【正文】 單脈沖發(fā)生器常作為調(diào)測(cè)信號(hào)源 ， 在數(shù)字設(shè)備中應(yīng)用很廣泛 ， 它也可以用其它觸發(fā)器實(shí)現(xiàn) 。 02212 ??? QJQ n22212 Jn ??? 數(shù)字與邏輯電路教程江西師范大學(xué)物理與通信電子學(xué)院 當(dāng) J2=0(S1接地 )后又恢復(fù)到開始的狀態(tài) 。 但當(dāng)?shù)谌齻€(gè) CP來(lái)到后 Q2的下降沿去觸發(fā) FF1， 使 Q1由 0→ 1， Q1 由 1→ 0。21111111 , JRKQJ Dn ????? 數(shù)字與邏輯電路教程江西師范大學(xué)物理與通信電子學(xué)院 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 數(shù)字與邏輯電路教程江西師范大學(xué)物理與通信電子學(xué)院 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(gè) CP來(lái)到以后 Q2=0。 對(duì)于 FF2，因 K2=1，故 。 試畫出輸出端 uo的波形圖 。 111 AQDQ n ???11?n BABAKBAJ ?????? , BAQBAQBAQKQJQ n ?????????? 222212 )()( 數(shù)字與邏輯電路教程江西師范大學(xué)物理與通信電子學(xué)院 【 例 53】 圖 527(a)是由兩個(gè) JK觸發(fā)器構(gòu)成的單脈沖發(fā)生器 ， 其輸入 ui為時(shí)鐘脈沖的連續(xù)序列 ， 輸出由人工按鈕開關(guān) S1控制 ， 每按一次 ， 輸出一個(gè)脈沖 。 對(duì)于 FF2， 由于 ， 故狀態(tài)方程 ，說(shuō)明該觸發(fā)器的輸出僅與 A、 B有關(guān) ， 與原態(tài) Q2無(wú)關(guān) 。 對(duì)于 FF1， 。 設(shè)電路初態(tài)均為 0。 Q2的波形如圖 525(c)所示 。 例如在第二個(gè) CP上升沿來(lái)到前 ， B=1, A=1， 故 CP來(lái)到后 。 由于 D=A， 故 D觸發(fā)器的狀態(tài)方程為 ， 這里需要注意的是異步置 0端 RD和B相連 ， 因此該狀態(tài)方程只有當(dāng) B=1時(shí)才適用 。 依此類推可畫出 Q1的波形如圖 525(c)所示 。 圖 525 例 51圖 Q11 JC 11 K( a )RDSDCPAB1C 11 D( b )RDSDCPA1Q2B1 2 3 4 5CPA BQ1Q2( c )1 數(shù)字與邏輯電路教程江西師范大學(xué)物理與通信電子學(xué)院 解： ① 從圖中可見 ， JK觸發(fā)器為下降沿觸發(fā) ， 因此首先以CP下降沿為基準(zhǔn) ， 劃分時(shí)間間隔 ， 然后根據(jù) JK觸發(fā)器的狀態(tài)方程 ， 由每個(gè) CP來(lái)到之前的A、 B和原態(tài) Q1決定其次態(tài) 。 數(shù)字與邏輯電路教程江西師范大學(xué)物理與通信電子學(xué)院 【 例 51】 邊沿 JK觸發(fā)器和維持 —阻塞式 D觸發(fā)器分別如圖 525(a)、 (b)所示 ， 其輸入波形見圖 525(c)， 試分別畫出 Q１ 、 Q2端的波形 。 ② 每個(gè)時(shí)鐘脈沖作用沿來(lái)到后 ， 根據(jù)觸發(fā)器的狀態(tài)方程或狀態(tài)表確定其次態(tài) 。 觸發(fā)器的輸出狀態(tài)受時(shí)鐘 CP的電位控制： CP=1時(shí) ， 觸發(fā)器分別接收輸入信號(hào) ， 輸出狀態(tài) Q、Q按其功能發(fā)生變化； CP=0時(shí) ， 觸發(fā)器不接收信號(hào) ， 輸出狀態(tài)維持不變 。 DD RS 、pdCP LCP HCP tttf 311ma x ??? 數(shù)字與邏輯電路教程江西師范大學(xué)物理與通信電子學(xué)院 觸發(fā)器的邏輯符號(hào)及時(shí)序圖 觸發(fā)器的邏輯符號(hào) 圖 522 電位觸發(fā)方式觸發(fā)器的邏輯符號(hào) QSDRD( a )1 RC 11 S( b )( c )QCPCP C 11 D 數(shù)字與邏輯電路教程江西師范大學(xué)物理與通信電子學(xué)院 圖 522均為電位觸發(fā)方式觸發(fā)器的邏輯符號(hào) ， 其中圖 (a)為基本 RS觸發(fā)器邏輯符號(hào) ， 它沒(méi)有時(shí)鐘輸入端 ， SD、RD為非同步 (或稱異步 )輸入 ， 觸發(fā)器的狀態(tài)直接受 SD、RD電位控制 。 