1、 第五章 触发器5.2 5.2 钟控触发器钟控触发器5.4 5.4 边沿触发器边沿触发器5.1 5.1 基本触发器基本触发器5.3 5.3 主从触发器主从触发器1第1页，共113页。5.1 基本触发器基本触发器5.1.1、基本触发器电路组成和工作原理、基本触发器电路组成和工作原理 1用与非门组成的基本用与非门组成的基本RS触发器触发器 （1 1）电路结构）电路结构:由两个门电路交叉连接而成。由两个门电路交叉连接而成。置1端置0端信号输入端信号输入端信号输出端信号输出端2第2页，共113页。（2）逻辑功能）逻辑功能触发器有两个互补的输出端，触发器有两个互补的输出端，当当Q=1=1，=0=0时，称
2、为触发器的时，称为触发器的1 1状态。状态。Q当当 =1=1，Q=0=0时，称为触发器的时，称为触发器的0 0状态。状态。QQn+1/RD /SD功能功能Qn功能表功能表 0 1100011置置0 0001/RD称为置称为置0输入端输入端低电平有效低电平有效01现态：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。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。次态：次态：触发器接收输入信号之后所处的新的稳定状态。触发器接收输入信号之后所处的新的稳定状态。3第3页，共113页。（2）逻辑功能）逻辑功能触发器有两个互补的输出端，触发器有两个互补的输出端，当当Q=1=1，
3、=0=0时，称为触发器的时，称为触发器的1 1状态。状态。Q当当 =1=1，Q=0=0时，称为触发器的时，称为触发器的0 0状态。状态。QQn+1/RD /SD功能功能Qn功能表功能表 0 1011100置置0 0001/SD称为置称为置0输入端输入端低电平有效低电平有效011 0置置1 110114第4页，共113页。（2）逻辑功能）逻辑功能触发器有两个互补的输出端，触发器有两个互补的输出端，当当Q=1=1，=0=0时，称为触发器的时，称为触发器的1 1状态。状态。Q当当 =1=1，Q=0=0时，称为触发器的时，称为触发器的0 0状态。状态。QQn+1/RD /SD功能功能Qn功能表功能表
4、0 1110011置置0 0000011 0置置1 110111 1保持保持0011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了触发器具有记忆记忆能力。能力。5第5页，共113页。（2）逻辑功能）逻辑功能触发器有两个互补的输出端，触发器有两个互补的输出端，当当Q=1=1，=0=0时，称为触发器的时，称为触发器的1 1状态。状态。Q当当 =1=1，Q=0=0时，称为触发器的时，称为触发器的0 0状态。状态。QQn+1/RD /SD功能功能Qn功能表功能表 0 1置置0 000011 0置置1 110111
5、1保持保持00110 0不定不定010011111100Q=Q，不符合触发器的逻辑关系。并且由于与非门延迟时间，不符合触发器的逻辑关系。并且由于与非门延迟时间不可能完全相等，在两输入端的不可能完全相等，在两输入端的01，将不能确定触发器是，将不能确定触发器是处于处于1状态还是状态还是0状态。所以触发器不允许出现这种情况，这状态。所以触发器不允许出现这种情况，这就是基本就是基本RS触发器的触发器的约束条件约束条件。6第6页，共113页。（3 3）波形分析）波形分析反映触发器输入信号取值和状态之间对应关系的图形称为反映触发器输入信号取值和状态之间对应关系的图形称为波形图波形图例例5.1.15.1.
