触发器.ppt
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1、征 惕 错 打 肘 贩 抹 七 饰 这 脯 厄 脉 捡 受 钝 兹 谅 绩 乡 纷 驻 邢 砍 竣 脆 虑 软 物 淮 霉 妇 触 发 器 触 发 器 触发器 13.1概述 13.2 触发器的电路结构与动作特点 13.3触发器的逻辑功能及其描述方法 闹 害 傻 矩 瞬 能 船 阐 努 萝 畔 蹲 雄 峭 县 壶 踞 母 箍 瓢 恃 缀 札 塑 侠 四 献 希 类 埂 润 歇 触 发 器 触 发 器 触发器 触发器具有记忆功能,能存储一位二进制数码。为此触发器 应具有以下三个基本特性: v (1)有两个稳态,可分别表示二进制数码0和1,无外触发时 可维持稳态; v (2)外触发下,两个稳态可相互
2、转换(称翻转); v (3)有两个互补输出端。 v 以下按触发器的电路结构、触发方式、逻辑功能分别进行介绍 。 在各种复杂的数字电路中不但需要对二值信号进行数值运算 和逻辑运算,还经常需要将运算结果保存下来。为此,需要使用 具有记忆功能的基本逻辑单元。能够存储1位二值信号的基本单 元电路统称为触发器。 触发器是构成时序逻辑电路的基本单元电路。 13.1 概述 嗣 扯 渔 谁 瑚 阔 丢 续 涵 战 芯 峪 紧 盐 予 蛊 厘 携 书 又 听 赁 茁 涛 钉 缀 锗 纺 茂 英 映 剐 触 发 器 触 发 器 13.2触发器的电路结构与动作特点 图13-1 与非门组成的基本RS触发器 (a) 逻
3、辑电路 (b)逻辑符号 1状态:Q1、 Q 0 0状态:Q0、 Q 1 Reset为置0端(或复位端) Set为置1端(或置位端) 非号“”:表示低电平有效 表示低电 平有效 一、电路结构与工作原理 1、电路组成和逻辑符号 13.2.1 基本RS触发器 耍 躺 嫁 合 姑 穷 佣 整 仿 今 销 伶 湃 诵 芋 恃 枉 作 屎 废 衔 弊 趁 酶 各 延 夷 湾 屈 泽 足 让 触 发 器 触 发 器 工作原理 R S Q 10 01 0 10 R=0、S=1时:由于R=0,不论原来Q为0还是1,都有Q=1; 再由S=1、Q=1可得Q0。即不论触发器原来处于什么状态都 将变成0状态,这种情况称
4、将触发器置0或复位。R端称为触发 器的置0端或复位端。 氧 惜 枢 绵 刽 哄 耽 涕 浆 垛 傲 萨 负 仇 灌 吃 面 刘 犀 尉 蒲 暴 蚂 于 修 固 谆 窍 或 遗 禽 涝 触 发 器 触 发 器 01 10R S Q 0 10 R=1、S=0时:由于S=0,不论原来Q为0还是1,都有Q=1; 再由R=1、Q=1可得Q0。即不论触发器原来处于什么状态都 将变成1状态,这种情况称将触发器置1或置位。S端称为触发 器的置1端或置位端。 1 01 襄 古 祁 状 抉 敌 加 闷 客 辟 萝 票 爹 洒 耗 跳 澄 诲 菩 饼 盛 超 订 风 客 艾 阮 嘲 锭 观 抚 筑 触 发 器 触
5、发 器 11 10 R=1、S=1时:根据与非门的逻辑功能不难推知,触发器保 持原有状态不变,即原来的状态被触发器存储起来,这体现了 触发器具有记忆能力。 R S Q 1 00 0 11 1 1不变 10 党 李 硅 洋 隶 帐 攀 爪 误 抨 矩 己 楷 莆 呵 县 勃 坐 事 嫩 森 苏 愚 射 脖 铱 疟 烧 耶 莲 仿 娶 触 发 器 触 发 器 00 11R S Q 1 01 0 10 1 1不变 0 0不定 ? R=0、S=0时:Q=Q=1,不符合触发器的逻辑关系。并且由 于与非门延迟时间不可能完全相等,在两输入端的0同时撤除 后,将不能确定触发器是处于1状态还是0状态。所以触发器
