【文章內(nèi)容簡介】 門 3也是 全 1出 0 1)當輸入 R=1， S=1時 設觸發(fā)器現(xiàn)態(tài) Qn=1， Qn=0 門 1也 有 0出 1 歸納： 鐘控 RS觸發(fā)器輸入狀態(tài)均為 1時，都處 有效 狀態(tài)， 此時互非輸出無法正確選擇指令而發(fā)生邏輯混亂。我們把 兩輸入同時為 1的狀態(tài)稱為 禁止態(tài) 。 數(shù)字電路及邏輯設計 觸發(fā)器 (1) 功能真值表 R S Qn Q n+1 0 0 0 0 保持 0 0 1 1 保持 0 1 0 1 “置 1” 0 1 1 1 “置 1” 1 0 0 0 “置 0” 1 0 1 0 “置 0” 1 1 0 禁止態(tài) 1 1 1 禁止態(tài) 3 同步 RS觸發(fā)器邏輯功能的描述 數(shù)字電路及邏輯設計 觸發(fā)器 (2)特征方程 SR=0 (約束條件 ) 鐘控 RS觸發(fā)器的兩個輸入端不允許同時為高電平，所以 也要加上一個約束條件。 Q n+1 = S + R ? Q n (3)狀態(tài)圖 0 1 0S 1 ??R觸發(fā)器的 ? 0”態(tài) 觸發(fā)器的 ? 1”態(tài) 1S 0 ??R???R0S???S0R數(shù)字電路及邏輯設計 觸發(fā)器 CP R S Q 在時鐘脈沖 CP=1期間， 設 Qn=0 CP=1期間 引導門 打開 置 1 置 0 狀態(tài)不變 置 1 輸出隨輸入發(fā)生多次翻轉的現(xiàn)象稱為 空翻 ?？辗自斐? 觸發(fā)器的可靠性降低，甚至無法判定觸發(fā)器工作狀態(tài)。 (4)時序波形圖 置 0 狀態(tài)不變 置 0 保持 置 1 狀態(tài)不變 其中 CP=0期間 引導門 關閉 數(shù)字電路及邏輯設計 觸發(fā)器 同步 RS觸發(fā)器的電路圖符號如下圖所示： DS DRRCPS S C1 R Q Q 小圓圈表示 低 電平有效 S、 R兩輸入端無小圓圈說明 高 電平有效 數(shù)字電路及邏輯設計 觸發(fā)器 同步 RS觸發(fā)器的觸發(fā)方式如何？你能根據(jù)電路圖說出在 CP=0期間觸發(fā)器為何狀態(tài)不變的道理嗎？ 你會做嗎？ 同步 RS觸發(fā)器兩個輸入端的有效態(tài)和兩個與非門構成的基本RS觸發(fā)器的有效態(tài)相同嗎？區(qū)別在哪里？ 何謂“空翻”？造成“空翻”的原因是什么？“空翻”和“不定”狀態(tài)有何區(qū)別？如何有效地解決“空翻”問題？ 同步 RS觸發(fā)器中的和在電路中起何作用？觸發(fā)器正常工作時它們應如何處理？ 數(shù)字電路及邏輯設計 觸發(fā)器 二、同步 D觸發(fā)器 電路結構及工作原理 如在 RS觸發(fā)器的輸入端增加一個非門，則自動滿足約束條件，如圖 (a)。這種觸發(fā)器稱為同步式 D觸發(fā)器，符號圖見 (b)。 (a) Q D Q (b) CP 1D C1 S C R 1 數(shù)字電路及邏輯設計 觸發(fā)器 0 1 0 1 Qn D Qn+1 1 1 0 0 (b) D=1 D=1 D=0 D=0 0 1 (a) Qn+1=D 由卡諾圖得出 D觸發(fā)器的特性方程為 D觸發(fā)器功能描述 D觸發(fā)器的次態(tài)卡諾圖和狀態(tài)轉換圖如圖： 數(shù)字電路及邏輯設計 觸發(fā)器 CP 0 1 D Q 1 1 0 0 CP=1時，觸發(fā)器的狀態(tài)隨輸入信號 D而改變；CP=0時，觸發(fā)器狀態(tài)保持不變 D觸發(fā)器的狀態(tài)轉換表和工作波形 置 1 1 1 1 0 1 0 1 1 清 0 0 0 0 0 0 1 1 1 狀態(tài)不變 0 1 0 1 0 0 CP D Qn Qn+1 說明 數(shù)字電路及邏輯設計 觸發(fā)器 電路結構及工作原理 (a) (b) 1J C1 1K 三、同步 JK觸發(fā)器 Q J Q CP S C R amp。 