【正文】 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) 。 試畫出輸出端 uo的波形圖 。 圖 526 例 52圖 1 2 3 4 5CPA BQ1Q2( c )Q21 JC 11 K( b )RDABC 11 D( a )CPAQ1amp。 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(zhǔn) ， 劃分時(shí)間間隔 。C 1CPS1 JR1 KJKSDRDSDRDSDRD第 5章 觸發(fā)器 時(shí)序圖 時(shí)序圖的畫法一般按以下步驟進(jìn)行： ① 以時(shí)鐘 CP的作用沿為基準(zhǔn) ， 劃分時(shí)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) 。 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。 只有在 CP由 1變?yōu)?0之后的短暫時(shí)刻里 ， 由于與非門對(duì)信號(hào)的延遲 ， 在 CP=0前進(jìn)入與非門的 J、 K信號(hào)仍起作用 ， 而此時(shí)觸發(fā)器又解除了 “ 自鎖 ” ， 使得 J、 K信號(hào)可以進(jìn)入觸發(fā)器 ， 并引起觸發(fā)器狀態(tài)改變 。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(shí)觸發(fā)器處于一種 “ 自鎖 ” 狀態(tài) 。 amp。 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(hào)送至 6門的輸出 ，在 CP上升沿到達(dá)之前建立穩(wěn)定狀態(tài) ， 它需要經(jīng)歷兩個(gè)與非門的延遲時(shí)間 ， 稱為建立時(shí)間 tset， tset=2tpd。 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 。 ?DRDRD ?39。 ,DDQDQRSQ nnDDn ?????? 39。 ,1,1 39。RDamp。 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 。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(jí)與非門的延遲時(shí)間 ， 即 3tpd， 因此要求 CP=0的持續(xù)期tCPL≥3tpd。 ② 若 CP=1以前 Q=1， 則從 CP的上升沿時(shí)刻起 J、 K信號(hào)出現(xiàn)使 Q變?yōu)?0的組合 ， 即 JK=01或 11， 則 CP下降沿時(shí) Q也為 0。 其中第一次變化發(fā)生在 t1，此時(shí) 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 。139。 amp。 因此在一個(gè)包括許多觸發(fā)器的數(shù)字系統(tǒng)中 ， 實(shí)際上無法確定時(shí)鐘脈沖應(yīng)有的寬度 。RDSDamp。 這時(shí)等效的 R、 S輸入信號(hào)為 nn TQRQTS ?? , 由于 Qn和 Qn互補(bǔ) ， 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 。 DQ n ??1 鐘控 D觸發(fā)器在時(shí)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 。 將RD、 SD代入基本 RS觸發(fā)器的特征方程式 (5 1)中 ， 可得出鐘控 RS觸發(fā)器的特征方程為 01????RSQRSQ nn(約束條件 ) 其中 RS=0表示 R與 S不能同時(shí)為 1。 圖 5 – 4 基本 RS觸發(fā)器波形圖 不定不定RDSD第 5章 觸發(fā)器 時(shí)鐘控制的觸發(fā)器 鐘控 RS觸發(fā)器 鐘控 RS觸發(fā)器是在基本 RS觸發(fā)器基礎(chǔ)上加兩個(gè)與非門構(gòu)成的 ， 其邏輯電路及邏輯符號(hào)分別如圖 55(a)、 (b)所示 。 第 5章 觸發(fā)器 表 5 – 1 基本 RS觸發(fā)器狀態(tài)表 第 5章 觸發(fā)器 圖 5 – 2 次態(tài)卡諾圖 RDSDQ00 01 11 10010 0 1 0 1 1Qn +1第 5章 觸發(fā)器 2. 