型,根据逻辑功能不同分为,根据触发方式不同分
2、为,根据电路结构不同分为,三、触发器逻辑功能的描述方法,主要有特性表、特性方程、驱动表(又称激励表)、状态转换图和波形图(又称时序图)等。,主要要求:,掌握与非门结构基本 RS 触发器的电路、逻辑功能和工作特点。,了解同步触发器的结构、工作特点和存在问题。,4.2 触发器的基本形式,掌握触发器的 0 态、1 态、置 0、置 1、触发方式、现态、次态和空翻等概念。,了解触发器逻辑功能的描述方法。,掌握 RS 触发器、D 触发器、JK 触发器的逻辑功能及其特性方程。,一、基本 RS 触发器,(一)由与非门组成的基本 RS 触发器,1.电路结构及逻辑符号,置0端,也称复位端。R 即 Reset,置1
3、端,也称置位端。S 即 Set,Basic Flip-Flop,工作原理,2.工作原理及逻辑功能,0,1,1,1 1,0,触发器被置 0,2.工作原理及逻辑功能,1,0,0,1 1,1,触发器被置 1,2.工作原理及逻辑功能,G1 门输出,G2 门输出,2.工作原理及逻辑功能,特性表,3.逻辑功能的特性表描述,基本 RS 触发器工作原理动画演示,与非门组成的基本 RS 触发器特性表,注意,波形分析举例,解:,初态为 0,故保持为 0。,(二)基本 RS 触发器的两种形式,二、同步触发器,Synchronous Flip-Flop,实际工作中,触发器的工作状态不仅要由触发输入信号决定,而且要求按
4、照一定的节拍工作。为此,需要增加一个时钟控制端 CP。,CP 即 Clock Pulse,它是一串周期和脉宽一定的矩形脉冲。,具有时钟脉冲控制的触发器称为时钟触发器,又称钟控触发器。,同步触发器是其中最简单的一种,而基本 RS 触发器称异步触发器。,(一)同步 RS 触发器,(一)同步 RS 触发器,工作原理,CP=0 时,G3、G4被封锁,输入信号 R、S不起作用。基本 RS 触发器的输入均为 1,触发器状态保持不变。,CP=1 时,G3、G4解除封锁,将输入信号 R 和 S 取非后送至基本 RS 触发器的输入端。,1.电路结构与工作原理,RS功能,R、S 信号高电平有效,2.逻辑功能与逻辑
5、符号,解:,例 试对应输入波形画出下图中 Q 端波形。,原态未知,VCC,3.同步 RS 触发器的特性表与特性方程,特性表,RS 触发器功能也可用特性表与特性方程来描述。,特性方程指触发器次态与输入信号和电路原有状态之间的逻辑关系式。,(二)同步 D 触发器,(二)同步 D 触发器,1.电路结构、逻辑符号和逻辑功能,D,同步 D 触发器功能表,称为 D 功能,特点:Qn+1 跟随 D 信号,解:,例 试对应输入波形画出下图中 Q 端波形(设触发器 初始状态为 0)。,触发器,初始状态为 0,同步触发器在 CP=1 期间能发生多次翻转,这种现象称为空翻,2.D 触发器的特性表、特性方程、驱动表和
6、状态转换图,由触发器现态和次态的取值来确定输入信号取值的关系表,又称激励表。,用圆圈及其内的标注表示电路的所有稳态,用箭头表示状态转换的方向,箭头旁的标注表示状态转换的条件。,它们是触发器逻辑功能的不同描述方法,也是时序逻辑电路逻辑功能的描述方法。,特性方程,Qn+1=D,D 触发器驱动表,0 00 11 01 1,00,11,无约束,Qn+1 在 D=0 时就为 0,与 Qn 无关。,0 00 11 01 1,0 1,D=1,D=0,D=0,D=1,Qn+1 在 D=1 时就为 1,与 Qn 无关。,2.D 触发器的特性表、特性方程、驱动表和状态转换图,同步D触发器状态转换图,(三)同步 J
7、K 触发器,(三)同步 JK 触发器,功能表,电路结构,称为 JK 功能,即 JK=00 时保持;JK=11 时翻转;J K 时 Qn+1 值与 J 相同。,不变,Qn,置 0,0,翻转,置 1,1,0,特性表,特性方程,驱动表,0,无约束条件,状态转换图,0 1,J=0K=,1,1,0,J=1K=,J=K=0,J=K=1,解:,例 设触发器初始状态为 0,试对应输入波形画出 Q 端波形。,触发器初始状态为 0,(四)同步触发器的特点,同步触发器的触发方式为电平触发式,同步触发器的共同缺点是存在空翻,主要要求:,了解无空翻触发器的类型,掌握其工作特点。,能根据触发器符号识别其逻辑功能和触发方式
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