6、1 在用与非门组成的基本在用与非门组成的基本RS触发器中，设初始状态为触发器中，设初始状态为1，已，已知输入知输入R、S的波形图，画出两输出端的波形图。的波形图，画出两输出端的波形图。RDSDQQ置1置0置1置1置1保持不允许7第7页，共113页。逻辑功能：逻辑功能：1000110Qn+1RD SD功能功能Qn功能表功能表 0 1置置1 111011 0置置0 000011 101不定不定0 0保持保持01012用或非门组成的基本用或非门组成的基本RS触发器触发器SD仍然称为置仍然称为置1输入端，但为高电平有效。输入端，但为高电平有效。RD仍然称为置仍然称为置0输入端，也为高电平有效。输入端，
7、也为高电平有效。SDRDQG21GQ118第8页，共113页。基本触发器的特点总结：（1 1）有两个互补的输出端，有两个稳定的状态。）有两个互补的输出端，有两个稳定的状态。（2 2）有复位（）有复位（Q=0Q=0）、置位（）、置位（Q=1Q=1）、保持原状态三种功能。）、保持原状态三种功能。（3 3）/R/RD D为复位输入端，为复位输入端，/S/SD D为置位输入端，可以是低电平有效，也可为置位输入端，可以是低电平有效，也可以是高电平有效，取决于触发器的结构。以是高电平有效，取决于触发器的结构。（4 4）由于反馈线的存在，无论是复位还是置位，有效信号只需要作用很）由于反馈线的存在，无论是复位
8、还是置位，有效信号只需要作用很短的一段时间，即短的一段时间，即“一触即发一触即发”。9第9页，共113页。5.1.2、基本触发器、基本触发器功能的描述功能的描述触发器的功能主要有三种方法：触发器的功能主要有三种方法：（1）状态转移真值表）状态转移真值表（功能表）（功能表）Qn+1/RD /SD功能功能Qn状态转移真状态转移真值表值表 0 1置置0 000011 0置置1 110111 1保持保持00110 0不定不定01Qn+1/RD /SD功能功能简化真值表简化真值表 0 1置置0 001 0置置1 111 1保持保持Qn0 0不定不定10第10页，共113页。（2）特性方程）特性方程由功能
9、表画出卡诺图得特性方程：由功能表画出卡诺图得特性方程：Qn+1/RD /SD功能功能Qn状态转移真状态转移真值表值表 0 1置置0 000011 0置置1 110111 1保持保持00110 0不定不定01 Qn 00 01 11 10 0 0 0 1 1 0 1 1 RS 次态次态Qn+1的卡诺图的卡诺图约束条件 1)(1DDnDDnDDnSRQRSQRSQ特性方程触发器的特性方程就是触发器次态触发器的特性方程就是触发器次态Qn+1与输入及现态与输入及现态Qn之间的逻辑关系式之间的逻辑关系式11第11页，共113页。（3 3）状态转换图和激励表）状态转换图和激励表 A 状态转换图状态转换图表
10、示触发器从一个状态变化到另一个状态或保持原状不变时，表示触发器从一个状态变化到另一个状态或保持原状不变时，对输入信号的要求。对输入信号的要求。01/RD=/SD=1/RD=1/SD=/RD=1 /SD=0/RD=0 /SD=1当触发器处在当触发器处在0状态，即状态，即Qn=0时，若输入信号时，若输入信号 01或或11，触发器仍为，触发器仍为0状态；状态；RDSD当触发器处在当触发器处在1状态，即状态，即Qn=1时，若输入信号时，若输入信号 10或或11，触发器仍为，触发器仍为1状态；状态；RDSDRDSD若若 10，触发器就会翻转成为，触发器就会翻转成为1状态。状态。RDSD若若 01，触发器
11、就会翻转成为，触发器就会翻转成为0状态。状态。Qn+1/RD /SD功能功能简化真值表简化真值表 0 1置置0 001 0置置1 111 1保持保持Qn0 0不定不定12第12页，共113页。B、激励、激励表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。时，对输入信号的要求。0 00 11 01 1 11 00 11 01/RD=/SD=1/RD=1/SD=/RD=1 /SD=0/RD=0 /SD=1Qn Qn+1/R D /SD RS触发器的触发器的激励激励表表 低电平有效13第13
12、页，共113页。5.2 钟控触发器钟控触发器 基本触发器具有保持功能，输出与输入不象组合电路那样一基本触发器具有保持功能，输出与输入不象组合电路那样一一对应，输入同为一对应，输入同为1，输出可为状态，输出可为状态0，也可为状态，也可为状态1。但基本触发器又与组合电路类似，输入任意时刻发生变但基本触发器又与组合电路类似，输入任意时刻发生变化，输出马上跟着改变。化，输出马上跟着改变。在时序电路中，常常希望输入信号只作为输出变化的条件，在时序电路中，常常希望输入信号只作为输出变化的条件，何时开始翻转要由节拍器（时钟）来决定。显然基本触发器不具何时开始翻转要由节拍器（时钟）来决定。显然基本触发器不具有