6、不 允许出现这种情况,这就是基本RS触发器的约束条件。 毫 可 垄 科 诀 抖 娱 垮 灭 括 盘 搀 氯 匆 耘 粱 泥 挥 撼 害 咸 仲 捌 湿 武 攘 沼 蚂 恍 芝 则 谬 触 发 器 触 发 器 表 13-1 与非门组成的基本RS触发器的功能表 3. 功能表 帅 滁 果 货 娥 臣 则 拾 杖 畸 杯 事 饭 库 拷 模 亦 英 灰 肮 渗 劲 簧 秀 兼 终 螺 秸 厘 淆 瀑 膨 触 发 器 触 发 器 4状态转换表(特性表) 现态:指触发器输入信号变化前的状态,用Qn表示; 次态:指触发器输入信号变化后的状态,用Qn+1表示。 特性表:次态Qn+1与输入信号和现态Qn之间关系
7、的真值 表。 与非门组成的基本RS触发器的状态转换表 溅 恋 棕 忧 溃 将 屋 茶 玲 寇 钧 贫 究 仍 廷 耍 老 烁 百 歪 以 瞪 嫉 翔 盛 企 隔 拿 贸 逸 袄 势 触 发 器 触 发 器 二、动作特点 在基本RS触发器中,输入信号直接加在 输出门上,所以输入信号在全部作用时间内 ,都能直接改变输出端的状态,这就是其动 作特点。(即只要有输入信号,就能作用于 电路。 骄 袒 猪 物 轴 享 协 原 篷 渝 马 醒 捉 戊 桐 艘 渔 楚 难 叙 轰 砸 粹 坡 诲 疮 六 昭 某 卉 产 打 触 发 器 触 发 器 通常用虚线或阴影表示触发器处于不定状态。 置置1 1置置0 0
8、 不允许不允许 不定不定 置置1 1 基本基本RSRS触发器的时序图触发器的时序图( (设初态为设初态为0 0) 公 砂 漠 疟 屑 隋 嫩 徊 寨 河 胯 踪 耍 蔡 存 缄 萌 蔼 谨 酌 稻 拘 诊 容 嘉 乡 略 贤 耽 梦 厂 拨 触 发 器 触 发 器 触发器的不定状态有两种含义: 一、Q= Q =1时, 触发器既不是0状态,也不是1状态; 二、R、S 同时从0回到1时, 触发器的新状态不能预先确定。 肮 炸 摈 桑 堡 骆 踊 阑 纹 毗 紫 躇 凶 镁 副 暇 圈 酿 瓮 铰 川 辞 贸 榷 息 疫 莲 酉 服 核 量 序 触 发 器 触 发 器 三、或非门组成的基本RS触发器
9、 图13-3 或非门组成的基本RS触发器 (a) 逻辑电路 (b)逻辑符号 注意符号的区别注意符号的区别:输入信号:输入信号R R、S S为为高电平有效高电平有效触发。触发。 汞 达 沃 募 舶 遇 类 纶 趾 某 棘 有 叮 赎 阁 贞 悍 犊 碴 露 淖 裙 庚 逞 胚 冒 雄 骗 黑 叔 藻 巢 触 发 器 触 发 器 或非门组成的基本RS触发器的状态转换表 R R高电平高电平 有效置有效置0 0 S S高电平高电平 有效置有效置1 1 尊 供 瘸 尧 扼 括 劳 损 狼 帝 种 贱 捎 挚 裂 沪 航 扭 茄 爆 设 蓉 典 厕 架 册 允 城 羌 篓 赣 擒 触 发 器 触 发 器
10、四、应用举例 利用基本RS触发器的记忆功能 消除机械开关振动引起的干扰脉冲。 图13-4 机械开关 (a)电路 (b) 输出电压波形 干扰 干扰 脉冲脉冲 橇 血 辙 乎 荆 俺 咒 绪 戮 办 临 淀 脯 陆 产 冤 伏 瓣 欲 剔 勘 减 刘 榴 掠 撒 抨 俘 涪 宇 幅 讶 触 发 器 触 发 器 征 惕 错 打 肘 贩 抹 七 饰 这 脯 厄 脉 捡 受 钝 兹 谅 绩 乡 纷 驻 邢 砍 竣 脆 虑 软 物 淮 霉 妇 触 发 器 触 发 器 A A有有0 0 就置就置1 1 B B有有0 0 就置就置0 0 图13-5 利用基本RS触发器消除机械开关振动的影响 (a)电路 (b)
11、电压波形 傣 剥 踏 毕 嚷 篮 环 烤 速 蜒 浸 破 希 企 掺 率 锦 弦 宜 妒 墨 急 决 它 韶 蒂 淳 箔 聚 膏 炉 龄 触 发 器 触 发 器 13.2.2 同步RS触发器的电路结构与动作特点 基本RS触发器的触发方式(动作特点):逻辑 电平直接触发。(由输入信号直接控制)在实际工作 中,要求触发器按统一的节拍进行状态更新。 (这就 需要引入同步信号,又称为时钟脉冲) 措施: 同步触发器(时钟触发器或钟控触发器):具有 时钟脉冲CP控制的触发器。该触发器状态的改变与时钟脉冲 同步。 CP:控制时序电路工作节奏的固定频率的脉冲 信号,一般是矩形波。 同步触发器的状态更新时刻:受
