1、第4章 触发器,4.1 基本触发器,4.2 TTL集成触发器,4.3 MOS触发器,4.4 触发器的逻辑功能分类及相互间的转换,4.1 基本触发器,4.1.1 闩锁电路及基本RS触发器,图4-1 闩锁电路,(一) 闩锁电路,1.结构,2.原理,1. 基本结构,(二) 基本RS触发器,两互补输出端,两输入端,反馈线,两互补输出端,两输入端,反馈线,(二) 基本RS触发器,2. 逻辑功能,触发器输出与输入的逻辑关系,设触发器原态为“1”态。,1,0,1,0,Q,.,G1,&,.,&,G2,SD,RD,设原态为“0”态,1,1,0,触发器保持“0”态不变,复位,0,设原态为“0”态,1,1,0,0,
2、Q,.,G1,&,.,&,G2,设原态为“1”态,0,0,1,触发器保持“1”态不变,置位,1,设原态为“0”态,0,0,1,1,设原态为“1”态,0,0,1,触发器保持“1”态不变,1,Q,Q,.,G1,&,.,&,G2,1,0,若G1先翻转，则触发器为“0”态,“1”态,若先翻转,基本 RS 触发器状态表,逻辑符号,1*表示不正常状态，0信号消失后，触发器状态不定。,注意：,3. 基本RS触发器应用电路：,(1) 无震颤开关电路,机械开关在静止到新的位置 之前其机械触头将要震颤几 次。图4-3电路可以解决震颤 问题。,(2) 声报警控制电路：,a、正常状态,b、故障状态,1,0,1,1,1
3、,0,1,1,1,0,1,不发声,发 声,c、复位状态,0,1,0,1,0,1,1,0,1,0,消音,4.1.2 同步（可控）RS触发器,表4-2 同步RS触发器特性表,工作原理:,例：画出可控 RS 触发器的输出波形,可控 RS状态表,CP高电平时触发器状态由R、S确定,0 0,S,R,0 1 0,1 0 1,1 1 不定,Qn+1,Qn,存在问题：,时钟脉冲不能过宽，否则出现空翻现象，即在一个时钟脉冲期间触发器翻转一次以上。,克服办法：采用 （主从或边沿） 触发器。,0 0,S,R,0 1 0,1 0 1,1 1 不定,Qn+1,Qn,同步RS触发器驱动表,特性方程：,次态图：,状态转换图
4、：,时序波形图：,CPS R,同步RS触发器符号图：,表4-4 D触发器特性表,特性方程：,4.1.3 D触发器,4.1.4 JK触发器,表4-5 JK触发器特性表,特性方程：,00 01 11 10,0 1,JK,Qn,次态图：,4.2 TTL集成触发器,(一) 主从触发型JK触发器,反馈线,反馈线,互补时钟控制主、从触发器不能同时翻转,F主,F从,1.基本结构,2.工作原理,F主打开,F主状态由J、K决定，接收信号并暂存。,F从封锁,F从状态保持不变。,CP,1,0,CP,F主封锁,F从打开,F主状态保持不变。,1,0,CP,CP高电平时触发器接收信号并暂存（即F主状态由J、K决定，F从状
5、态保持不变）。,要求CP高电平期间J、K的状态保持不变。,CP低电平时, F主封锁, J、K不起作用,1,0,1,0,1,0,1,1,1,0,1,0,1,0,1,1,分析JK触发器的逻辑功能,(1)J=1, K=1,设触发器原态为“0”态,0,0,1,状态不变,状态不变,1,主从状态一致,翻转为“1”态,1,1,0,1,1,0,1,1,设触发器原态为“1”态,翻转为“0”态,(1)J=1, K=1,J=1, K=1时，每来 一个时钟脉冲，状 态翻转一次，即具 有计数功能。,1,1,0,1,1,0,1,0,0,1,1,0,0,1,0,1,设触发器原态为“1”态,0,1,翻转为“0”态,(2)J=