13、这样的功能。有这样的功能。给触发器加一个时钟控制端给触发器加一个时钟控制端CP，只有在，只有在CP端上出现时钟脉端上出现时钟脉冲时，触发器的状态才能改变。这种触发器称为冲时，触发器的状态才能改变。这种触发器称为钟控钟控触发器触发器。钟控触发器具有按时钟拍节工作的特点，下面我们钟控触发器具有按时钟拍节工作的特点，下面我们看看几种钟控触发器的工作原理。看看几种钟控触发器的工作原理。14第14页，共113页。1 1钟控钟控RS触发器的电路结构触发器的电路结构 5.2.1 钟控钟控RS触发器触发器国标符号国标符号 信号输入端信号输入端信号输出端信号输出端RDSD15第15页，共113页。2 2逻辑功能
14、逻辑功能当当CP0 0时，控制门时，控制门G3 3、G4 4关闭，关闭，,触发器的状态保持不变。触发器的状态保持不变。当当CP1 1时，时，G3 3、G4 4打开，打开，,输出状态由输出状态由R、S端的输入信号决定。端的输入信号决定。钟控钟控RS触发器的状态转换分别由触发器的状态转换分别由R、S和和CP控制，其中，控制，其中，R、S控制控制状态转换的方向；状态转换的方向；CP控制状态转换的时刻。控制状态转换的时刻。Qn+1R S功能功能Qn功能表功能表 0 1 0 1置置1 11101 1 0 1 0置置0 000011 11 101不定不定0 00 0保持保持0101100101101RDS
15、D1,1DDSRSSRRDD,注意：注意：只有当只有当R和和S同时由同时由1变为变为0时，时，Q 的的状态不定。状态不定。16第16页，共113页。3 3特性方程特性方程当当CP1 1时，时，。Qn+1R S功能功能Qn功能表功能表 0 1 0 1置置11101 1 0 1 0置置000011 11 101不定不定0 00 0保持保持0101RDSDSSRRDD,约束条件 1)(1DDnDDnDDnSRQRSQRSQ基本触发器特性方程基本触发器特性方程特性特性方程方程 01RSQRSQnnCP=1期间有效期间有效（约束条件）（约束条件）17第17页，共113页。4 4状态转移真值表状态转移真值
16、表Qn+1R S功能功能Qn功能表功能表 0 1 0 1置置11101 1 0 1 0置置000011 11 101不定不定0 00 0保持保持0101Qn+1R S 功能功能简化真值表简化真值表 0 1置置1 111 0置置0 001 1不定不定 0 0保持保持Qn18第18页，共113页。5 5状态转移图及激励表状态转移图及激励表 根据状态转移真值表作出状态转移图和激励表根据状态转移真值表作出状态转移图和激励表Qn+1R S 功能功能简化真值表简化真值表 0 1置置1 111 0置置0 001 1不定不定 0 0保持保持Qn01R=S=0R=0 S=R=0 S=1R=1 S=0当触发器处在
17、当触发器处在0状态，即状态，即Qn=0时，若输入信号时，若输入信号 00或或10，触发器仍为，触发器仍为0状态；状态；RS当触发器处在当触发器处在1状态，即状态，即Qn=1时，若输入信号时，若输入信号RS00或或01，触，触发器仍为发器仍为1状态；状态；若若RS01，触发器就会翻转成为，触发器就会翻转成为1状态。状态。若若RS10，触发器就会翻转成为，触发器就会翻转成为0状态。状态。19第19页，共113页。5 5状态转移图及激励表状态转移图及激励表 根据状态转移真值表作出状态转移图和激励表根据状态转移真值表作出状态转移图和激励表Qn+1R S 功能功能简化真值表简化真值表 0 1置置1 11
18、1 0置置0 001 1不定不定 0 0保持保持Qn01R=S=0R=0 S=R=0 S=1R=1 S=00 00 11 01 1 00 11 00 Qn Qn+1R S钟控钟控RS触发器的触发器的激励激励表表 20第20页，共113页。主主要要特特点点（1）时钟电平控制。在）时钟电平控制。在CP1期间接收输入信号，期间接收输入信号，CP0时时状态保持不变，与基本状态保持不变，与基本RS触发器相比，对触发器状态的转触发器相比，对触发器状态的转变增加了时间控制。变增加了时间控制。（2）R、S之间有约束。不能允许出现之间有约束。不能允许出现R和和S同时为同时为1的情的情况，否则会使触发器处于不确定
