1、1 時序邏輯電路時序邏輯電路 - -觸發器觸發器2時序電路的特點：時序電路的特點：具有記憶功能。具有記憶功能。在數字電路中，凡是任一時刻的穩定輸出不在數字電路中，凡是任一時刻的穩定輸出不僅決定于該時刻的輸入，而且僅決定于該時刻的輸入，而且還和電路原來的狀態還和電路原來的狀態有關有關者，都叫做時序邏輯電路，簡稱者，都叫做時序邏輯電路，簡稱時序電路時序電路。組合邏輯電路組合邏輯電路存儲功能存儲功能.XYZW時序電路的基本單元：時序電路的基本單元：觸發器。觸發器。31 概述概述觸發器的功能：觸發器的功能：形象地說，形象地說， 它具有它具有“一觸即發一觸即發”的的功能。在輸入信號的作用下，它能夠從一種

2、狀功能。在輸入信號的作用下，它能夠從一種狀態態 ( 0 或或 1 )轉變成另一種狀態轉變成另一種狀態 ( 1 或或 0 )。觸發器的三個特點：觸發器的三個特點：1）有兩個穩態，可分別表示二進制數碼）有兩個穩態，可分別表示二進制數碼0和和1，無外，無外觸發時可維持穩態；觸發時可維持穩態；2）外觸發下，兩個穩態可相互轉換（稱為翻轉），）外觸發下，兩個穩態可相互轉換（稱為翻轉），已轉換的穩態可長期保持（記憶、存儲功能）；已轉換的穩態可長期保持（記憶、存儲功能）；3）有兩個互補輸出端，分別用）有兩個互補輸出端，分別用Q和和 表示。表示。Q4觸發器的分類：觸發器的分類：按功能分：按功能分：有有R-S觸發

3、器、觸發器、D型觸發器、型觸發器、JK觸發器、觸發器、T型等；型等；按觸發方式劃分：按觸發方式劃分：有電平觸發方式、主從有電平觸發方式、主從觸發方式和邊沿觸發方式觸發方式和邊沿觸發方式 。觸發器的兩個穩定狀態：觸發器的兩個穩定狀態：通常用通常用Q端的輸出狀態來表示觸發器的狀態端的輸出狀態來表示觸發器的狀態 1狀態：狀態：Q=1， =0，記，記Q=1； 0狀態：狀態：Q=0， =1，記，記Q=0； QQ5(1)功能表功能表: 描述觸發器次態與現態、輸入之間的函描述觸發器次態與現態、輸入之間的函數關系，又稱次態真值表。數關系，又稱次態真值表。(2)狀態圖：狀態圖：反映觸發器兩種狀態之間轉移關系的反

4、映觸發器兩種狀態之間轉移關系的有向圖，又稱狀態轉移圖。有向圖，又稱狀態轉移圖。(3)次態方程（狀態方程）次態方程（狀態方程）：反映次態與現態、輸：反映次態與現態、輸入之間關系的邏輯函數表達式。入之間關系的邏輯函數表達式。(4)激勵表（又稱驅動表）激勵表（又稱驅動表）：反映觸發器從現態轉：反映觸發器從現態轉移到某種次態時對輸入信號的要求。移到某種次態時對輸入信號的要求。(5)波形圖（又稱時序圖）波形圖（又稱時序圖）：表示輸入信號、輸出：表示輸入信號、輸出信號和電路狀態等的取值在各時刻的對應關系。信號和電路狀態等的取值在各時刻的對應關系。觸發器邏輯功能描述：觸發器邏輯功能描述：6兩個輸入端兩個輸入

5、端2 觸發器的基本形式觸發器的基本形式&a&bQQDRDS反饋反饋兩個輸出端兩個輸出端由與非門構成的由與非門構成的基本基本 RS 觸發器觸發器電路組成：兩個與非門輸入和輸出交叉耦合。電路組成：兩個與非門輸入和輸出交叉耦合。反饋反饋正是由于正是由于引入反饋，引入反饋，才使電路具有才使電路具有記憶功能記憶功能 !7輸入輸入 =0, =1時時若原狀態：若原狀態：1Q0Q 11001010輸出仍保持：輸出仍保持：1Q0Q &a&bQQDRDS若原狀態：若原狀態：0Q1Q 01111010輸出變為：輸出變為：1Q0Q 置置“0”！&a&bQQDRDSDRDS8輸入輸入 =1, =0時時若原狀態：若原狀態