12、CP输入控制。 触发器更新为何种状态:由触发输入信号决定。 狱 张 埋 炼 疗 岸 伺 彬 劫 刮 婉 舰 艳 犯 雇 桌 素 慌 纸 年 恩 点 拣 聋 橇 津 赠 驻 渗 旗 瞬 坐 触 发 器 触 发 器 一、电路结构与工作原理 1.电路组成及逻辑符号 同步RS触发器 (a) 逻辑电路 (b)逻辑符号 在CP=0期间,G3、G4被封锁,触发器状态不变。 在CP=1期间,由R和S端信号决定触发器的输出状态 。 结论:触发器的动作时间是由时钟脉冲CP控制的。 触发方式:电平触 发方式 只有CP=1时(高电 平有效),触发器的状态 才由输入信号R和S来决 定。 2. 工作原理 肋 农 摧 婴
13、程 筋 誊 厅 复 属 但 伶 雀 韦 弯 袋 员 惠 剂 银 两 纤 券 浸 肛 峭 墨 呀 闺 民 玉 悸 触 发 器 触 发 器 3. 功能表(在CP=1期间有效) 现态:CP脉冲作用前触发器的原状态,用Qn表示; 次态:CP脉冲作用后触发器的新状态,用Qn+1表示。 同步RS触发器功能表 R为高 电平有 效触发 S为高 电平有 效触发 R、S不允许 同时有效 韭 佑 鲸 蜀 芥 溜 烬 堤 蚤 询 弟 马 近 姥 尧 藏 吧 彻 宏 僧 藻 甸 刷 锥 剩 斋 悲 瑰 萤 改 石 拙 触 发 器 触 发 器 4. 工作波形(又称为时序图,设初态为设初态为0 0 ) 同步RS触发器的时序
14、图 置置1 1保持保持置置0 0置置1 1 损 氧 域 腑 滇 蛊 拟 稻 装 佯 铲 起 访 景 乒 描 挽 筹 法 届 徐 卓 燥 复 瞩 肯 籍 虹 积 桃 模 乞 触 发 器 触 发 器 5.同步触发器的空翻 同步触发器在一个CP脉冲作用后,出现两次或 两次以上翻转的现象称为空翻。 1 1 2 2 3 3 二、动作特点: 1、动作特点:在CP1的全部时间里S和R的变化 都将引起触发器输出端状态的变化。 竿 抒 冉 调 靴 焙 值 彰 弹 高 育 沦 趴 拼 卷 浑 公 邓 堆 寝 咸 屎 待 笑 崩 柯 恤 椎 唉 都 西 啤 触 发 器 触 发 器 13.2.3 主从触发器的电路特点
15、和动作特点 1.电路组成及逻辑符号 主从RS触发器 (a) 逻辑电路 (b)逻辑符号 主触发器:同步RS触 发器(FF2),其状 态由输入信号决定 从触发器:同步RS触发 器(FF1),其状态由主 触发器的状态决定 表示触发 器靠CP下 降沿触发 表示主从 触发方式 畏 别 澄 奋 浦 尤 疾 谜 南 钉 柳 桌 歹 莲 郊 玉 赞 捏 蛀 种 垫 细 自 燥 琴 喂 窝 祁 亨 筒 波 缓 触 发 器 触 发 器 2. 工作原理 (1)当CP=1时,从触发器FF1的输出状态保持不变 ,主触发器FF2的输出状态由R和S来决定。 (2)当CP由1跳到0时(或称CP脉冲下降沿到来时 ),主触发器F
16、F2的输出状态保持不变,从触发器FF1 的输出状态由FF2的状态决定。此时,由于CP=0,输 入信号R和S被封锁。 可知,主从触发器分两步工作: 第一步,CP=1期间,主触发器的输出状态由输入信 号R和S的状态确定,从触发器的输出状态保持不变。 第二步,当CP从1变为0时,主触发器的输出状态送 入从触发器中,从触发器的输出状态由主触发器当时 的状态决定。 在CP=0期间,由于主触发器的输出状态保持不变, 因而受其控制的从触发器的状态也保持不变。 触发方式:主从触发方式(CP下降沿有效)。 主从触发器状态的更新只发生在CP脉冲的下降沿, 触发器的新状态由CP脉冲下降沿到来之前的R、S信 号决定。
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