19、的状态。况，否则会使触发器处于不确定的状态。例：钟控例：钟控R-S触发器的输入波形如图，画出输出端触发器的输入波形如图，画出输出端Q的波形。的波形。禁止不定置0CPRS置0Q置1置1置1保持保持21第21页，共113页。1 1钟控钟控D触发器的电路结构触发器的电路结构 5.2.2 钟控钟控D触发器触发器1,1DDSR当当CP=0时，时，Q保持不变；保持不变；DSDRDD,当当CP=1时，时，Q将发生转移，将发生转移，状态方程为状态方程为：11DDnDDnRSQRSQDDQDQnn1CP=1期间有效期间有效22第22页，共113页。2状态转移真值表状态转移真值表由由CP=1时的特征方程时的特征方
20、程Qn+1=D,可以得到可以得到CP=1时的状态转移真值表时的状态转移真值表 3状态转移图及激励表状态转移图及激励表23第23页，共113页。例例 已知已知D D触发器的输入波形，画出输出波形图。触发器的输入波形，画出输出波形图。Q在数字电路中，凡在在数字电路中，凡在CP时钟脉冲控制下，根据输入信时钟脉冲控制下，根据输入信号号D情况的不同，具有情况的不同，具有置置0、置、置1功能的电路，都称为功能的电路，都称为D触发器触发器。24第24页，共113页。1 1钟控钟控J-K触发器的电路结构触发器的电路结构 5.2.3 钟控钟控J-K触发器触发器1,1DDSR当当CP=0时，时，Q保持不变；保持不
21、变；nDnDQJSKQR,当当CP=1时，时，Q将发生转移，将发生转移，状态方程为状态方程为：11DDnDDnRSQRSQnnnQKQJQ1CP=1期间有效期间有效25第25页，共113页。2状态转移真值表状态转移真值表由由CP=1时的特征方程时的特征方程 ,可以得到可以得到CP=1时的状态转移真值表时的状态转移真值表 3状态转移图及激励表状态转移图及激励表nnnQKQJQ1保持保持置置0置置1翻转翻转26第26页，共113页。波波形形图图在数字电路中，凡在在数字电路中，凡在CP时钟脉冲控制下，根据输入信号时钟脉冲控制下，根据输入信号J、K情况的不同，具有情况的不同，具有置置0、置、置1、保持
22、和翻转、保持和翻转功能的电路，功能的电路，都称为都称为JK触发器触发器。CPJKQQ27第27页，共113页。1 1钟控钟控T触发器的电路结构触发器的电路结构 524 钟控钟控T触发器触发器1,1DDSR当当CP=0时，时，Q保持不变；保持不变；nDnDQTSTQR,当当CP=1时，时，Q将发生转移，将发生转移，状态方程为状态方程为：11DDnDDnRSQRSQnnnQTQTQ1CP=1期间有效期间有效28第28页，共113页。2状态转移真值表状态转移真值表由由CP=1时的特征方程时的特征方程 ,可以得到可以得到CP=1时的状态转移真值表时的状态转移真值表 3状态转移图及激励表状态转移图及激励
23、表nnnQTQTQ129第29页，共113页。电位触发方式电位触发方式当钟控信号当钟控信号CP为低（高）电平时，触为低（高）电平时，触发器不接受输入激励信号，触发器状态保持不变；当钟控信号发器不接受输入激励信号，触发器状态保持不变；当钟控信号CP为高（低）电平时，触发器接受输入激励信号，状态发生转为高（低）电平时，触发器接受输入激励信号，状态发生转移。移。5.2.5 电位触发方式的工作特性电位触发方式的工作特性 电位触发方式的特点：电位触发方式的特点：在约定钟控信号电平（在约定钟控信号电平（CP=1或或CP=0）期间，输入激励信号）期间，输入激励信号的变化都会引起触发器状态的改变；的变化都会引
24、起触发器状态的改变；在非约定钟控信号电平（在非约定钟控信号电平（CP=0或或CP=1）期间，无论输入激）期间，无论输入激励信号如何变化，触发器状态保持不变。励信号如何变化，触发器状态保持不变。30第30页，共113页。例例 由于在由于在CP=1期间，期间，G3、G4门都是开着的，都能接收门都是开着的，都能接收R、S信号，所以，如果在信号，所以，如果在CP=1期间期间R、S发生多次变化，则触发器的状态也可能发生多次翻转。发生多次变化，则触发器的状态也可能发生多次翻转。在一个时钟脉冲周期中，触发器发生多次翻转的现象叫做在一个时钟脉冲周期中，触发器发生多次翻转的现象叫做空翻空翻。Q 有效翻转有效翻转