6、：1Q0Q 10101001輸出變為：輸出變為：0Q1Q &a&bQQDRDS若原狀態：若原狀態：0Q1Q 00110101輸出保持：輸出保持：0Q1Q &a&bQQDRDS置置“1” ！DSDR9輸入輸入 =1, =1時時若原狀態：若原狀態：10111001輸出保持原狀態：輸出保持原狀態：0Q1Q 0Q1Q 若原狀態：若原狀態：1Q0Q 01110110輸出保持原狀態：輸出保持原狀態：1Q0Q &a&bQQDRDS&a&bQQDRDS保持！保持！DRDS10輸入輸入 =0, =0時時0011輸出：全是輸出：全是1&a&bQQDRDS基本觸發器的功能表基本觸發器的功能表 Q1 10 11 00

7、 0保持原狀態保持原狀態0 11 0不定狀態不定狀態DRDSQDRDS復位端復位端置位端置位端QDRDSQ邏輯符號邏輯符號注意：注意：當當 、 同時由同時由0變為變為1時，翻轉快的門輸出變為時，翻轉快的門輸出變為0，另一個不得翻轉。因此，該另一個不得翻轉。因此，該狀態為不定狀態。狀態為不定狀態。DSDR111. 邏輯描述邏輯描述 輸入信號：輸入信號： 置置0端（復位端）；端（復位端）； 置置1端（置位端）；非號端（置位端）；非號表示低電平有效。表示低電平有效。 輸出信號：輸出信號：Q和和 ，是一對互補信號。，是一對互補信號。RSQ2. 邏輯功能邏輯功能1）當）當 =0， =1，觸發器置，觸發器

8、置0；2）當）當 = 1， =0時，觸發器置時，觸發器置1；3）當）當 =1， =1時，觸發器保持原狀態不變。時，觸發器保持原狀態不變。4）當）當 = =0時，觸發器狀態不定，輸出時，觸發器狀態不定，輸出Q= =1。這即不。這即不是是1狀態，也不是狀態，也不是0狀態，會造成邏輯混亂。實際上這種情況狀態，會造成邏輯混亂。實際上這種情況是不允許的。因此基本是不允許的。因此基本RS觸發器有約束條件：觸發器有約束條件： + =1RSSSSSRRRRQ123. 功能表（真值表）功能表（真值表）/狀態表狀態表現態：觸發器接收輸入信號之前的狀現態：觸發器接收輸入信號之前的狀態，也就是觸發器原來的穩定狀態。態

9、，也就是觸發器原來的穩定狀態。次態：觸發器接收輸入信號之后所處次態：觸發器接收輸入信號之后所處的新的穩定狀態。的新的穩定狀態。134.狀態圖狀態圖描述觸發器的狀態轉換關系及轉換條件的圖形稱為狀態圖描述觸發器的狀態轉換關系及轉換條件的圖形稱為狀態圖011/1/10/01/當觸發器處在當觸發器處在0狀態，即狀態，即Qn=0時，若輸入信號時，若輸入信號 01或或11，觸發器仍為，觸發器仍為0狀態；狀態；RS當觸發器處在當觸發器處在1狀態，即狀態，即Qn=1時，若輸入信號時，若輸入信號 10或或11，觸發器仍為，觸發器仍為1狀態；狀態；RSRS若若 10，觸發器就會翻轉成為，觸發器就會翻轉成為1狀態。

10、狀態。RS若若 01，觸發器就會翻轉成為，觸發器就會翻轉成為0狀態。狀態。14 Qn0001111000011011RS次態次態Qn+1的卡諾圖的卡諾圖約束條件 1)(1SRQRSQRSQnnn5.特性方程特性方程觸發器的特性方程就是觸發器次態觸發器的特性方程就是觸發器次態Qn+1與輸入及現態與輸入及現態Qn之間的邏輯關系式之間的邏輯關系式156.激勵表激勵表 0 00 11 01 1 d 1 1 0 0 1 1 d根據觸發器現態根據觸發器現態 和次態和次態 的取值來確定輸入信號取值的的取值來確定輸入信號取值的關系表，稱為觸發器的驅動表，或稱激勵表。關系表，稱為觸發器的驅動表，或稱激勵表。表中

11、的表中的“d”表示任意值，可以為表示任意值，可以為“0”，也可以為，也可以為“1”。1nQnQ1nQR SnQ16反映觸發器輸入信號取值和狀態之間對應關系的圖反映觸發器輸入信號取值和狀態之間對應關系的圖形稱為波形圖形稱為波形圖RSQQ置置1置置0置置1置置1置置1保持保持不允許不允許17基本基本RS觸發器的特點觸發器的特點（1 1）觸發器的次態不僅與輸入信號狀態有關，而且與觸）觸發器的次態不僅與輸入信號狀態有關，而且與觸發器的現態有關。發器的現態有關。（2 2）電路具有兩個穩定狀態，在無外來觸發信號作用時，）電路具有兩個穩定狀態，在無外來觸發信號作用時，電路將保持原狀態不變。電路將保持原狀態不

