(第十讲)第五章触发器(2)_百度文库
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(第十讲)第五章触发器(2)
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第4章触发器97-2
2、功能表；JK触发器的逻辑功能与RS触发器的逻辑功能基本相；表4.2.3JK触发器的功能表；例4.2.1；设主从JK触发器的初始状态为0，已知输入J、K的；解：所画波形如图4.2.8所示；画主从触发器的波形图时，应注意以下两点：2456；CP；图4.2.8例4.2.1波形图；（1）触发器的触发翻转发生在时钟脉冲的触发沿（这；（2）在CP=1期间，如果输入信
2、功能表JK触发器的逻辑功能与RS触发器的逻辑功能基本相同，不同之处是JK触发器没有约束条件，在J=K=1时，每输入一个时钟脉冲后，触发器向相反的状态翻转一次。表4.2.3为JK触发器的功能表。表4.2.3
JK触发器的功能表例4.2.1设主从JK触发器的初始状态为0，已知输入J、K的波形图如图4.2.8，画出输出Q的波形图。解：所画波形如图4.2.8所示。画主从触发器的波形图时，应注意以下两点：
245613CP JKQ图4.2.8
例4.2.1波形图（1）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）。（2）在CP=1期间，如果输入信号的状态没有改变，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。3．主从JK触发器存在的问题――一次变化现象例4.2.2
主从JK触发器如图4.2.7（a）所示，设初始状态为0，已知输入J、K的波形图如图4.2.9，画出输出Q的波形图。解：所画波形如图4.2.8所示。由此看出，主从JK触发器在CP=1期间，仅管触发信号有多次改变（见J端信号），但主触发器只变化（翻转）一次，这种现象称为“一次变化现象”。一次变化现象也是一种有害的现象，如果在CP=1期间，输入端出现干扰信号，就可能造成触发器的误动作。为了避免发生一次变化现象，在使用主从JK触发器时，要保证在CP=1期间，J、K保持状图4.2.9主从JK触发器的一次变化波形态不变。要解决一次变化问题，仍应从电路结构上入手，让触发器只接收CP触发沿到来前一瞬间的输入信号。这种触发器称为边沿触发器。 三、主从T触发器将JK触发器的J和K相连作为T输入端就构成了T触发器，如图4.2.10所示。T触发器的功能表见表4.2.3。 QQQQC11TCP(a)T(b)图4.2.10
（a）逻辑图
（b）逻辑符号 表4.2.4
T触发器的功能表 4.2.4
边沿触发器边沿触发器不仅将触发器的触发翻转控制在CP触发沿到来的一瞬间，而且将接收输入信号的时间也控制在CP触发沿到来的前一瞬间。因此，边沿触发器既没有空翻现象，也没有一次变化问题，从而大大提高了触发器工作的可靠性和抗干扰能力。边沿触发器常用有“维持―阻塞结构边沿型”和“CMOS主从结构边沿型”，下面以“CMOS主从边沿D触发器”为例介绍边沿触发器。一．D触发器的逻辑功能D触发器只有一个触发输入端D，因此，逻辑关系非常简单，如表4.2.5所示。表4.2.5 D触发器功能表 二、CMOS主从结构的边沿D触发器 1．电路结构图4.2.11所示是用CMOS逻辑门和CMOS传输门组成的主从D触发器。图中，G1、G2和TG1、TG2组成主触发器，G3、G4和TG3、TG4组成从触发器。CP和CP为互补的时钟脉冲。由于引入了传输门，该电路虽为主从结构，却没有一次变化问题，具有边沿触发器的特性。 图4.2.11
CMOS主从结构的边沿触发器2．工作原理触发器的触发翻转分为两个节拍：（1）当CP变为1时，则CP变为0。这时TG1开通，TG2关闭。主触发器接收输入端D的信号。设D=1，经TG1传到G1的输入端，使Q＝0，Q’=1。同时，TG3关闭，切断了主、从两个触发器间的联系，TG4开通，从触发器保持原状态不变。（2）当CP由1变为0时，则CP变为1。这时TG1关闭，切断了D信号与主触发器的联系，使D信号不再影响触发器的状态，而TG2开通，将G1的输入端与G2的输出端连通，使主图4.2.12 带有RD和SD端的 边沿D触发器逻辑符号 触发器保持原状态不变。与此同时，TG3开通，TG4关闭，将主触发器的状态Q＝0送入从触发器，使Q=0，经G3反相后，输出Q＝1。至此完成了整个触发翻转的全过程。可见，该触发器是利用4个传输门交替地开通和关闭，将触发器的触发翻转控制在CP下跳沿到来的一瞬间，并接收CP下跳沿到来前一瞬间的D信号。如果将传输门的控制信号CP和CP互换，可使触发器变为CP上跳沿触发。通常，集成CMOS边沿触发器一般具有直接置0端RD和直接置1端SD，如图4.2.12所示。RD端和SD端的作用主要是用来给触发器设置初始状态，或对触发器的状态进行特殊的控制。在使用时要注意，任何时刻，只能一个信号有效，不能同时有效。注意，该电路的RD和SD端都为高电平有效，CP作用沿为下跳沿。例4.2.3
