null第五章 触发器第五章 触发器null触发器(Flip-Flop)
构成时序逻辑电路的基本逻辑部件。次态:触发器接收输入信号之后所处的新的稳定状态。现态:触发器接收输入信号之前的状态,也就是触发器原来的稳定状态。5.1 SR锁存器(基本RS触发器)5.1 SR锁存器(基本RS触发器)一、电路结构与工作原理特性
表
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null 特性方程(触发器次态Qn+1与输入及现态Qn之间的逻辑关系式):保持、
记忆置1、
置位置0、
复位不允许 信号输入端高电平有效
null 由与非门构成,输入端低电平有效。null二、动作特点
在任何时刻,输入都能直接改变输出的状态
例:
nullSDQnull基本RS触发器的特点(1)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。
(2)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。
(3)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。
(4)在稳定状态下两个输出端的状态和必须是互补关系,即有约束条件。 在数字电路中,凡根据输入信号R、S情况的不同,具有置0、置1和保持功能的电路,都称为RS触发器。5.2 时钟电平触发的触发器5.2 时钟电平触发的触发器 SR触发器(同步RS触发器、门控RS触发器)
一、电路结构与工作原理保持
保持
置1
置0
不定CP=1时null含有直接置1(异步置1)、直接置0(异步置0)端的电平触发SR触发器null二、动作特点
(1)时钟电平控制。在CP=1期间接收输入信号,CP=0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。
(2)R、S之间有约束。不能允许出现R和S同时为1的情况,否则会使触发器处于不确定的状态。D触发器(同步D触发器)D触发器(同步D触发器)CP=1时5.3 时钟脉冲触发的触发器5.3 时钟脉冲触发的触发器一、SR触发器(主从型)为提高可靠性,要求每个CP周期输出状态只能改变1次表示脉冲触发方式采用主从结构null仍然存在约束,即S、R不能同时为1CP下降沿到来时有效二、JK触发器(主从型)二、JK触发器(主从型)CP端没有圈,表明高电平为有效信号,即高电平接受输入信号,Q在下跳沿发生变化。nullnull保持
保
持
置
1
置
0
翻
转代入主从RS触发器的特性方程,即可得到主从JK触发器的特性方程:双下降沿触发JK触发器null二、主从结构触发器的动作特点 主从JK触发器特点:
1、输入信号J、K之间没有约束。
2、存在一次变化问
题
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。即主从JK触发器中的主触发器,在CP=1期间其状态能且只能变化一次,这种变化可以是J、K变化引起,也可以是干扰脉冲引起,因此其抗干扰能力尚需进一步提高。null CP=1期间,主触发器打开,主触发器输出可能受到干扰的影响,造成最终输出发生改变。5.4 边沿触发器的电路结构与动作特点5.4 边沿触发器的电路结构与动作特点 为了提高可靠性,增强抗干扰能力,希望触发器的次态仅取决于CP的下降沿(或上升沿)到时的输入信号状态,与在此前、后输入的状态没有关系。
用CMOS传输门的边沿触发器
维持阻塞触发器
用门电路tpd的边沿触发器
。。。null一、利用CMOS传输门的边沿触发器null TG1( TG4)的工作状态与TG2( TG3)相反,无论CP在哪个半周SD、RD信号均能传到Q。null>表明边沿触发,如果CP端没有圈,表明Q在上跳沿发生变化。5.5 触发器的逻辑功能及其描述方法5.5 触发器的逻辑功能及其描述方法 触发器的逻辑功能分类
一、SR触发器
1)凡具有如下功能的触发器称SR触发器null二、JK触发器
1.定义三、D触发器三、D触发器1、定义:四、T触发器四、T触发器1、定义: 同一种功能的触发器,可以用不同的电路结构形式来实现;反过来,同一种电路结构形式,可以构成具有不同功能的各种类型触发器。
JK触发器的功能急包含了T及SR触发器的功能,在触发器的集成产品中,通常只生产JK及D触发器。
由于不同触发方式的触发器动作特点不一样,所以有时同样的输入加到不同结构而功能相同的触发器上,输出不一定相同。