2022-2023学年高二物理竞赛课件：电路中触发器的电路结构和工作原理

电路中触发器的电路结构和工作原理 电路中触发器的电路结构和工作原理 主从触发器 维持阻塞触发器 利用传输延时的触发器 触发器的动态特性 触发器的电路结构和工作原理 1. 锁存器与触发器 锁存器在E的高(低)电平期间对信号敏感 触发器在CP的上升沿(下降沿)对信号敏感 在VerilogHDL中对锁存器与 触发器的描述语句是不同的 触发器的电路结构和工作原理 主锁存器与从锁存器结构相同 1. 电路结构 TG1和TG4的工作状态相同 TG2和TG3的工作状态相同 维持阻塞触发器 1. 电路结构与工作原理 C 置0维持线 响应输入D和CP信号 根据 确定触发器的状态 4 CP = 0 0 1 1 D D G 1 & C P Q 1 & G 2 G 3 & & & G 5 Q 2 Q 3 S R Q 4 D G 6 Q Q & 2、工作原理 Qn+1=Qn D 信号进入触发器,为状态刷新作好准备 Q1 = D Q4= D D信号存于Q4 4 当CP 由0 跳变为1 0 1 D D G 1 & C P Q 1 & G 2 G 3 & & & G 5 Q 2 Q 3 S R G Q 4 D G 6 Q Q & 1 0 0 D D 在CP脉冲的上升沿，触法器按此前的D信号刷新 4 当CP =1 在CP脉冲的上升沿到来瞬间使触发器的状态变化 D信号不影响 、 的状态，Q的状态不变 G 1 & C P Q 1 & G 2 G 3 & & & G 5 Q 2 Q 3 S R G Q 4 D G Q Q & 置1维持线 置0 阻塞线 1 4 当CP =1 在CP脉冲的上升沿到来瞬间使触发器的状态变化 D信号不影响 、 的状态，Q的状态不变 G 1 & C P Q 1 & G 2 G 3 & & & G 5 Q 2 Q 3 S R G Q 4 D G Q Q & 1 0 1 置1维持线 置0 阻塞线 1 1 0 0 2. 典型集成电路-----74LS74 触发器的动态特性 动态特性反映其触发器对输入信号和时钟信号间的时间要求， 以及输出状态对时钟信号响应的延迟时间。 建立时间 保持时间 脉冲宽度 传输延时时间 传输延时时间 11 保持时间tH ：保证D状态可靠地传送到Q 建立时间tSU ：保证与D 相关的电路建立起稳定的状态，使触发器状态得到正确的转换。 最高触发频率fcmax ：触发器内部都要完成一系列动作，需要一定的时间延迟，所以对于CP最高工作频率有一个限制。 触发脉冲宽度tW ：保证内部各门正确翻转。 传输延迟时间tPLH和tPHL ：时钟脉冲CP上升沿至输出端新状态稳定建立起来的时间 E CP CP E 主锁存器 从锁存器 C TG 1 1 TG TG2 TG3 C C C Q C Q( C C C TG1 D C Q TG4 TG TG 1 1 Q( C 1 CP G1 G4 G3 G2 Q Q G6 D Q4 & G4 R S Q3 Q2 G5 & & & G3 G2 & Q1 CP & G1 Q Q D & RD & & & & CP & SD R 1D C1 S SD RD CP D Q Q Q D tSU tH tW tPLH CP tPHL Tcmin Q tPHL tPLH D C 1D C