12、變。（3 3）在外加觸發信號有效時，電路可以觸發翻轉，實現）在外加觸發信號有效時，電路可以觸發翻轉，實現置置0 0或置或置1 1。（4 4）在穩定狀態下兩個輸出端的狀態必須是互補關系，）在穩定狀態下兩個輸出端的狀態必須是互補關系，即有約束條件。即有約束條件。在數字電路中，凡根據輸入信號在數字電路中，凡根據輸入信號R、S情況情況的不同，具有置的不同，具有置0、置、置1和保持功能的電路，和保持功能的電路，都稱為都稱為RS觸發器。觸發器。181.同步（鐘控）觸發器同步（鐘控）觸發器基本基本RS觸發器的觸發方式：由輸入信號高低電平直接控制。觸發器的觸發方式：由輸入信號高低電平直接控制。 而實際工作中，

13、要求觸發器按一定的節拍翻轉。而實際工作中，要求觸發器按一定的節拍翻轉。解決措施：加入時鐘控制端解決措施：加入時鐘控制端CP，觸發器的狀態翻轉按，觸發器的狀態翻轉按CP節拍進行。節拍進行。同步觸發器（時鐘觸發器或鐘控觸發器）同步觸發器（時鐘觸發器或鐘控觸發器）： 具有時鐘脈沖具有時鐘脈沖CP控制的觸發器。控制的觸發器。CP：控制時序電路工作節奏：控制時序電路工作節奏的固定頻率的脈沖信號，一般為矩形波。同步：因為觸發器狀態的的固定頻率的脈沖信號，一般為矩形波。同步：因為觸發器狀態的改變與時鐘脈沖同步。改變與時鐘脈沖同步。同步觸發器的翻轉時刻：受同步觸發器的翻轉時刻：受CP控制。控制。觸發器翻轉為何

14、種狀態：由輸入信號決定。觸發器翻轉為何種狀態：由輸入信號決定。觸發器按邏輯功能的分類觸發器按邏輯功能的分類19同步（鐘控）同步（鐘控）RS觸發器觸發器1.電路結構電路結構基本基本RS觸發器觸發器+兩個鐘控門兩個鐘控門G3、G4構成。構成。鐘控端（鐘控端（CP 端）：時鐘脈沖輸入端。端）：時鐘脈沖輸入端。“ 同步同步 ”的含義：由時鐘的含義：由時鐘CP決定決定R、S能否對輸出端起控制作用能否對輸出端起控制作用。QQRDSDabRDSDcdRSCP直接清零直接清零端端直接置位直接置位端端輸出端輸出端輸入端輸入端20QQRDSDabRDSDcdRSCP平時常平時常為為 1平時常平時常為為 1直接清零

15、端直接清零端直接置位端直接置位端直接清零端、置位端的處理：直接清零端、置位端的處理：21CP=0時時011觸發器保持原態觸發器保持原態CP=1時時&a&bQQDRDS&c&dRSCP111RS&a&bQQDRDS&c&dRSCP1122RS觸發器的功能表觸發器的功能表CP R S Q 0 保保持持 1 0 0 保保持持 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 不不確確定定 Q CP1時時 簡化的功能表簡化的功能表R S Qn+1 0 0 Qn 0 1 1 1 0 0 1 1 不不確確定定 Qn+1 -下一狀態（下一狀態（CP過后）過后）Qn -原狀態原狀態RDSDRSCQQ邏輯符號

16、邏輯符號23CP1時時簡化的功能表簡化的功能表R S Qn+1 0 0 Qn 0 1 1 1 0 0 1 1 不不確確定定 由它的功能表可見：由它的功能表可見：在在R、S不相等時，不相等時，Q 服從于服從于 S ! 這是一個值得重視的規律這是一個值得重視的規律 01SRQRSQnn邏邏輯輯功功能能表表達達式式24功能表功能表/ /狀態表狀態表25主要特點主要特點波波形形圖圖（1）時鐘電平控制。在）時鐘電平控制。在CP1期間接收輸入信號，期間接收輸入信號，CP0時狀時狀態保持不變，與基本態保持不變，與基本RS觸發器相比，對觸發器狀態的轉變增觸發器相比，對觸發器狀態的轉變增加了時間控制。加了時間控