特征方程 (狀態(tài)方程 ) 描述觸發(fā)器邏輯功能的函數(shù)表達(dá)式稱為特征方程或狀態(tài)方程 。 ④ 當(dāng) RD=0， SD=0時(shí) ， 兩個(gè)與非門輸出均為 1(高電平 )，此時(shí)破壞了觸發(fā)器的互補(bǔ)輸出關(guān)系 ， 而且當(dāng) RD、 SD同時(shí)從 0變化為 1時(shí) ， 由于門的延遲時(shí)間不一致 ， 使觸發(fā)器的次態(tài)不確定 ， 即 Qn+1=216。 Q=1， Q =0時(shí) ， 稱觸發(fā)器處于 1狀態(tài)；Q=0, Q=1時(shí) ， 稱觸發(fā)器處于 0狀態(tài) 。RDSDSDRD( b )第 5章 觸發(fā)器 基本 RS觸發(fā)器是構(gòu)成各種功能觸發(fā)器的基本單元 ， 所以稱為基本觸發(fā)器 。 因此根據(jù)圖 5 1(a)電路中的與非邏輯關(guān)系 ， 可以得出以下結(jié)果： ① 當(dāng) RD=0， SD=1時(shí) ， 無論觸發(fā)器原來處于什么狀態(tài) ， 其次態(tài)一定為 0， 即 Qn+1=0， Qn+1=1， 稱觸發(fā)器處于置 0(復(fù)位 )狀態(tài) 。 第 5章 觸發(fā)器 基本 RS觸發(fā)器的功能描述方法 1. 狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表 (狀態(tài)表 ) 將觸發(fā)器的次態(tài) Qn+1與現(xiàn)態(tài) Qn、 輸入信號(hào)之間的邏輯關(guān)系用表格形式表示出來 ， 這種表格就稱為狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表 ， 簡(jiǎn)稱狀態(tài)表 。 激勵(lì)表 (也稱驅(qū)動(dòng)表 )是表示觸發(fā)器由當(dāng)前狀態(tài) Qn轉(zhuǎn)至確定的下一狀態(tài) Qn+1時(shí) ， 對(duì)輸入信號(hào)的要求 。 amp。 圖5 7(a)中 ， 門 A和 B組成基本觸發(fā)器 ， 門 C和 D組成觸發(fā)引導(dǎo)門 。 amp。CP TC 1CP第 5章 觸發(fā)器 由圖 59(a)可見： CPTQRCPQTS nDnD ???? , 當(dāng) CP=0時(shí) ， SD=1， RD=1， 觸發(fā)器狀態(tài)維持不變 。 n ??1第 5章 觸發(fā)器 如果要求每來一個(gè) CP觸發(fā)器僅發(fā)生一次翻轉(zhuǎn) ， 則對(duì)鐘控信號(hào)約定電平 (通常 CP=1)的寬度要求是極為苛刻的 。此時(shí)主觸發(fā)器輸入門打開 ， 接收 J、 K輸入信息 ， 代入式 (51)得出狀態(tài)方程為 , nDnD QJSJQR ?? 主主nnnnDDn QKJQRSQ 主主主主主 ????? 1(57) 第 5章 觸發(fā)器 圖 515 主從 JK觸發(fā)器 amp。CP1Q主Q主24365RD 主SD 主K J87第 5章 觸發(fā)器 當(dāng) CP=0時(shí) ， CP=1， 主觸發(fā)器被封鎖 ， 輸入 J、 K的變化不會(huì)引起主觸發(fā)器狀態(tài)變化；從觸發(fā)器輸入門被打開 ，從觸發(fā)器按照主觸發(fā)器的狀態(tài) (即主觸發(fā)器維持在 CP下降沿前一瞬間的狀態(tài) )翻轉(zhuǎn) ， 其中： 11139。 第 5章 觸發(fā)器 2. 主從 JK觸發(fā)器的一次翻轉(zhuǎn) 主從 JK觸發(fā)器雖然防止了空翻現(xiàn)象 ， 但還存在一次翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象 ， 可能會(huì)使觸發(fā)器產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作 ， 因而限制了它的使用 。 1,0,0 ???? KJ nn 主0,1 11 ?? ?? nn 主主1?? nD KQR 主 0?? nD QJS 主1?nQ主111 ?? ?? nn 主第 5章 觸發(fā)器 圖 516 主從 JK觸發(fā)器的一次翻轉(zhuǎn) CPJKQ主Q主t1t2t3第 5章 觸發(fā)器 若是在 CP=1時(shí) ， J、 K信號(hào)發(fā)生了變化 ， 就不能根據(jù) CP下降沿時(shí)的 J、 K值來決定輸出 Q。