25、 空翻空翻31第31页，共113页。5.3 主从触发器主从触发器由两级同步由两级同步RS触发器串联触发器串联组成。组成。G1G4组成从触发器，组成从触发器，G5G8组成主触发器。组成主触发器。CP 与与CP互补，使两个触互补，使两个触发器工作在两个不同的发器工作在两个不同的时区内。时区内。5.3.1、主从主从RS触发器触发器 1电路结构电路结构32第32页，共113页。2 2工作原理工作原理主从触发器的触发翻转分为两个节拍：主从触发器的触发翻转分为两个节拍：（1 1）当）当CP1 1时，时，CP0 0，”从从“保持。保持。”主主”工作，接收工作，接收R和和S端的输入信号。端的输入信号。（2 2
26、）当）当CP 时，即时，即CP=0=0、CP1 1。”主主“保持，不再接收保持，不再接收R、S信号；信号；”从从”工作，接收主触发器输出端的状态。工作，接收主触发器输出端的状态。01RSQRSQnn主主011RSQQnn主G9&GCP器G&6GQ主G1&2触触G&器主G发发4G3CPQ主RQ从&S8Q57G133第33页，共113页。2 2工作原理工作原理Qn+1R S功能功能Qn功能表功能表 0 1 0 1输出状态输出状态同同S S状态状态1101 1 0 1 0输出状态输出状态同同S S状态状态00011 11 101不定不定0 00 0保持保持0101主从触发器的触发翻转分为两个节拍：主
27、从触发器的触发翻转分为两个节拍：（1 1）当）当CP1 1时，时，CP0 0，”从从“保持。保持。”主主”工作，接收工作，接收R和和S端的输入信号。端的输入信号。（2 2）当）当CP 时，即时，即CP=0=0、CP1 1。”主主“保持，不再接收保持，不再接收R、S信号；信号；”从从”工作，接收主触发器输出端的状态。工作，接收主触发器输出端的状态。100101101010110134第34页，共113页。波波形形图图CPRSQ主Q35第35页，共113页。主从触发器的特点：主从触发器的特点：在在CP的一个周期中触发器的输出状态只能改的一个周期中触发器的输出状态只能改变一次。变一次。（1 1）主从
28、触发器的翻转是在）主从触发器的翻转是在CPCP由由1 1变变0 0时刻（时刻（CPCP下降沿下降沿）发生的。）发生的。（2 2）CPCP一旦变为一旦变为0 0后，主触发器被封锁，其状态不再后，主触发器被封锁，其状态不再受受R R、S S影响，因此不会有空翻现象。影响，因此不会有空翻现象。主从主从RSRS触发器的符号：触发器的符号：36第36页，共113页。5.3.2、主从主从JK触发器触发器主从主从RS触发器的缺点：触发器的缺点：使用时有约束条件使用时有约束条件 RS=01 1电路结构电路结构 为此，将触发器的两个互补的输出端为此，将触发器的两个互补的输出端信号通过两根反馈线分别引到输入端信号
29、通过两根反馈线分别引到输入端的的G7、G8门，这样，就构成了门，这样，就构成了JK触发触发器。器。&GCP器G&G6G9G1&2触触G&器主G发发4G3Q主CPQ主RQ从&S8Q57G1器Q9发触&主Q2G3从G触Q主1G器Q主发1GGG&G5&4&6GCP8G&7K&J37第37页，共113页。器Q9发触&主Q2G3从G触Q主1G器Q主发1GGG&G5&4&6GCP8G&7K&J2 2工作原理工作原理（1 1）当）当CP1 1时，时，CP0 0，”从从“保保持，持，”主主”工作，接收输入信号。工作，接收输入信号。（2 2）当）当CP 时，即时，即CP=0=0、CP1 1。”主主“保持，不再接
30、收保持，不再接收输入输入信号；信号；”从从”工作，接收主触发器输出端工作，接收主触发器输出端的状态。的状态。nnnnnnnQKQQJQRSQQJSKQR主主主1111111RSSRnnnnnnnnQQQQQQQQ主主主主主CPR SR S38第38页，共113页。器Q9发触&主Q2G3从G触Q主1G器Q主发1GGG&G5&4&6GCP8G&7K&J3 3主从主从JK触发器的一次翻转现象触发器的一次翻转现象如果如果CP=1期间，期间，J、K K变化引起主触发变化引起主触发器发生状态发生第一次翻转，即器发生状态发生第一次翻转，即（1 1）当）当CP=0=0时，时，11nnQQ主CPnnQQ1主（2
31、 2）当）当CP=1=1时，时，将次态作为现态，求出新的次态，此将次态作为现态，求出新的次态，此时时注意：在主触发器状态变化之前，注意：在主触发器状态变化之前，即即CP=0CP=0时，时，nnQQ主nnnnnQKQQJQRSQ主主主1则此后无论则此后无论J、K如何变化，都不会使如何变化，都不会使Q主主再次翻转。直到再次翻转。直到CP=0后，再次为后，再次为1，才可产生新的翻转。才可产生新的翻转。nnQQ主nnnnnnQQKQQJQRSQ主主139第39页，共113页。器Q9发触&主Q2G3从G触Q主1G器Q主发1GGG&G5&4&6GCP8G&7K&JQn+1J K功能功能QnJK触发器触发器
