【正文】 下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 2/124 第 21章 觸發(fā)器和時序邏輯電路 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 寄存器 計數器 應用舉例 時序邏輯電路的分析 (略 ) 由 555定時器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和無穩(wěn)態(tài) 觸發(fā)器 下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 3/124 電路的輸出狀態(tài)不僅取決于 當時 的輸入信號，而且與電路 原來的狀態(tài) 有關，當輸入信號消失后，電路狀態(tài)仍維持不變 。這種 具有存儲記憶功能 的電路稱為時序邏輯電路。 時序邏輯電路的特點： 下面介紹 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 ， 它是構成時序邏輯電路的基本邏輯單元。 下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 4/124 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器： 是一種具有記憶功能 的邏輯單元電路，它能儲存一位二進制碼。 特點： (1) 有 兩個穩(wěn)定狀態(tài) — 0 態(tài) 和 1 態(tài) ； (2) 能根據輸入信號將觸發(fā)器置成 0 態(tài) 或 1 態(tài) ； (3) 輸入信號消失后，被置成的 0 態(tài) 或 1 態(tài)能保存下來，即具有記憶功能。 下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 5/124 amp。Q QG1amp。G2SSDRD RS 觸發(fā)器 兩互補輸出端 1. 基本 RS 觸發(fā)器 兩輸入端 反饋線 正常情況下，正常情況下，兩輸出端的狀態(tài)兩輸出端的狀態(tài)保持相反。通常保持相反。通常以以 Q Q 端的邏輯電端的邏輯電平表示觸發(fā)器的平表示觸發(fā)器的狀態(tài)，即狀態(tài)，即 Q Q = 1 1 ，Q =0=0 時，稱為時，稱為 1 1 態(tài)態(tài) , 反之為反之為 0 0 態(tài)。態(tài)。正常情況下，正常情況下，兩輸出端的狀態(tài)兩輸出端的狀態(tài)保持相反。通常保持相反。通常以以 端的邏輯電端的邏輯電平表示觸發(fā)器的平表示觸發(fā)器的狀態(tài)，即狀態(tài)，即 ，時，稱為時，稱為態(tài)態(tài) 反之為反之為 態(tài)。態(tài)。下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 6/124 觸發(fā)器輸出與輸入的邏輯關系 1 0 0 1 設觸發(fā)器原態(tài)為 1 態(tài)。 翻轉為 0 態(tài) (1) SD=1， RD = 0 1 0 1 0 1 amp。Q QG1amp。G2SSDRD下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 7/124 設原態(tài)為 0 態(tài) 1 0 0 1 1 1 0 觸發(fā)器保持 0 態(tài)不變 復位 0 amp。Q QG1amp。G2SSDRD結論 : 不論觸發(fā)器原來為何種狀態(tài)，當 SD= 1 ，RD= 0 時 ，將使 觸發(fā)器置 0 或稱為復位 。觸發(fā)器原來為何種狀態(tài)，當 ，時 ，觸發(fā)器置 或稱為。下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 8/124 0 1 設原態(tài)為 0 態(tài) 0 1 1 1 0 0 翻轉為 1 態(tài) (2) SD=0， RD = 1 amp。Q QG1amp。G2SSDRD下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 9/124 設原態(tài)為 1 態(tài) 0 1 1 0 0 0 1 觸發(fā)器保持 1 態(tài)不變 置位 1 結論 : 不論觸發(fā)器原來為何種狀態(tài)，當 SD = 0 ，RD =1 時 ，將使 觸發(fā)器置 1 或稱為置位 。觸發(fā)器原來為何種狀態(tài)，當 ，時 ，觸發(fā)器置 或稱為。amp。Q QG1amp。G2SSDRD下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 10/124 1 1 設原態(tài)為 0 態(tài) 0 1 0 0 1 1 保持為 0 態(tài) (3) SD=1， RD = 1 amp。Q QG1amp。G2SSDRD下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 11/124 設原態(tài)為 1 態(tài) 1 1 1 0 0 0 1 觸發(fā)器保持 1 態(tài)不變 1 amp。Q QG1amp。G2SSDRD當 SD=1 ，RD=1 時 ，觸發(fā)器保持原來的狀態(tài)，即 觸發(fā)器具有保持、記憶功能 。當 ，時 ，觸發(fā)器保持原來的狀態(tài)，即 觸發(fā)器具有保持、記。下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 12/124 amp。Q QG1amp。G2SSDRD1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 若 G1先翻轉，則觸發(fā)器為 0 態(tài) 1 態(tài) (4) SD=0， RD = 0 1 0 若先翻轉 當信號 SD= RD=0同時變?yōu)?1 時 , 由于 與非 門的翻轉時間不可能完全相同 ， 觸發(fā)器狀態(tài)可能是 1 態(tài)，也可能是 0 態(tài)，不能根據輸入信號確定。同時變?yōu)?時 由于時間不可能完全，態(tài)可能是也可能是不能根據輸入信號確定。同時變?yōu)?時 由于時間不可能完全，態(tài)可能是也可能是不能根據輸入信號確定。下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 13/124 基本 RS 觸發(fā)器狀態(tài)表 邏輯符號 RD(Reset Direct)─ 直接置 0 端 (復位端 ) SD(Set Direct)─ 直接置 1 端 (置位端 ) SDRDQ1 0 0 置 00 1 1 置 11 1 不變 保持0 0 同時變 1 后不確定功能置置Q QSDRDS R 低電平有效 下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 14/124 2. 