17、制。（2）R、S之間有約束。不能允許出現之間有約束。不能允許出現R和和S同時為同時為1的情況，的情況，否則會使觸發器處于不確定的狀態。否則會使觸發器處于不確定的狀態。C PRSQQ不不變變不不變變不不變變不不變變不不變變不不變變置置1置置0置置1置置0不不變變26 激勵表激勵表 根據觸發器現態根據觸發器現態 Q n和次態和次態 Q n+1的取值來確定輸入信號的取值來確定輸入信號取值的關系表，稱為觸發器的驅動表，或稱激勵表。取值的關系表，稱為觸發器的驅動表，或稱激勵表。 表中的表中的“d”表示任意值，可以為表示任意值，可以為“0”，也可以為，也可以為“1”。同步同步RS觸發器激勵表觸發器激勵表Q

18、 R S0 00 11 01 1 d 0 0 1 1 0 0 d1nQ27特性方程特性方程 觸發器次態觸發器次態 Q n+1與與R、S及現態及現態 Q n 之間關系的之間關系的邏輯表達式稱為觸發器的特性方程。邏輯表達式稱為觸發器的特性方程。同步同步RS觸發器的次態卡諾圖觸發器的次態卡諾圖 根據特性表可畫出同步根據特性表可畫出同步RS觸發器的次態卡諾圖，由此觸發器的次態卡諾圖，由此得其特性方程為：得其特性方程為：)(0RSQRSQn1n約束條件約束條件CP=1期間有效期間有效 Qn 00 01 11 10 0 0 0 d 0 1 1 1 d 0 RS 28狀態轉移圖狀態轉移圖觸發器從一個狀態變化

19、到另一個狀態或保持原狀態不變時，觸發器從一個狀態變化到另一個狀態或保持原狀態不變時，對輸入信號（對輸入信號（R、S）的要求。）的要求。根據驅動表可畫出狀態轉移圖。根據驅動表可畫出狀態轉移圖。圓圈：觸發器的穩定狀態；圓圈：觸發器的穩定狀態；箭頭：在箭頭：在CP脈沖作用下狀態轉移的情況；脈沖作用下狀態轉移的情況；標注的標注的R、S值：觸發器狀態轉移的條件值：觸發器狀態轉移的條件0100011029例：例：畫出同步畫出同步RS觸發器的輸出波形觸發器的輸出波形 。假設。假設Q的初的初始狀態為始狀態為 0。CPRSQQSet使輸出全為使輸出全為1CP撤去后撤去后狀態不定狀態不定Reset30 同步同步

20、R-S 觸發器的小結觸發器的小結1. 當當CP = 0 時時,無論無論R、S 為何為何種取值組合，輸出端均種取值組合，輸出端均“保保持原態持原態”； 2.只有當只有當CP=1 時時,將將c門和門和d門門打開，控制端打開，控制端R、S的取值的取值組合才會在輸出端有所反映，組合才會在輸出端有所反映，即有所謂即有所謂“功能表功能表”。 QQRDSDabcdRSCP31QQRDSDRSC邏輯邏輯符號符號邏輯邏輯符號符號QQRDSDRSC高電平有效高電平有效低電平有低電平有效效在同步在同步RS觸發器中觸發器中RS1是被禁止的，因為是被禁止的，因為它可能使得觸發器狀態不確定，如何改進了？它可能使得觸發器狀

21、態不確定，如何改進了？32 2、D觸發器觸發器D&c&dQQDRDS&a&bCP輸入端輸入端基本基本RS 觸觸發器發器導引門電導引門電路路D33CP=0時，時，a、b門被堵，輸出保持原態：門被堵，輸出保持原態：011保持保持D&c&dQQDRDS&a&bCP34D&c&dQQDRDS&a&bCPD&c&dQQDRDS&a&bCPCP=1時，時，a、b門被打開，輸出由門被打開，輸出由D決定：決定：若若D=01011001若若D=11100110結論：結論：Qn+1 = D35D Qn+1 0 0 1 1 同步同步D觸發器觸發器真值表真值表CPDQQ例：例：畫出畫出D觸發器的輸出波形。觸發器的輸出