32、功能表功能表 0 1 0 1输出状态输出状态同同J J状态状态0001 1 0 1 0输出状态输出状态同同J J状态状态11011 11 101100 00 0保持保持0101Qn=Qn11010110101011011040第40页，共113页。例例 已知主从已知主从JK触发器触发器J、K的波形如图所示，画出输出的波形如图所示，画出输出Q的波形图（设初始状态为的波形图（设初始状态为0）。）。器Q9发触&主Q2G3从G触Q1G器Q发1GGG&G5&4&6GCP8G&7K&JQ主0101011101101101001101由此看出，主从由此看出，主从JK触发器在触发器在CP=1期间，主触发器只变
33、化（翻转）一次，这种现象称期间，主触发器只变化（翻转）一次，这种现象称为为一次翻转现象一次翻转现象。Q41第41页，共113页。CPJKQQ主例1 已知主从JK触发器J、K的波形如图所示，画出输出Q的波形图（设初始状态为0）。CP=1,若若J、K变化，触发器的状态与真值表、特征方程不对应，存变化，触发器的状态与真值表、特征方程不对应，存在在一次变化现象。一次变化现象。42第42页，共113页。例2 已知主从JK触发器J、K的波形如图所示，画出输出Q的波形图（设初始状态为0）。在画主从触发器的波形图时，应注意以下几点：在画主从触发器的波形图时，应注意以下几点：（1）触发器的触发翻转发生在时钟脉冲
34、的触发沿（这里是下降沿）触发器的触发翻转发生在时钟脉冲的触发沿（这里是下降沿）Q（2）判断触发器次态的依据是时钟脉冲下降沿前一瞬间输入端的状态）判断触发器次态的依据是时钟脉冲下降沿前一瞬间输入端的状态。61KCPJ54237（3 3）一次翻转现象）一次翻转现象43第43页，共113页。G1 G2J K CP G7 G8G5 G6 G3 G4Q Q1G9RDSD&带清零端和预置端的带清零端和预置端的主从主从JK触发器触发器RD=0，直接置001111001SD=0，直接置1G1 G2J K CP G7 G8G5 G6 G3 G4Q Q1G9RDSD&1000111144第44页，共113页。SD
35、J CP K RD Q QSD RD J KJ CP KQ Q曾用符号国标符号CPRDSD S 1J 1K R Q QC1带清零端和预置端的主从带清零端和预置端的主从JK触发器的逻辑符号触发器的逻辑符号45第45页，共113页。集成主从集成主从JK触发器触发器 14 13 12 11 10 9 87472 1 2 3 4 5 6 7VCC SD RD K3 K2 K1 Q(b)7472 的引脚图(a)74LS76 的引脚图 16 15 14 13 12 11 10 974LS76 1 2 3 4 5 6 7 81K 1Q 1Q GND 2K 2Q 2Q 2J1CP 1SD 1RD 1J VCC
36、2CP 2SD 2RDNC CP J1 J2 J3 Q GND321KKKK 321JJJJ 低电平有效低电平有效CP下降沿触发46第46页，共113页。1J 2K S RSD J1 J2 J3 CP K1 K2 K3 RDQ QCP&与输入主从与输入主从JK触发器的逻辑符号触发器的逻辑符号主从JK触发器功能完善，并且输入信号J、K之间没有约束。但主从JK触发器还存在着一次变化问题，即主从JK触发器中的主触发器，在CP1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。47第47页，共113页。例：例：给出主给出主-从从J-KJ-K
37、触发器触发器CPCP、J J、K K、R RD D及及S SD D端的信号波端的信号波形图，试绘出形图，试绘出Q Q端的波形图。端的波形图。/R/RD D、/S SD D-直接直接复位、置位端复位、置位端1.1.当当/R/RD D=0/S=0/SD D=1=1时时 Q=0Q=02.2.当当/R/RD D=1/S=1/SD D=0=0时时 Q=1Q=13.3.当当/R/RD D=1/S=1/SD D=1=1时时 触发器正常工作触发器正常工作此时当此时当CP脉冲有效跳变沿到来时，触发器的次态输出脉冲有效跳变沿到来时，触发器的次态输出Qn+1取取决于决于J、K及及Qn当当J、K不同时，不同时，触发器
