【正文】 = 0S = 10 1R = S = 0 S = R = 0R = 1S = 0( a )RCP( b )不定QS第 5章 觸發(fā)器 鐘控 D觸發(fā)器 為了解決 R、 S之間有約束問題 ， 可以將圖 55(a)鐘控 RS觸發(fā)器的 R端接至 D門的輸出端 ， 并將 S改為 D， 便構(gòu)成了圖57(a)所示的鐘控 D觸發(fā)器 ， 其邏輯符號如圖 5 7(b)所示 。 DQ n ??1 鐘控 D觸發(fā)器在時鐘作用下 ， 其次態(tài) Qn+1始終和 D輸入一致 ， 因此常把它稱為數(shù)據(jù)鎖存器或延遲 (Delay)觸發(fā)器 。RDSDamp。 這時等效的 R、 S輸入信號為 nn TQRQTS ?? , 由于 Qn和 Qn互補 ， 它不可能出現(xiàn) SR=11的情況 ， 因此這種結(jié)構(gòu)也解決了 R、 S之間的約束問題 。 amp。RDSDamp。 但是必須指出 ， 這種電位觸發(fā)方式 ， 對于 T′觸發(fā)器 ， 其狀態(tài)轉(zhuǎn)移為 ， 當(dāng)在 CP=1且脈沖寬度較寬時 ， T′觸發(fā)器將在 CP=1的期間一直發(fā)生翻轉(zhuǎn) ， 直至 CP=0為止 ， 這種現(xiàn)象稱為空翻 。 因此在一個包括許多觸發(fā)器的數(shù)字系統(tǒng)中 ， 實際上無法確定時鐘脈沖應(yīng)有的寬度 。 當(dāng) CP=1時 ， CP=0， 從觸發(fā)器被封鎖 ， 輸出狀態(tài)不變化 。 amp。 amp。139。 ② 輸出狀態(tài)如何變化 ， 則由時鐘 CP下降沿到來前一瞬間的 J、 K值按 JK觸發(fā)器的特征方程來決定 。 其中第一次變化發(fā)生在 t1，此時 J=K=1， 從觸發(fā)器輸出 Qn=0， 因而 RD主 =KQn=1， ， 從而主觸發(fā)器發(fā)生一次翻轉(zhuǎn) ， 即 。 這就是一次翻轉(zhuǎn)情況 ， 它和CP下降沿來到時由當(dāng)時的 J、 K值 (J=0, K=1)所確定的狀態(tài)Qn+1=0不一致 ， 即一次翻轉(zhuǎn)會使觸發(fā)器產(chǎn)生錯誤動作 。 ② 若 CP=1以前 Q=1， 則從 CP的上升沿時刻起 J、 K信號出現(xiàn)使 Q變?yōu)?0的組合 ， 即 JK=01或 11， 則 CP下降沿時 Q也為 0。 但實際上由于干擾信號的影響 ， 主從觸發(fā)器的一次翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象仍會使觸發(fā)器產(chǎn)生錯誤動作 ， 因此主從 JK觸發(fā)器數(shù)據(jù)輸入端抗干擾能力較弱 。從 CP下跳沿開始 ， 到從觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)變完成 ， 也需經(jīng)歷三級與非門的延遲時間 ， 即 3tpd， 因此要求 CP=0的持續(xù)期tCPL≥3tpd。而狀態(tài)轉(zhuǎn)移發(fā)生在 CP下降沿時刻 。 第 5章 觸發(fā)器 1. 維持 —阻塞式 D 1) 維持 —阻塞式 D觸發(fā)器由鐘控 RS觸發(fā)器 、 引導(dǎo)門和 4根直流反饋線組成 ， 如圖 418所示 。 1,1 39。RDamp。SD24 36 5CPD①②④③amp。 ,1,1 39。 ,DSSDRR DD ???? 39。 ,DDQDQRSQ nnDDn ?????? 39。 維持置 0信號 經(jīng) 6門反相后 ， 再經(jīng)連線④ 使 S′保持 0， 從而封鎖 3門 ， 使 1， 這樣觸發(fā)器不會再翻向 1狀態(tài) ， 故 ④ 線稱阻塞置 1線 。 ?DRDRD ?39。 ?DD SR第 5章 觸發(fā)器 同理 ， 若 CP上升沿到達前 D=1， 則 R′S′=01， CP上升沿到達后 ， 使 Q n+1=1。 因此 ， 維持 —阻塞式 D觸發(fā)器具有邊沿觸發(fā)的功能 ， 并有效地防止了空翻 。 ?DS 039。 為了使觸發(fā)器可靠工作 ， 必須要求： ① CP=0期間 ， 必須把輸入信號送至 6門的輸出 ，在 CP上升沿到達之前建立穩(wěn)定狀態(tài) ， 它需要經(jīng)歷兩個與非門的延遲時間 ， 稱為建立時間 tset， tset=2tpd。 