22、波形。邏輯符號邏輯符號RDSDD CQQ特征方程特征方程DQn 136 G3 G4 G1 G2 S R D G1 G2 CP Q Q (a) D觸觸發發器器的的構構成成 1 D D CP 1D C1 Q Q (c) 邏邏輯輯符符號號 CP G3 G4 & & Q Q (b) D觸觸發發器器的的簡簡化化電電路路 S R & & & & & & 37 3、 T 和和T觸發器觸發器&c&dQQ&a&bCP（1）T 觸發器觸發器來一個時鐘脈來一個時鐘脈沖翻轉一次，沖翻轉一次，也叫計數器。也叫計數器。38工作原理工作原理100101110假設假設Q=010來一個時鐘翻轉一次來一個時鐘翻轉一次&c&dQQ

23、&a&bCP Q=1？39（2）T 觸發器觸發器與與T 觸發器觸發器電路不同之處電路不同之處是在是在a, b門輸門輸入端再加一個入端再加一個控制輸入信號控制輸入信號T&c&dQQ&a&bCPT當當T0時，時，C門和門和D門輸出均為門輸出均為1，觸發器狀態不會改變，觸發器狀態不會改變當當T1時，控制端對電路工作無影響，相當與一個時，控制端對電路工作無影響，相當與一個T 觸發器觸發器404、同步（鐘控）、同步（鐘控）JK觸發器觸發器JK觸發器為取消同步觸發器為取消同步RS觸發器觸發器RS1而產生的而產生的&c&dQQ&a&bCPKJ41&c&dQQ&a&bCPKJ0011CP=1時，時，J = K

24、 = 0時時:C、D門均被阻塞，觸發器保持狀態不變，即門均被阻塞，觸發器保持狀態不變，即nnQQ 142&c&dQQ&a&bCPKJ11CP=1時，時，J = K = 1時時:相當于相當于T 觸發器，處于計數狀態，即觸發器，處于計數狀態，即nnQQ 143&c&dQQ&a&bCPKJ01CP=1時，時，J = 1，K = 0時時:初始狀態為初始狀態為 相當于相當于T 觸發器，處于計數狀態，即觸發器，處于計數狀態，即nnQQ 11, 0 QQ1010011044&c&dQQ&a&bCPKJ10CP=1時，時，J = 0，K = 1時時:初始狀態為初始狀態為 相當于相當于T 觸發器，處于計數狀態，

25、即觸發器，處于計數狀態，即nnQQ 11, 0 QQ1010110145JK觸發器簡化的觸發器簡化的 功能表功能表 特征方程特征方程nnnQKQJQ 146鐘控觸發器特點及存在的問題鐘控觸發器特點及存在的問題1. 當時鐘脈沖當時鐘脈沖CP0時，觸發器不接收時，觸發器不接收輸入信號，狀態保持不變；當輸入信號，狀態保持不變；當CP1時，觸發器接收輸入信號，狀態發時，觸發器接收輸入信號，狀態發生轉換。這種稱為電位觸發方式。生轉換。這種稱為電位觸發方式。2. 當當CP1時，觸發器將會出現連續不停時，觸發器將會出現連續不停的翻轉，這就是鐘控觸發器的空翻現的翻轉，這就是鐘控觸發器的空翻現象。象。3. 為了

26、解決鐘控觸發器的空翻問題，在電為了解決鐘控觸發器的空翻問題，在電路結構上必須加以改進，目前常用的路結構上必須加以改進，目前常用的結構是主從觸發器。結構是主從觸發器。47同步觸發器的空翻同步觸發器的空翻 觸發器的空翻：觸發器的空翻：在在CPCP為高電平為高電平1 1期間，若同步觸發器的輸入信號期間，若同步觸發器的輸入信號發生多次變化時，其輸出狀態也會相應發生多次變化的現象。發生多次變化時，其輸出狀態也會相應發生多次變化的現象。產生空翻的原因：產生空翻的原因：電平觸發方式，在電平觸發方式，在CPCP高電平期間有效觸發。高電平期間有效觸發。同步觸發器由于存在空翻，不能保證觸發器狀態的改變與時鐘同步觸

27、發器由于存在空翻，不能保證觸發器狀態的改變與時鐘脈沖同步，只能用于數據鎖存，而不能用于計數器、移位寄存脈沖同步，只能用于數據鎖存，而不能用于計數器、移位寄存器和存儲器等。器和存儲器等。D觸發器的空翻觸發器的空翻現象現象48主從觸發器主從觸發器1.主從觸發器與邊沿觸發器都可以克服空翻。主從觸發器與邊沿觸發器都可以克服空翻。2.結構：主從結構。內部有相對稱的主觸發器和從觸發器。結構：主從結構。內部有相對稱的主觸發器和從觸發器。3.觸發方式：主從式。主、從兩個觸發器分別工作在觸發方式：主從式。主、從兩個觸發器分別工作在CP兩個兩個不同的時區內。狀態更新的時刻只發生在不同的時區內。狀態更新的時刻只發生