38、的次态输出触发器的次态输出Qn+1与与J相同相同当当J、K同为同为 0 时，时，Qn+1=Qn当当J、K同为同为 1 时，时，Qn+1=Qn保持状态保持状态计数状态计数状态48第48页，共113页。101101111111111000001149第49页，共113页。图5-3-5 集成主从J-K触发器KJCP&AQQ11&RDSDBDCQ主主FGHEQ主主T1T2QQ电路结构电路结构直接置0端直接置1端50第50页，共113页。QnQn1111010111101011QnQn001101011010QQKJCPSDRD表5-3-1 主从J-K触发器功能表逻辑符号及功能说明逻辑符号及功能说明Q&
39、K&JQSDRDCP图5-3-5 J-K触发器逻辑符号CP端的小圆圈表示端的小圆圈表示CP下降沿时下降沿时触发器状态翻转。直接置触发器状态翻转。直接置0端和直端和直接置接置1端的小圆圈表示低电平或负脉冲端的小圆圈表示低电平或负脉冲有效。有效。51第51页，共113页。脉冲工作特性：触发器正常工作时，对时钟信号及输入信号的要求。触发器正常工作时，对时钟信号及输入信号的要求。时钟时钟CP由由0变变1及及CP=1的准备阶段，要完成主触发器状态的准备阶段，要完成主触发器状态的正确转移。因此要求：的正确转移。因此要求：(1)在在CP上升沿到达时，上升沿到达时，J、K信号已处于稳定状态，并且在信号已处于稳
40、定状态，并且在CP=1期间，期间，J、K信号不发生变化；信号不发生变化；5.3.4集成主从集成主从J-K触发器的脉冲工作特性触发器的脉冲工作特性KJCP&AQQ11&RDSDBDCQ主主GHEQ主主T1T2QQF52第52页，共113页。(2)主触发器状态发生变化从主触发器状态发生变化从CP上升沿开始至最后稳定，需经历上升沿开始至最后稳定，需经历两两级级与或非与或非门门的延迟时间。若一级的延迟时间。若一级与或非与或非门门的延迟时间为的延迟时间为1.4tpd（tpd为为与与非非门门的平均延迟时间），则要求的平均延迟时间），则要求CP=1持续期为：持续期为：。pdCPH8.2 tt 5.3.4集成
41、主从集成主从J-K触发器的脉冲工作特性触发器的脉冲工作特性KJCP&AQQ11&RDSDBDCQ主主GHEQ主主T1T2QQ53第53页，共113页。CP由由1变变0时，从触发器接受主触发器的状态。时，从触发器接受主触发器的状态。设三极管设三极管T1和和T2开关的延迟时间为开关的延迟时间为0.5tpd，则从，则从CP由由1变变0直到触直到触发器状态转移完成，需发器状态转移完成，需2.5tpd时间，这就要求时间，这就要求CP=0的持续时间满足：的持续时间满足：pdCPL5.2 tt KJCP&AQQ11&RDSDBDCQ主主GHEQ主主T1T2QQ54第54页，共113页。CP由由1变变0时，从
42、触发器接受主触发器的状态。时，从触发器接受主触发器的状态。设三极管设三极管T1和和T2开关的延迟时间为开关的延迟时间为0.5tpd，则从，则从CP由由1变变0直到触直到触发器状态转移完成，需发器状态转移完成，需2.5tpd时间，这就要求时间，这就要求CP=0的持续时间满的持续时间满足：足：pdCPL5.2 tt 触发器的工作频率：时钟信号的最高工作频率为触发器的工作频率：时钟信号的最高工作频率为pdCPLCPHmaxCP3.511tttf 主从主从J-K触发器触发器主触发器有一次翻转特性，为了提高抗干主触发器有一次翻转特性，为了提高抗干扰能力，在满足对扰能力，在满足对tCPH要求的条件下，尽可
43、能使要求的条件下，尽可能使CP=1的持续时间缩的持续时间缩短，采用窄脉冲触发。短，采用窄脉冲触发。CPQKQJQnnn1主从主从J-K触发器是一种脉冲触发方式，由脉冲的下降沿触发，触发器是一种脉冲触发方式，由脉冲的下降沿触发，有时将触发器的状态方程写成：有时将触发器的状态方程写成：55第55页，共113页。主从触发器小结主从触发器小结主从触发器由主触发器和从触发器两部分级联而成，分别主从触发器由主触发器和从触发器两部分级联而成，分别受两个互补的时钟信号控制。受两个互补的时钟信号控制。主触发器和从触发器在时钟信号的驱动下，交替工作；状态的主触发器和从触发器在时钟信号的驱动下，交替工作；状态的转移
44、发生在时钟信号的下降沿。转移发生在时钟信号的下降沿。主从触发器和相同类型的钟控触发器具有相同的状态方程，主从触发器和相同类型的钟控触发器具有相同的状态方程，但触发方式和时机不同。但触发方式和时机不同。主从主从J-K触发器的主触发器具有一次翻转特性，因此该触触发器的主触发器具有一次翻转特性，因此该触发器的抗干扰能力较弱。发器的抗干扰能力较弱。56第56页，共113页。5.4 边沿触发器边沿触发器一、维持一、维持阻塞触发器基本原理阻塞触发器基本原理1 1、维持、维持阻塞阻塞R-SR-S触发器电路组成触发器电路组成置0维持线置1维持线置0阻塞线置1阻塞线分析：分析：（1 1）当）当CP0 0，S S