amp。 K 數(shù)字電路及邏輯設計 觸發(fā)器 CP J K Qn Qn+1 說 明 0 0 0 1 0 1 狀態(tài)不變 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 Qn+1=Qn 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 Qn+1=0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 Qn+1=1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 Qn+1= （ 1） JK觸發(fā)器的狀態(tài)轉換表 同步式 JK觸發(fā)器功能描述 Q J Q CP S C R amp。 amp。 K （ 2） JK觸發(fā)器的次態(tài)卡諾圖： （ a） 1 1 0 00 01 11 10 0 1 Qn JK Qn+1 1 1 0 0 0 數(shù)字電路及邏輯設計 觸發(fā)器 （ 4）狀態(tài)轉換圖： J=1， K= J=K=0 J= ， K=1 J=0 K= （ b） 0 1 （ 3） JK觸發(fā)器的特征方程為 ： （ 5） JK觸發(fā)器的工作波形： CP J K Q 0 0 0 0 1 1 1 1 數(shù)字電路及邏輯設計 觸發(fā)器 電路結構及工作原理 將同步式 JK觸發(fā)器兩個輸入端連接到一起，作為一個輸入端，標為 T，就構成同步式 T觸發(fā)器，圖 為其結構圖及符號圖。 Q 1T C1 J C K Q 圖 同步式 T觸發(fā)器邏輯圖和符號圖 T 四、同步 T觸發(fā)器 數(shù)字電路及邏輯設計 觸發(fā)器 T觸發(fā)器的狀態(tài)方程為 功能描述 表 T 觸發(fā)器狀態(tài)轉換表 CP T Qn Qn+1 說明 0 0 0 1 0 1 狀態(tài)不變 1 1 0 0 0 1 0 1 Qn+1=Qn 1 1 1 0 1 1 1 0 Qn+1=Qn =T⊕ Qn 數(shù)字電路及邏輯設計 觸發(fā)器 0 1 0 1 Qn T Qn+1 1 1 0 0 (a) T=0 T=1 T=1 T=0 （ b） 0 1 T觸發(fā)器的次態(tài)卡諾圖和狀態(tài)轉換圖 數(shù)字電路及邏輯設計 觸發(fā)器 同步觸發(fā)器在 CP=1期間，可能發(fā)生 ‘空翻’ 現(xiàn)象。 CP S R 0 0 0 1 1 1 [例 ] 在圖 RS觸發(fā)器中 ， 若已知 CP、R、 S的波形如圖 ， 試畫出 Q端的波形 （ 假設觸發(fā)器的初始狀態(tài)為 0） 。 五、同步 觸發(fā)器的觸發(fā)方式及存在問題 數(shù)字電路及邏輯設計 觸發(fā)器 CP S R Q 0 0 0 0 1 1 1 1 [解 ] CP=0時，觸發(fā)器保持原狀 Q=0； CP=1時，觸發(fā)器Q的狀態(tài)隨輸入信號 R和 S發(fā)生多次變化。 數(shù)字電路及邏輯設計 觸發(fā)器 顯然，同步觸發(fā)器只有在時鐘脈沖 CP=1期間才能觸發(fā)而使狀態(tài)發(fā)生改變，因此，同步觸發(fā)器屬于 電位觸發(fā) 方式。 采用電位觸發(fā)方式的同步觸發(fā)器存在? 空翻 ?問題。 為確保數(shù)字系統(tǒng)的可靠工作，要求觸發(fā)器在一個 CP脈沖期間至多翻轉一次，即不允許空翻現(xiàn)象的出現(xiàn)。 為此，