6、0，K=1,设触发器原态为“0”态,为“？”态,为“0”态,1,1,0,1,1,0,0,1,1,0,1,0,0,1,1,0,0,1,0,1,(3)J=1，K=0,设触发器原态为“0”态,翻转为“1”态,设触发器原态为“1”态,为“？”态,为“1”态,1,0,1,1,0,0,(4)J=0，K=0,设触发器原态为“0”态,保持原态,1,1,1,0,结论：,CP高电平时F主状态由J、K决定，F从状态不变。,集成触发器的多个输入端的关系：,J=J1J2J3， K=K1K2K3,符号图,3.一次变化,如果CP=1期间，J、K端输入信号有变化，主触发器只能动作一次称为一次变化。 一次变化会使触发器产生错误
7、动作，当有一次变化时工作波形图如下页所示。,3.一次变化,主触发器逻辑图,主从式JK触发器一次变化波形图,表4-7 主从JK触发器功能表,注意： 1*表示CP脉冲取消后Qn+1不定,2.动态特性,图4-16 主从JK触发器工作波形的时间关系,建立时间,保持时间,传输延迟 时间,（二） 负边沿触发型JK触发器,JK触发器的工作原理：,（1）CP=0时，A=B=1，G5=G6=0，电路变成图4-18，J、K不起作用。,（2）CP，触发器不变。闩锁作用，使触发器自锁。,（3）CP=1时，自锁，触发器不变，J、K不起作用。,（4）CP，先G5=G6=0，在A、B还未变成全1的时间内，触发器已翻转完毕。
8、,4.2.3 集成D触发器,1置1维持线 2阻塞置0信号线 3置0维持线 4阻塞置1信号线,基本R-S触发器,导引电路,4.2.3 维持阻塞 D 触发器,1.电路结构,反馈线,1置1维持线 2阻塞置0信号线 3置0维持线 4阻塞置1信号线,1,2,3,4,4.2.3 维持阻塞 D 触发器,2.逻辑功能,（1）D = 0,1,0,当CP= 0时,0,当CP= 1时,0,1,封锁,在CP= 1期间，触发器保持“0”不变,4.2.3 维持阻塞 D 触发器,2.逻辑功能,（1）D = 1,0,1,当CP= 0时,1,当CP= 1时,0,1,封锁,在CP= 1期间，触发器保持“1”不变,封锁,上升沿触
9、发翻转,CP上升沿前接收信号，上升沿时触发器翻转，（ 其Q的状态与D状态一致；但Q的状态总比D的状态变化晚一步，即Qn+1 =Dn ) ；上升沿后输入 D不再起作用，触发器状态保持。 即(不会空翻),结论：,例：D 触发器工作波形图,表4-8 维持阻塞D触发器功能表,4.3 MOS触发器,MOS触发器是由以MOS管为元件的MOS门组成的。 只介绍CMOS集成触发器，如三态RS锁存触发器。,表4-9 与非门型,表4-10 或非门型,三态RS锁存触发器真值表,4.4 触发器的逻辑功能分类及相互间的转换,4.4.1 分类,1.RS触发器：在CP脉冲操作下，根据R、S情况的不同，凡是具有置0、置1和保
10、持功能的电路，都叫RS触发器。,2.D触发器：在CP操作下，根据D的不同，凡是具有置1、 置0功能的电路，都称为D触发器。,3.T触发器：在CP操作下，根据T的不同，凡是具有保持和翻转功能的电路，都称为T触发器。,4.T触发器：在CP操作下，只具有翻转功能的电路称为T 触发器。,5.JK触发器：在CP操作下，根据J、K的不同，凡是具有置1、置0、翻转、保持功能的电路，都称为JK触发器。,二、逻辑功能的转换,1.特性方程对比法：,仍为下降沿 触发翻转, 将JK触发器转换为 T 触发器,当J=K时，两触发器状态相同,仍为下降沿 触发翻转,2.激励表、卡诺图法：, 将D触发器转换为 JK 触发器,JK、触发器激励表,D端表达式卡诺图法：,D表达式为：,仍为下降沿 触发翻转,注意：,转换关键是求出转换电路输出端的逻辑表达式。,转换前后触发方式不变。,