已知边沿D触发器的输入D的波形图如图4.2.13所示，试画出输出Q的波形图（设其初始状态为0，CP作用沿为上升沿）。解：由于是边沿触发器，画波形图时，应注意以下两点：（1）触发器的触发翻转发生在时钟脉冲的触发沿（这里是上升沿）。图4.2.13
例4.3.1波形图（2）判断触发器次态的依据是时钟脉冲触发沿（这里是上升沿）前一瞬间输入端的状态。根据D触发器的功能表可画出输出端Q的波形图如图4.2.13所示。§4-3
触发器的逻辑功能及其描述方法本节只讨论有时钟控制的触发器。有时钟控制的触发器，从功能不同分有:RS 触发器、JK 触发器、T 触发器、D 触发器。 触发器逻辑功能的描述方法有三种：特性表、特性方程、状态转换图。4－3－1 RS 触发器一、特性表有时钟控制RS的触发器的特性表如表4.2.2 二、特性方程触发器次态Qn+1与输入状态R、S及现态Qn之间的逻辑关系式称为触发器的特性方程。根据表4.2.2可画出RS触发器Qn+1的卡诺图，如图4.3.1所示。由此可得RS触发器的特性方程为：Qn?1?S?RQn
RS=0（约束条件） 图4.3.1
RS触发器Qn+1的卡诺图
RS触发器的状态转换图三、状态转换图状态转换图表示触发器从一个状态变化到另一个状态或保持原状时，对输入信号的要求，可以从功能表中归纳出。RS触发器的状态转换图如图4.3.2所示。4－3－2 JK触发器一、特性表有时钟控制JK的触发器的特性表如表4.2.3 二、特性方程根据表4.2.3可画出JK触发器Qn+1的卡诺图，如图4.3.3所示。由此可得JK触发器的特性方程为：Qn?1?JQn?KQn三、状态转换图JK触发器的状态转换图如图4.3.4所示。 图4.3.3
JK触发器Qn+1的卡诺图
JK触发器的状态转换图 4－3－3 T触发器一、特性表有时钟控制T的触发器的特性表如表4.2.4 二、特性方程根据表4.2.4可写出T触发器的特性方程为：T=0 T=11T=0T=1Qn?1?TQn?TQn三、状态转换图T触发器的状态转换图如图4.3.5所示。
四、T?触发器当T触发器的输入控制端为T=1时，则为T?触发器。在T?触发器时钟控制端每输入一个时钟脉冲CP，输出状态便翻转一次，此时Qn+1＝Qn，这种功能称为“计数功能”。利用触发器的计数功能可构成计数器。图4.3.5
T触发器的状态转换图D=1D=001D=1D=0图4.3.2
D触发器的状态转换图4.4
集成触发器（自学）4.4.1集成触发器举例一．TTL主从JK触发器74LS7274LS72为多输入端的单JK触发器，它有3个J端和3个K端，3个J端之间是与逻辑关系，3个K端之间也是与逻辑关系。使用中如有多余的输入端，应将其接高电平。该触发器带有直接置0端RD和直接置1端SD，都为低电平有效，不用时应接高电平。74LS72为主从型触发器，CP下跳沿触发。74LS72的功能表如表4.4.1所示。Q┌QVccSDCPK3K2K1┌14131211109Q81KR&C11J&74LS72S1234567RDKKKCPJ1JJ3S1232D（a）NCRDJ1J2J3（b）QGND 图4.4.1
TTL主从JK触发器74LS72
（a）逻辑符号
（b）引脚排列图表4.4.1
74LS72的功能表包含各类专业文献、高等教育、专业论文、各类资格考试、外语学习资料、生活休闲娱乐、应用写作文书、第4章触发器97等内容。　
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本试题来自：（2014年工学自考模拟试题，）三、分析计算题触发器以及CP、A、B的波形如图(a)、(b)所示。要求：
(1)写出Qn+1的逻辑表达式；
(2)画出Q端波形，设初态为“0”。
正确答案：(1)
(2)Q的波形如图
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