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。 由于此過(guò)程在 CP=1期間進(jìn)行 ， 因此 tCPH≥tpd。 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(qiáng)的抗干擾能力 ， 其波形圖如圖 521所示 。 數(shù)字與邏輯電路教程江西師范大學(xué)物理與通信電子學(xué)院 綜上所述 ， 負(fù)邊沿 JK觸發(fā)器是在 CP下降沿產(chǎn)生翻轉(zhuǎn) ，翻轉(zhuǎn)方向決定于 CP下降前瞬間的 J、 K輸入信號(hào) 。 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 。 ,代入基本 RS觸發(fā)器特征方程，有 nnn QKQJQ ??? 1也就是說(shuō) ， 在 CP由 1變?yōu)?0的下降沿時(shí)刻 ， 觸發(fā)器接收了輸入信號(hào) J、 K， 并按 JK觸發(fā)器的特征規(guī)律變化 。 DD RS 、 nDnD KQRQJS ?? 39。 在沒(méi)有變?yōu)?1以前 ， 仍維持 CP下降沿前的值 ， 即 39。1 數(shù)字與邏輯電路教程江西師范大學(xué)物理與通信電子學(xué)院 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) 。 ?? DD RS nDnnnnDnnnQRQCPQSQCP??????????39。 其原理如下： 當(dāng) CP=0穩(wěn)定時(shí) ， 輸入信號(hào) J、 K被封鎖 ， ，觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變；而當(dāng) CP=1時(shí) ， 觸發(fā)器的輸出也不會(huì)變 ， 這可從以下的推導(dǎo)式中看出： 139。 圖中的兩個(gè)與或非門構(gòu)成基本 RS觸發(fā)器 ，兩個(gè)與非門 ( 2門 )作為輸入信號(hào)引導(dǎo)門 ， 而且在制作時(shí)已保證與非門的延遲時(shí)間大于基本 RS觸發(fā)器的傳輸延遲時(shí)間 。DR 數(shù)字與邏輯電路教程江西師范大學(xué)物理與通信電子學(xué)院 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 pdCP HCP LCP tttf 511ma x ??? 由于維持 —阻塞式 D觸發(fā)器只要求輸入信號(hào) D在 CP上升沿前后很短時(shí)間 (tset+th=3tpd)內(nèi)保持不變 ， 而在 CP=0及CP=1的其余時(shí)間內(nèi) ， 無(wú)論輸入信號(hào)如何變化 ， 都不會(huì)影響輸出狀態(tài) ， 因此 ， 它的數(shù)據(jù)輸入端具有較強(qiáng)的抗干擾能力 ， 且工作速度快 ， 故應(yīng)用較廣泛 。 39。 數(shù)字與邏輯電路教程江西師范大學(xué)物理與通信電子學(xué)院 ② 在 CP由 0變至 1及 CP脈沖前沿到達(dá)后 ， 要達(dá)到維持 阻塞作用 ， 必須使 1變?yōu)?0， 需要經(jīng)歷一個(gè)與非門延遲時(shí)間 ， 在這段時(shí)間內(nèi)信號(hào) D不應(yīng)變化 ， 這段時(shí)間稱為保持時(shí)間 th， th=tpd。 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。 ?DS39。 ?DS 039。39。 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 。 經(jīng)反饋線 ③ 送至4門 ， 將 4門封鎖 ， 使 1， 這樣觸發(fā)器不會(huì)再翻向 0狀態(tài) ，故 ③ 線稱阻塞置 0線 。 ?DSR 數(shù)字與邏輯電路教程江西師范大學(xué)物理與通信電子學(xué)院 同理 ， 若 CP上升沿到達(dá)前 D=1， 則 R′S′=01， CP上升沿到達(dá)后 ， 使 Q n+1=1。DS ,0139。 ?DR DRD ?39。39。 維持置 0信號(hào) 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(huì)再翻向 1狀態(tài) ， 故 ④ 線稱阻塞置 1線 。1 數(shù)字與邏輯電路教程江西師范大學(xué)物理與通信電子學(xué)院 設(shè) CP上升沿到達(dá)前 D=0， 則由于 CP=0， ， 因此 D信號(hào)存儲(chǔ)在 6門輸出 ， R′