28、在CP信號的上升沿或信號的上升沿或下降沿。下降沿。4.優點：在優點：在CP的每個周期內觸發器的狀態只可能變化一次，的每個周期內觸發器的狀態只可能變化一次，能提高觸發器的工作可靠性。能提高觸發器的工作可靠性。 主從觸發器是在同步主從觸發器是在同步RS觸發器的基礎上發展出來的。觸發器的基礎上發展出來的。 各種邏輯功能的觸發器都有主從觸發方式的觸發器，即：主各種邏輯功能的觸發器都有主從觸發方式的觸發器，即：主從從RS觸發器、主從觸發器、主從JK觸發器、主從觸發器、主從D觸發器、主從觸發器、主從T觸發器、觸發器、主從主從T觸發器。觸發器。494.1.3 主從觸發器主從觸發器1 1、主從、主從RS觸發器

29、觸發器 G5 G6 G1 G2 G7 主觸發器主觸發器 G8 Qm Qm G3 從觸發器從觸發器 G4 & & Q Q & & 1 S R CP CP G9 (a) 邏輯電路邏輯電路 & & & & 工作原理工作原理（1 1）接收輸入信號過程）接收輸入信號過程CP=1CP=1期間：主觸發器控制門期間：主觸發器控制門G G7 7、G G8 8打開，接收輸入信號打開，接收輸入信號R R、S S，有：，有： 從觸發器控制門從觸發器控制門G G3 3、G G4 4封鎖，其封鎖，其狀態保持不變。狀態保持不變。01RSQRSQnmnm50 G5 G6 G1 G2 G7 主主觸觸發發器器 G8 Qm Qm

30、G3 從從觸觸發發器器 G4 & & Q Q & & 1 S R CP CP G9 & & & & （2 2）輸出信號過程）輸出信號過程 在在CP=1期間主觸發器控制門期間主觸發器控制門G7、G8打開，接收輸入端的輸打開，接收輸入端的輸入。同時，從觸發器控制門入。同時，從觸發器控制門G3、G4被封鎖，從觸發器保持其原被封鎖，從觸發器保持其原有狀態。有狀態。 在在CP=0期間，由于主觸發器期間，由于主觸發器控制門控制門G7、G8封鎖保持狀態不封鎖保持狀態不變，而從觸發器控制門變，而從觸發器控制門G3、G4被打開，接收主觸發器保持的被打開，接收主觸發器保持的狀態輸入。狀態輸入。 01RSQRSQn

31、nCP下降沿到來時有效下降沿到來時有效特性特性方程方程51 Q Q S R S CP R Q Q (b) 曾用符號曾用符號 1S 1R S CP R Q Q (c) 國標符號國標符號 CP C1 邏輯符號邏輯符號電路特點電路特點 主從主從RS觸發器采用主從控觸發器采用主從控制結構，從根本上解決了輸制結構，從根本上解決了輸入信號直接控制的問題，具入信號直接控制的問題，具有有CP1期間接收輸入信期間接收輸入信號，號，CP下降沿到來時觸發下降沿到來時觸發翻轉的特點。翻轉的特點。 但其仍然存在著約束問題，但其仍然存在著約束問題，即在即在CP1期間，輸入信號期間，輸入信號R和和S不能同時為不能同時為1。

32、52 G1 G2 J K CP G7 主主 G8 G5 G6 G3 從從 G4 Q Q 1 G9 Qm Qm & & & & & & & & 2 2、主從、主從JKJK觸發器觸發器nnKQRQJS 下降沿到來時有效下降沿到來時有效CPQKQJQKQQJQRSQnnnnnnn 1 代入主從代入主從RSRS觸發器的特性觸發器的特性方程，即可得到主從方程，即可得到主從JKJK觸發器觸發器的特性方程：的特性方程：將將主從主從JKJK觸發器沒有約束。觸發器沒有約束。53特特性性表表 CP J K Q 時時序序圖圖54 Q Q J K J CP K Q Q 曾用符號曾用符號 1J 1K J CP K Q

33、Q 國標符號國標符號 CP C1 電路特點電路特點邏輯符號邏輯符號主從主從JKJK觸發器采用觸發器采用主從控制結構，從根主從控制結構，從根本上解決了輸入信號本上解決了輸入信號直接控制的問題，具直接控制的問題，具有有CPCP1 1期間接收期間接收輸入信號，輸入信號，CPCP下降沿下降沿到來時觸發翻轉的特到來時觸發翻轉的特點。點。輸入信號輸入信號J J、K K之間之間沒有約束。沒有約束。存在一次翻轉問題。存在一次翻轉問題。55一次翻轉現象：一次翻轉現象： 在在CP脈沖對主觸發器有效期間脈沖對主觸發器有效期間(CP=1)，主觸，主觸發器只翻轉一次發器只翻轉一次(從從0變為變為1或從或從1變為變為0)