45、0 0，R=1R=1时，时，触发器保持，触发器保持，a=0a=0，b=1b=1。0011110（2 2）当）当CP 时，时，111100S1RDDQ=1Q=1，置，置1 11封锁封锁C C门，门，阻塞置，阻塞置0 0 1RD0b=1b=1，维持置，维持置1 1 0SD11015.4.1维持维持阻塞阻塞触发器触发器57第57页，共113页。5.4 边沿触发器边沿触发器一、维持一、维持阻塞触发器基本原理阻塞触发器基本原理1 1、维持、维持阻塞阻塞R-SR-S触发器电路组成触发器电路组成置0维持线置1维持线置0阻塞线置1阻塞线分析：分析：置置0阻塞线、置阻塞线、置1维持线维持线的作用下，当的作用下，
46、当CP=1时，时，触发器不发生变化，当触发器不发生变化，当CP由由10或或CP=0时，触发时，触发器也不发生变化器也不发生变化。0011110111101011015.4.1维持维持阻塞阻塞触发器触发器58第58页，共113页。5.4 边沿触发器边沿触发器一、维持一、维持阻塞触发器基本原理阻塞触发器基本原理1 1、维持、维持阻塞阻塞R-SR-S触发器电路组成触发器电路组成置0维持线置1维持线置0阻塞线置1阻塞线分析：分析：（1 1）当）当CP0 0，S S1 1，R=0R=0时，时，触发器保持，触发器保持，a=1a=1，b=0b=0。010111（2 2）当）当CP 时，时，10111S0RD
47、DQ=0Q=0，置，置0 00封锁封锁E E门，门，阻塞置，阻塞置1 1 1SD1a=1a=1，维持置，维持置0 0 0RD015.4.1维持维持阻塞阻塞触发器触发器59第59页，共113页。5.4.边沿触发器边沿触发器一、维持一、维持阻塞触发器基本原理阻塞触发器基本原理1 1、维持、维持阻塞阻塞R-SR-S触发器电路组成触发器电路组成置0维持线置1维持线置0阻塞线置1阻塞线分析：分析：01011110110101 置置1阻塞线、置阻塞线、置0维持线的维持线的作用下，当作用下，当CP=1时，触发时，触发器不发生变化，当器不发生变化，当CP由由10或或CP=0时，触发器也时，触发器也不发生变化不
48、发生变化。综合之：由于综合之：由于维持维持阻塞的作用，触发器仅在阻塞的作用，触发器仅在CP由由01上升沿时刻发生状态转移。上升沿时刻发生状态转移。5.4.1维持维持阻塞阻塞触发器触发器60第60页，共113页。1维持维持阻塞阻塞D触发器的结构及工作原理触发器的结构及工作原理（1）D触发器：触发器：该电路满足该电路满足D触发器触发器的逻辑功能，但有的逻辑功能，但有空翻现象空翻现象。设：设：D=1011001101二、维持二、维持阻塞阻塞D触发器触发器61第61页，共113页。（2）维持）维持阻塞阻塞D触发器触发器 为了克服空翻，在原电路为了克服空翻，在原电路的基础上引入三根反馈线的基础上引入三根
49、反馈线。011001101置置1。设：设：D=101100L1称为置称为置1维持线。维持线。L2称为置称为置0阻塞线。阻塞线。162第62页，共113页。0（2）维持）维持阻塞阻塞D触发器触发器10011001置置0。设：设：D=0111L3称为置称为置0维持线。维持线。01 可见，引入了维持线和阻塞可见，引入了维持线和阻塞线后，将触发器的触发翻转线后，将触发器的触发翻转控制在控制在CP上跳沿到来的一瞬上跳沿到来的一瞬间，并接收间，并接收CP上跳沿到来前上跳沿到来前一瞬间的一瞬间的D信号。信号。63第63页，共113页。例5.4.1 已知维持阻塞D触发器的输入波形，画出输出波形图。解：解：在波
50、形图时，应注意以下两点：在波形图时，应注意以下两点：（1 1）触发器的触发翻转发生在）触发器的触发翻转发生在CPCP的上升沿。的上升沿。（2 2）判断触发器次态的依据是）判断触发器次态的依据是CPCP上升沿前一瞬间输入端上升沿前一瞬间输入端D D的状态。的状态。Q64第64页，共113页。（3）触发器的直接置）触发器的直接置0和置和置1端端SDRD”输入端。直接置“0DR”输入端。直接置“1DSDRDS1nQ010触发器直接置触发器直接置“0 0”0101100165第65页，共113页。（3）触发器的直接置）触发器的直接置0和置和置1端端SDRD”输入端。直接置“0DR”输入端。直接置“1D