可控 RS 觸發(fā)器 基本 RS觸發(fā)器 導引電路 時鐘脈沖 amp。G1amp。G2SD RDQ QG4amp。S Ramp。G3CP下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 15/124 當 CP=0時 1 1 R、 S 輸入狀態(tài)不起作用。 觸發(fā)器狀態(tài)不變。 1 1 SD、 RD 用于預置觸發(fā)器的初始狀態(tài)， 工作過程中應處于高電平，對電路工作狀態(tài)無影響。 amp。G1amp。G2SD RDQ QG4amp。S Ramp。G3CP0 被封鎖 被封鎖 下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 16/124 amp。G1amp。G2SD RDQ QG4amp。S Ramp。G3CP當 CP = 1 時 1 打開 觸發(fā)器狀態(tài)由 R、S 輸入狀態(tài)決定。 1 1 打開 觸發(fā)器的翻轉時刻受 C P 控制 ( CP 高電平時翻轉 ) , 而觸發(fā)器的狀態(tài)由 R 、 S 的狀態(tài)決定。轉時刻受平時翻轉 而觸發(fā)器的狀態(tài)由 、下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 17/124 當 CP = 1 時 1 打開 (1) S = 0, R = 0 0 0 1 1 觸發(fā)器保持原態(tài) 觸發(fā)器狀態(tài)由 R、 S 輸入狀態(tài)決定。 1 1 打開 amp。G1amp。G2SD RDQ QG4amp。S Ramp。G3CP下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 18/124 1 1 0 1 0 1 0 (2) S = 0, R= 1 觸發(fā)器置“ 0” (3) S =1, R= 0 觸發(fā)器置“ 1” 1 1 amp。G1amp。G2SD RDQ QG4amp。S Ramp。G3CP下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 19/124 amp。G1amp。G2SD RDQ QG4amp。S Ramp。G3CP1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 若先翻 Q=1 Q=0 1 1 (4) S =1, R= 1 當時鐘由 1變 0 后 觸發(fā)器狀態(tài)不定 11 若先翻轉 下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 20/124 可控 RS觸發(fā)器邏輯狀態(tài)表 Qn─ 時鐘到來前觸發(fā)器的狀態(tài) Qn+1—時鐘到來后觸發(fā)器的狀態(tài) 動作特點： CP 高電平時觸發(fā)器狀態(tài)由 R、 S 確定。 邏輯符號Q QS RCPSD RD0 0 S R0 1 01 0 11 1 不定Qn +1Qn下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 21/124 畫出可控 RS 觸發(fā)器的輸出波形 CP高電平時觸發(fā)器狀態(tài)由 R、 S 確定。 不定不定001RRSSCPCP邏輯狀態(tài)表邏輯狀態(tài)表0 0 S R0 1 01 0 11 1 不定Qn +1Qn不定下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 22/124 存在問題： 時鐘脈沖不能過寬，否則出現空翻現象 ,即在一個時鐘脈沖期間觸發(fā)器翻轉一次以上。 CP 克服辦法：采用 JK 觸發(fā)器或 D 觸發(fā)器。 Q=SQ=R0 0 S R0 1 01 0 11 1 不定Qn +1Qn下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 23/124 JK觸發(fā)器 反饋線 KQRQJS????互補時鐘控制主、從觸發(fā)器不能同時翻轉 R ?C主觸發(fā)器主觸發(fā)器Q ?J KQ ?S ?1RSC從觸發(fā)器從觸發(fā)器Q QSDRD主觸發(fā)器主觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器CP CP 下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 24/124 2. 工作原理 主觸發(fā)器 打開 主觸發(fā)器 狀態(tài)由 J、 K決定，接收信號并暫存。 從觸發(fā)器封鎖 從觸發(fā)器 狀態(tài)保持不變。 0 1 CP 0 1 R ?C主觸發(fā)器主觸發(fā)器Q ?J KQ ?S ?1RSC從觸發(fā)器從觸發(fā)器Q QSDRD主觸發(fā)器主觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器CP 下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 25/124 1 0 狀態(tài)保持不變 從觸發(fā)器的狀態(tài)取決于主觸發(fā)器，并保持主、從狀態(tài)一致，因此稱之為主從觸發(fā)器。 從觸發(fā)器 打開 主觸發(fā)器封鎖 0 C 0 1 0 1 0 R ?C主觸發(fā)器主觸發(fā)器Q ?J KQ ?S ?1RSC從觸發(fā)器從觸發(fā)器Q QSDRD主觸發(fā)器主觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器CP 下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 26/124 CP 高電平時觸發(fā)器接收信號并暫存。 要求 CP高電平期間 J、 K狀態(tài)保持不變。 CP 下降沿時 ( ) 觸發(fā)器翻轉 。 CP 低電平時 J、 K 不起作用。 動作特點： 1 0 0 1 0 R ?C主觸發(fā)器主觸發(fā)器Q ?J KQ ?S ?1RSC從觸發(fā)器從觸發(fā)器Q QSDRD主觸發(fā)器主觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器CP 下一頁 返回 上一頁 退出 章目錄 27/124 R ?CQ ?J KQ ?S ?1RSCQ QSDRDCP0 1 0 1 0 分析 JK觸發(fā)器的邏輯功能 (1)J=1, K=1 設觸發(fā)器原態(tài)為 0 態(tài) 翻轉為