34、。此后。此后J、K端發生變化，主觸發器狀態也不變化。端發生變化，主觸發器狀態也不變化。維維持持不不變變時時，再再由由時時，由由當當維維持持原原狀狀時時當當期期間間，設設例例：010, 110,01, 01QJQQJQQJQQQQCP 56 SDJ CP K RD Q Q SD RD J K J CP K Q Q 曾用符號曾用符號 國標符號國標符號 CP RD SD S 1J 1K R Q Q C1 帶清零端和預置端的主從帶清零端和預置端的主從JK觸發器的邏輯符號觸發器的邏輯符號57時序圖時序圖JQCPKJQ 保持保持T58例例1：畫出主從畫出主從 JK 觸發器輸出端波形圖。觸發器輸出端波形圖。

35、J K Q n+1 0 0 Qn1 1 Qn0 1 0 1 0 1 CPJKQ59JK QQCPQ2JK QQCPQ1CP例例2：假設初始狀態假設初始狀態 Q n = 0 ，畫出，畫出Q1和和Q2 的的波形圖。波形圖。Q1Q2看懂邏輯符號看懂邏輯符號 ；熟練使用功能表熟練使用功能表 。60觸發方式？觸發方式？研究翻轉時刻與研究翻轉時刻與時鐘脈沖間的關系時鐘脈沖間的關系觸發器的觸發方式觸發器的觸發方式61電位觸發方式電位觸發方式電位電位觸發觸發正電位觸發正電位觸發負電位觸發負電位觸發CP=1 期間翻轉期間翻轉CP=0 期間翻轉期間翻轉62例如：例如：下圖所示的下圖所示的D觸發器就是電位觸發方式。

36、觸發器就是電位觸發方式。cdCPQQRDSDabDQQRDSDDCQQRDSDDC“高電平觸發高電平觸發”“低電平觸發低電平觸發”優點優點:結構簡結構簡單；動作較單；動作較快。快。缺點：缺點：容易容易空翻。空翻。適用范圍：適用范圍：只能用作數只能用作數據鎖存器。據鎖存器。63例如：鐘控例如：鐘控D觸發器就是電位觸發方式。觸發器就是電位觸發方式。D&c&dQQDRDS&a&bCP64結構簡單、速度快。結構簡單、速度快。只要只要CP存在就可以翻轉，容易造成存在就可以翻轉，容易造成空翻。空翻。CPDQ空翻空翻65電位觸發的符號電位觸發的符號CQQCQQ正電位觸發正電位觸發負電位觸發負電位觸發66主從

37、觸發方式主從觸發方式主從觸發方式的翻轉過程：主從觸發方式的翻轉過程：前沿處，輸前沿處，輸出交叉反饋出交叉反饋到到F主主。后沿處，輸出后沿處，輸出傳遞到傳遞到F從從翻翻轉完成。轉完成。CPCP=1期間輸入端控制期間輸入端控制信號不容許變化信號不容許變化67主從觸發器的一次翻轉現象：主從觸發器的一次翻轉現象： 在在CP脈沖對主觸發器有效期間脈沖對主觸發器有效期間(CP=1)，主觸發，主觸發器只翻轉一次器只翻轉一次(從從0變為變為1或從或從1變為變為0)。此后輸入。此后輸入端發生變化，主觸發器狀態也不變化。端發生變化，主觸發器狀態也不變化。維持不變維持不變時，時，再由再由時，時，由由當當維持原狀維持

38、原狀時時當當期間，設期間，設例：例：010, 110,01, 01QJQQJQQJQQQQCP 68以主從觸發的以主從觸發的D觸發器為例：觸發器為例：CPD干擾干擾t1t2假設在假設在CP=1期間期間 D有一干擾有一干擾t1以后的輸出波形以后的輸出波形如何變化？如何變化？Q69CPDQt1t2QR2S2CF從從QQR1S1CF主主Q Q CPQQCPD第一個第一個CP正沿到正沿到來時，來時，Q 翻轉。翻轉。170CPDQt1t2Q第一個第一個CP的下降沿，的下降沿，Q翻轉，輸出反饋到翻轉，輸出反饋到F主主的的輸入。輸入。1010R2S2CF從從QQR1S1CF主主QQCPQQCPD71CPDQ