第 5章 觸發(fā)器 ④ 為使維持 —阻塞式 D觸發(fā)器可靠工作， CP的最高工作頻率為 pdC P HC P LCP tttf 511m a x ??? 由于維持 —阻塞式 D觸發(fā)器只要求輸入信號 D在 CP上升沿前后很短時間 (tset+th=3tpd)內(nèi)保持不變 ， 而在 CP=0及CP=1的其余時間內(nèi) ， 無論輸入信號如何變化 ， 都不會影響輸出狀態(tài) ， 因此 ， 它的數(shù)據(jù)輸入端具有較強的抗干擾能力 ， 且工作速度快 ， 故應(yīng)用較廣泛 。 amp。 其原理如下： 當(dāng) CP=0穩(wěn)定時 ， 輸入信號 J、 K被封鎖 ， ，觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變；而當(dāng) CP=1時 ， 觸發(fā)器的輸出也不會變 ， 這可從以下的推導(dǎo)式中看出： 139。1第 5章 觸發(fā)器 由此可見 ， 在穩(wěn)定的 CP=0及 CP=1期間 ， 觸發(fā)器狀態(tài)均維持不變 ， 這時觸發(fā)器處于一種 “ 自鎖 ” 狀態(tài) 。 DD RS 、nDnD KQRQJS ?? 39。 只有在 CP由 1變?yōu)?0之后的短暫時刻里 ， 由于與非門對信號的延遲 ， 在 CP=0前進入與非門的 J、 K信號仍起作用 ， 而此時觸發(fā)器又解除了 “ 自鎖 ” ， 使得 J、 K信號可以進入觸發(fā)器 ， 并引起觸發(fā)器狀態(tài)改變 。 因此這種觸發(fā)器比維持 —阻塞式觸發(fā)器在數(shù)據(jù)輸入端具有更強的抗干擾能力 ， 其波形圖如圖 521所示 。 但在 CP=0持續(xù)期 tCPL內(nèi)一定要保證基本 RS觸發(fā)器能可靠翻轉(zhuǎn) ， 因此 tCPL≥2tpd， 因而觸發(fā)器最高工作頻率為 39。 觸發(fā)器的輸出狀態(tài)受時鐘 CP的電位控制： CP=1時 ， 觸發(fā)器分別接收輸入信號 ， 輸出狀態(tài) Q、Q按其功能發(fā)生變化； CP=0時 ， 觸發(fā)器不接收信號 ， 輸出狀態(tài)維持不變 。C 1CPS1 JR1 KJKSDRDSDRDSDRD第 5章 觸發(fā)器 時序圖 時序圖的畫法一般按以下步驟進行： ① 以時鐘 CP的作用沿為基準 ， 劃分時間間隔 ， CP作用沿來到前為現(xiàn)態(tài) ， 作用沿來到后為次態(tài) 。 設(shè)電路初態(tài)均為 0 。 111111 QBQAQKQJQ n ?????11?nQ111 ??nQ第 5章 觸發(fā)器 ② 圖 525(b)的 D觸發(fā)器為上升沿觸發(fā) ， 因此首先以 CP上升沿為基準 ， 劃分時間間隔 。 該狀態(tài)本來應(yīng)維持到第三個 CP上升沿來到前 ， 但在第二個 CP=0的期間 B已變?yōu)?0， 因此也強迫 Q2=0。 圖 526 例 52圖 1 2 3 4 5CPA BQ1Q2( c )Q21 JC 11 K( b )RDABC 11 D( a )CPAQ1amp。 對于 FF2， 由于 ， 故狀態(tài)方程 ，說明該觸發(fā)器的輸出僅與 A、 B有關(guān) ， 與原態(tài) Q2無關(guān) 。 試畫出輸出端 uo的波形圖 。21111111 , JRKQJQ Dn ?????第 5章 觸發(fā)器 圖 527 單脈沖發(fā)生器 (a) 電路； (b) 波形圖 Q21 JC 11 K( a )RDFF21uiQ11 JC 11 K RDFF11uo( b )1 2 3 4 5 6 7 8CP ( ui)J2uo＝ Q2Q1S1Q1第 5章 觸發(fā)器 開始由于 J2=0(即 S1接地 )， 使 FF1的 RD為 0， 故 Q1=0，Q1=1， 而 FF2的 RD為 1， ， 因此第一個 CP來到以后 Q2=0。 02212 ??? QJQ n22212 JQ n ???第 5章 觸發(fā)器 當(dāng) J2=0(S1接地 )后又恢復(fù)到開始的狀態(tài)