内容正文:
第10章 触发器
10.2 集成触发器的基本形式
10.1 概述
10.3 同步RS触发器
10.4 各种功能的触发器
10.5 D触发器
在计算机系统和数字电路系统中,要具有记忆功能的基本逻辑单元。能够记忆(存储)1位二值信号的基本单元统称为触发器(Flip Flop,简写FF)。
10.1 概述
图10-1 触发器的模型
图中A、B表示两个输入信号。对应不同逻辑功能的触发器有不同的名称,通常称为触发端。Q端状态作为触发器的输出状态
1.触发器的模型
2.触发器输入端的触发规律
CP称为时钟脉冲,它的作用是确定输入信号A、B可控制输出Q的状态的时间。
、
为置1端和置0端,低电平有效。当
为低电平时,Q端为高电平,称为“置位”(或置1);
为低电平时,Q端为低电平,称为“复位”
当
(或清零)。
10.2集成触发器的基本形式
基本RS触发器又称直接复位—置位(Reset Set)触发器,是构成各种触发器的最基本单元。
1.电路结构
图10-2 基本RS触发器
触发器工作时序可以分成触发信号到来之前和信号到来之后,通常用Qn表示当前触发器的状态(称为现态),Qn+1表示在输入信号之后的新状态(称为次态)。
2.状态描述
(1) 状态转换真值表(又称“状态表”)
触发器的次态不仅与触发信号有关,还与触发器的原来状态有关;
基本RS触发器状态表
说明
0
0
1
1
0
1
0
0
置0
1
1
0
0
0
1
1
1
置1
1
1
1
1
0
1
0
1
保持
0
0
0
0
0
1
不定态
应避免
基本RS触发器状态简表
0
1
置0
1
0
置1
1
1
保持
0
0
不定态
表10-1 基本RS触发器状态转换真值表
表10-2 基本RS触发器状态简表
(2)特性方程(又称状态方程)
基本RS触发器的特性方程:
特性表和特性方程,全面地描述了触发器的逻辑功能。
其中 是基本RS触发器的约束条件,表示 、
不能同时为0。
【例10.1】 在基本RS触发器电路中,已知 和 的电压波形如图所示,试画出和端对应的电压波形。
RD
SD
3.波形分析
图10-3 例10.1波形图
4. 基本RS触发器的应用
利用基本RS触发器的记忆作可以消除上述开关振动所产生的影响。用触发器输出的信号作为开关信号就不会导致误动作。
图10-4 机械开关的工作情况
图10-5 利用基本RS触发器消除机械开关振动的影响
10.3 同步RS触发器
只有在时钟控制CP端上出现时钟脉冲时,触发器的状态才能改变。这种触发器称为同步触发器。
1.电路结构
图10-6 同步RS触发器
输 入 输 出 说 明
R S Qn Qn+1
0 1 0 1 置1
1
1 0 0 0 置0
1
1 1 0 不定态 应避免
1
0 0 0 0 保持
1 1
输 入 输 出
R S Qn+1
0 0 保持
0 1 置1
1 0 置0
1 1 不定态
表10-3 同步RS触发器状态表
2.状态描述
表10-4 同步RS触发器状态简表
图10-7 触发脉冲CP的组成
图10-8 脉冲不同时刻触发的符号表示形式
高电平
低电平
上升沿
下降沿
3.触发时刻
4.波形分析
【例10.2】已知同步RS触发器的输入信号波形如图10-9所示,试画出Q、 端的电压波形。设触发器的初始状态为Q=0。
图10-9 例10.2波形图
10.4 各种功能的触发器
RS触发器具有“置1”、“置0”和“保持”的功能。还有具有其他功能的触发器。
市面上触发器的类型除了RS触发器外,还有JK触发器、D触发器等。掌握各种触发器的符号及功能是正确使用触发器的基础。
1.JK触发器的基本特性
JK触发器具有“置1”、“置0”、“保持”和“取反”的功能。
图10-10 JK触发器的逻辑符号
CP
1K
Q
1J
Q
C1
Qn+1
J K
功能
Qn
0 1
0 1
输出状态同J状态
0
0
0
1
1 0
1 0
输出状态同J状态
1
1
0
1
1 1
1 1
0
1
1
0
0 0
0 0
保持
0
1
0
1
Qn+1=Qn
表10-5 JK触发器功能表
【例10.3】设下降沿触发的JK触发的时钟脉冲和J、K信号的波形如图10-11所示,画出输出端Q的波形。设触发器的初始状态为1。
2.JK触发器的波形分析
图10-11 JK触发器的波形图
3. JK触发器74LS73A
图10-1