39、t1t2Q由于由于S1=0，t1時刻時刻Q 翻轉為翻轉為0。10100R2S2CF從從QQR1S1CF主主QQCPQQCPD72CPDQt1t2Qt2時刻時刻Q 會再會再變為變為1 嗎？嗎？10100R2S2CF從從QQR1S1CF主主QQCPQQCPD73CPDQt1t2Q1010010由于由于D=1,所以所以F主主被封。被封。D變為變為1后，后，Q 并不翻轉為并不翻轉為1。R2S2CF從從QQR1S1CF主主QQCPQQCPD ！74CPDQt1t2Q1010010第二個第二個 CP的下降沿，的下降沿，F從從按按F主主的輸出翻轉。的輸出翻轉。01R2S2CF從從QQR1S1CF主主QQCP

40、QQCPD75CPDQt1t2Q由于由于D在在CP=1期間有干擾，便產生了錯期間有干擾，便產生了錯誤的輸出（誤的輸出（D=1，第二個，第二個CP后，后，Q輸出端卻輸出端卻為為0）。因此，主從觸發器不允許在）。因此，主從觸發器不允許在CP=1期期間有干擾，否則間有干擾，否則有可能有可能產生誤動作。產生誤動作。76主從觸發方式主從觸發方式1 觸發器的翻轉分兩步動作，在觸發器的翻轉分兩步動作，在CP=1期間主觸發器接收輸期間主觸發器接收輸入信號，被置成相應的狀態，而從觸發器不變，在入信號，被置成相應的狀態，而從觸發器不變，在CP下降下降沿到來時從觸發器按主觸發器狀態翻轉；沿到來時從觸發器按主觸發器狀

41、態翻轉；2 對主從對主從RS觸發器而言，在觸發器而言，在CP=1的全部時間里輸入信號都的全部時間里輸入信號都對主觸發器起控制作用，主觸發器可發生多次翻轉，而主對主觸發器起控制作用，主觸發器可發生多次翻轉，而主從從JK觸發器的主觸發器在觸發器的主觸發器在CP=1期間僅可能發生一次翻轉；期間僅可能發生一次翻轉；3 無論那種主從觸發器，使用時必須注意：只有在無論那種主從觸發器，使用時必須注意：只有在CP=1的的全部時間里輸入狀態始終未變的條件下，用全部時間里輸入狀態始終未變的條件下，用CP下降沿到達下降沿到達時的輸入狀態才肯定是對的，否則，必須考慮時的輸入狀態才肯定是對的，否則，必須考慮CP1期間期

42、間輸入狀態的全部變化過程，才能確定輸入狀態的全部變化過程，才能確定CP下降沿到達時觸發下降沿到達時觸發器的次態器的次態77主從觸發方式在功能表中主從觸發方式在功能表中CP 一般用一般用“ ”表示。表示。CP D Qn+1 0 0 1 1 主從型主從型D觸發器功能表觸發器功能表邏輯符號邏輯符號CQQD78邊沿觸發方式邊沿觸發方式為了免除為了免除CP=1期間輸入控制電平不許改期間輸入控制電平不許改變的限制，可采用變的限制，可采用邊沿觸發邊沿觸發方式。其特點是：方式。其特點是：觸發器只在時鐘跳轉時發生翻轉，而在觸發器只在時鐘跳轉時發生翻轉，而在CP=1或或CP=0期間，輸入端的任何變化都不影響輸期間

43、，輸入端的任何變化都不影響輸出。出。如果翻轉發生在上升沿就叫如果翻轉發生在上升沿就叫“上升沿觸發上升沿觸發”或或“正邊沿觸發正邊沿觸發”。如果翻轉發生在下降沿就。如果翻轉發生在下降沿就叫叫“下降沿觸發下降沿觸發”或或“負邊緣觸發負邊緣觸發”。下面以。下面以邊緣觸發的邊緣觸發的D觸發器為例講解。觸發器為例講解。79CP D Qn+1 0 Qn 1 Qn 0 0 1 1 邊沿觸發的邊沿觸發的D觸發器功能表觸發器功能表正沿觸發正沿觸發觸發方式在邏輯符號中的表示：觸發方式在邏輯符號中的表示：CQQ負沿負沿觸發觸發CQQ正沿正沿觸發觸發80&e&fQQ&c&d&a&bDCP設原態設原態Q=0并設并設D=11CP=0期間，期間，c 、d被鎖，被鎖，輸出為輸出為0。00110811c=1