第13章时序逻辑电路.ppt
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1、第13章 时序逻辑电路,13.1 基本双稳态触发器,13.2 钟控双稳态触发器,13.3 寄存器,13.4 计数器,13.5 集成定时器,下一章,上一章,返回主页,2,双稳态触发器: 由门电路加上适当的反馈而构成的一种新 的逻辑部件。,双稳态触发器与门电路区别: 双稳态触发器输出电平的高低不仅取决于 当时的输入,还与以前的输出状态有关,是有 记忆功能的逻辑部件。,13.1 基本双稳态触发器,3,逻辑状态相反,触发器的状态:,Q = 0,Q = 1,规定: Q 端的状态为 触发器的状态。,一、输入为低电平有效的基本 RS 触发器,复位状态,置位状态,1. 电路,4,0 1 0 1 0 1 0 1
2、,1 1 0 1 1 0 0 0,1 1,1 0,0 1,0,1,0,1 0,0 1,1,1,0,2. 逻辑功能,Qn,5,0 1,0,1,1 0,1 0,0,0,:直接置 0 端 直接复位端,0 1,1 0,1,1,1 1,0,0,0,6,0 1,1,1,1,0 1,1 0,1,1 0,:直接置 1 端 直接置位端,1 1,0,0,0 1,0,1,0 1 0 1 0 1 0 1,1 1 0 1 1 0 0 0,Qn,Qn+1,Qn,0,1,7,0 0,1,1,0 1,1 0,1 1,负脉冲有效,0 1 0 1 0 1 0 1,1 1 0 1 1 0 0 0,Qn,Qn+1,Qn,0,1,不定
3、,8,0 0 不定 0 1 0 1 0 1 1 1 Qn,3. 真值表,4. 逻辑符号,9,二、输入为高电平有效的基本 RS 触发器,1. 电路,2. 真值表,3. 逻辑符号,R 和 S 端部不加一个小 圆圈,表示输入信号为 高电平有效。,10,一、RS 触发器,1. 电路结构,四门钟控型电路结构 门 1、2 组成基本 RS 触发器,门 3、4 组成 导引电路。,13.2 钟控双稳态触发器,时钟脉冲:指挥各触发器动作的信号。 钟控触发器:又称同步触发器。,按逻辑功能分类: RS 触发器、JK 触发器、 D 触发器、T 触发器。,11,2. 逻辑功能,(1) CP = 0 时,0,导引门 3、4
4、 被封锁。,触发器保持原态: Qn+1 = Qn,设置初态为 1,设置初态为 0,12,1,(2) CP = 1 时,导引门 3、4 打开, 接收 R、S 的信号。,0 0,1 1,Qn,0 1,1 0,1,1 0,0 1,0,0 0,不定,1 1,1 0,0 1,1 1,13,3. 触发方式,电平触发方式,CP 1 接受信号,并立即输出相应信号:高电平触发 CP 0 接受信号,并立即输出相应信号:低电平触发,高电平触发,低电平触发,14,例 13.2.1 已知高电平触发 RS 触发器,R 和 S 端的输入 波形如图所示,而且已知触发器原为 0 态,求输出端 Q 的波形。,R,S,CP,Q,多
5、次翻转,解,15,0 1,二、JK 触发器,1. 电路结构,主触发器,R = K Qn,主从型电路结构,从触发器的输出状态由主触发器的状态决定,0 1,1 0,1 0,从触发器,CP:0 1 主触发器打开 接受信号 从触发器关闭 输出状态 不变 CP:1 0 主触发器关闭 不接受信号 从触发器打开 输出相应状态,16,1,0 0,2. 逻辑功能,Qn,0 0,0,J = 0、K = 0,17,1,Qn,0 1,0 1,0 0,0 1,0 1,1 0,0,0 1,1,0,(2) J = 0、K = 1,18,1,1 0,0 1,1 0,1 0,1 0,0,(3) J = 1、K = 0,1,1,
6、Qn,0,19,1 1,1,0 1,1 0,0,1 0,1 0,(4) J = 1、K = 1,1,Qn,0,20,1,1 1,1 0,1,0 1,0 1,0,0 1,(4) J = 1、K = 1,Qn,0,21,真值表,JK 触发器具有功能: 记忆 置数 (置 0 和置 1) 计数,3. 触发方式 (1) CP = 1 ( 或 0 ) 时主触发器接收信号,从触发器关闭; (2) CP = 0 ( 或 1 ) 时主触发器关闭,从触发器接收主触 发器的信号。, 主从触发。,22,(a) 后沿主从触发,(b) 前沿主从触发,后沿主从触发 前沿主从触发,23,关于JK 触发器的 一次性翻转问题,0
7、 1,0 1,0 0,1,1,0 1,1 0,1 0,01 01,1,1 0,0 0,0,1 0,不翻转,翻转一次!,主触发器,J,K,CP,S C R,Q,Q,S C R,从触发器,24, 触发器输出的状态,由 CP 前沿所对应的 J 和 K 决定; 触发器输出相应状态的时间却在 CP 后沿到来时; 在 CP 的有效期间,输入信号不应变化,不会发生一 次翻转的现象。,例13.2.2 已知后沿主从触发 的 JK 触发器, J 和 K 端的输入信号波形如图所示,而且已知触发器原 为 0 态,求输出端 Q 的波形。,解,注意:,25,置0维持线,置1维持线,置0阻塞线,置1阻塞线,SD,RD,三、
8、D 触发器,1. 电路结构,维持阻塞型,特点: 在 CP = 1 期 间,即使输入信 号变化,输出状 态不会改变,只 有等下一个 CP 1,输出状态 由输入信号决定。,26,2. 逻辑功能 (1) 当CP = 0 时,0,S = R = 1,门 5 和门 6 打开, 可接受输入信号D,A=D,D =,1,1,门 3 和门 4 关闭,27,D,1 1,0,(2) 当CP 由 0变1 时 门 3 和门 4 打开,则 Q = D,R = D,D =,= D,28,(3) 当 CP = 1 时 输入信号被封锁,门 3 和门 4 始终 打开,S 和 R 的 状态是互补的。 如果: R = D = 0,门
9、 6 被关闭! D 的变化不能传 递到 S、R 端。,1 1,1,0,1,0,1,1 0,29,1,0,1,0,如果,门 4 和门 5 同时 被关闭! D 的变化不能传 递到 S、R 端。,0 1,1 1,30,真值表,0 1,0 1,3. 触发方式 在跳变沿触发。,(a) 上升沿触发,(b)下升沿触发,31,例13.2.3 已知上升沿触发 D 触发器 D 端的输入 信号波形,而且 触原为 0 态,求输出端 Q 的波形。,1 2 3 4,Q,CP,D,D 的变化对 Q 无影响,解,32,四、T 触发器,0 1,Qn,相同逻辑功能的触发器,电路结构不同, 触发方式就不同。 不同逻辑功能的触发器可
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