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1、 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) (第五版) 教學(xué)課件 http:/ 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 第五章 觸發(fā)器 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 5.1 概述 一、用于記憶 1位二進(jìn)制信號(hào) 1. 有兩個(gè)能自行保持的狀態(tài) 2. 根據(jù)輸入信號(hào)可以置成 0或 1 二、分類 1. 按觸發(fā)方式(電平,脈沖,邊沿) 2. 按邏輯功能( RS, JK, D, T) 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 5.2 SR鎖存器 一、電路結(jié)構(gòu)與工作原理 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 的約束條件。循所以正常工作下,應(yīng)遵 不定”信號(hào)同時(shí)消失后,的“和 表根據(jù)工作原理得到真值 輸入端為置輸入端,為置 ”狀態(tài)為“ ”狀態(tài)為“定義: ,
2、引出輸入端用來置兩個(gè)或非門接成反饋, 工作原理 0 1 2 10 010 101 10 1 DD DD DD RS QQS SR QQ QQ * . , , . 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 *QQRS DD 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 二、動(dòng)作特點(diǎn) 在任何時(shí)刻,輸入都能直接改變輸出的狀態(tài)。 例: 10 同為同時(shí)為和 QQRS DD , 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 5.3 電平觸發(fā)的觸發(fā)器 一、電路結(jié)構(gòu)與工作原理 0 X X 0 0 0 X X 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1
3、0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1* 1 1 1 1 1* *QQRSC L K 才起作用。和到達(dá),只有觸發(fā)信號(hào) 觸發(fā)器基本輸入控制門 RSCL K RS 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 二、動(dòng)作特點(diǎn) 在 CLK=1的全部時(shí)間里, S和 R的變化都將引起輸出狀態(tài)的變化。 變化多次翻轉(zhuǎn)、可能隨和期間,在 RSQQC L K 1 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 D觸發(fā)器 0 X X 0 0 0 X X 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0
4、1 1 1 0 1* 1 1 1 1 1* *QQRSC L K 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 5.4 脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器 一、電路結(jié)構(gòu)與工作原理 提高可靠性,要求每個(gè) CLK 周期輸出狀態(tài)只能改變 1次 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 改變一次周期,輸出狀態(tài)只可能所以每個(gè) 態(tài)翻轉(zhuǎn)“從”根據(jù)“主”的狀 保持,下降沿到達(dá)時(shí),“主” 翻轉(zhuǎn),“從”保持時(shí),“主”按 觸發(fā)器主從 c l k c l k)( R,Sc l k)( . 2 11 SR1 X X X X 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1* 1 1 1 1* *QQRSC L
5、K nQ 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 也是確定的的情況下,即使出現(xiàn) 為解除約束 觸發(fā)器主從 *1 2 QRS JK . J K Q 主 從 S R Q Q Q CLK 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 1 10 11 1011 后,“從” ,“主” “主”保持 時(shí),則若 c l k Q Q c l kKJ * * , ,)( J 主 從 S R K Q Q Q Q CLK 后,“從”保持“主”保持 時(shí),則若 c l k Q Q c l kKJ 0 1 103 * * )( )( , , )( * * * Qc l k Q Q c l kKJ 后,“從” 則“主”置若 則“主”置若 時(shí),則若 10 01
6、114 0 00 01 1102 后,“從” ,“主”保持 ,“主” 時(shí),則若 c l k Q Q c l kKJ * * ,)( 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 (5) 列出真值表 X X X X 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 *QQKJCLK *QX X X X 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1* 1 1 1 1* *QQRSC L K *Q 主 從 S R J K Q Q Q Q CLK 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 二、脈
7、沖觸發(fā)方式的動(dòng)作特點(diǎn) 輸出狀態(tài)只能改變一次 ”狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到達(dá)后,“從”按“主第二步 “從”保持時(shí),“主”接收信號(hào),第一步 分兩步動(dòng)作: c l k c l k 1 1 . 的信號(hào)進(jìn)入主觸發(fā)器時(shí),只允許 的信號(hào)進(jìn)入主觸發(fā)器時(shí),只允許 11 10 KQ JQ 主 從 S R J K Q Q Q Q CLK 。最后的狀態(tài),決定前,要找出期間里輸入發(fā)生變化時(shí)在 可能翻轉(zhuǎn)一次高電平期間,“主”只在但主從 起控制作用里輸入信號(hào)對(duì)“主”都 的全部時(shí)間,“主”為同步主從 *1 12 QQc l kc l k c l kJK c l kSRSR. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 5.5 邊沿觸
8、發(fā)的觸發(fā)器 為了提高可靠性,增強(qiáng)抗干擾能力, 希望觸發(fā)器的次態(tài) 僅取決于 CLK的下降沿(或上升沿)到來 時(shí)的輸入信號(hào)狀態(tài),與在此前、后輸入的狀態(tài)沒有關(guān)系。 用 CMOS傳輸門的邊沿觸發(fā)器 維持阻塞觸發(fā)器 用門電路 tpd的邊沿觸發(fā)器 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 一、電路結(jié)構(gòu)和工作原理 1、用兩個(gè)電平觸發(fā) D觸發(fā)器組成的邊沿觸發(fā)器 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 利用 CMOS傳輸門的邊沿觸發(fā)器 反饋通路接通,自鎖保持通斷, 而變化隨著斷通,時(shí), , ,)( QTGTG DQDQTGTGc l k 43 2101 反饋不通斷通, “主”保持此前的狀態(tài)通斷, 后, , )( QQTGTG DTGTG c
9、 l k 43 212 后,輸出才能變化。直到下個(gè) 反饋通路接通保持通斷, 接收新的輸入斷通, c l k QTGTG DQTGTG c l k , , )( 43 213 列出真值表)4( X X X 0 X 0 1 X 1 *QQDC LK Q 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 端,置有異步置 015 )( 、后的狀態(tài)無關(guān)輸入的狀態(tài),而與此前僅取決于上升沿到達(dá)時(shí) ,的上升沿(或下降沿)變化發(fā)生在 二、動(dòng)作特點(diǎn) * * Q c l kQ 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 5.6 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法 5.6.1 觸發(fā)器按邏輯功能的分類 時(shí)鐘控制的觸發(fā)器中 由于輸入方式不同(單端,雙端輸入)、次態(tài)(
10、)隨輸 入變化的規(guī)則不同 *Q 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 一、 SR觸發(fā)器 1. 定義,凡在時(shí)鐘信號(hào)作用下,具有如下功能的觸發(fā)器稱為 SR觸發(fā)器 0 * 2 SR QRSRSQRSQRSQRSQRSQ 特性方程. 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1* 1 1 1 1* *QQRS 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖.3 符號(hào).4 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 二、 JK觸發(fā)器 1.定義 QKQJQ *2 :.特性方程 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖.30 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1
11、 0 1 1 0 1 1 1 1 0 *QQKJ 符號(hào).4 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 三、 T觸發(fā)器 1. 定義:凡在時(shí)鐘信號(hào)作用下,具有如下功能的觸發(fā)器 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 *QQT QTQTQ *2 :.特性方程 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖.3 符號(hào).4 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 四、 D觸發(fā)器 1. 定義:凡在時(shí)鐘信號(hào)作用下,具有如下功能的觸發(fā)器 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 *QQD DQ *2 :.特性方程 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖.3 符號(hào).4 。 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 邏輯功能: 是 與輸入及 在 CLK作用后穩(wěn)態(tài)之間的關(guān)系 ( RS, JK, D, T) 電路結(jié)構(gòu)形式: 具有不同的動(dòng)作特點(diǎn)(轉(zhuǎn)換狀態(tài)的動(dòng)態(tài)過程) (同步,主從,邊沿) *Q Q 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 5.7 觸發(fā)器的動(dòng)態(tài)特性 一、輸入信號(hào)寬度 二、傳輸延遲時(shí)間 PHLPLH tt , pdt假設(shè)門傳輸延時(shí)時(shí)間為 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 一、建立時(shí)間 二、保持時(shí)間 三、傳輸延遲時(shí)間 四、最高時(shí)鐘頻率 SETUPt HOLDt pdt假設(shè)門傳輸延時(shí)時(shí)間為