1、組合邏輯電路的特點：組合邏輯電路的特點： 任意時刻電路的輸出僅僅取決于該時刻任意時刻電路的輸出僅僅取決于該時刻的輸入，而與電路原來的狀態無關。的輸入，而與電路原來的狀態無關。 一般由門電路組成，輸出到輸入間無反饋通道，不一般由門電路組成，輸出到輸入間無反饋通道，不包含記憶元件（存儲元件），沒有記憶存儲的功能。包含記憶元件（存儲元件），沒有記憶存儲的功能。引言：引言：數字系統中還需要具有記憶功能的時序邏輯電路，數字系統中還需要具有記憶功能的時序邏輯電路，構成時序邏輯電路的基本存儲單元是鎖存器和觸發器。構成時序邏輯電路的基本存儲單元是鎖存器和觸發器。 5.1 雙穩態存儲單元電路雙穩態存儲單元電路

2、5.2 鎖存器鎖存器 5.3 觸發器的電路結構和工作原理觸發器的電路結構和工作原理 5.4 觸發器的邏輯功能觸發器的邏輯功能 5.5 觸發器之間的轉換觸發器之間的轉換 5.1 5.1 雙穩態存儲單元電路雙穩態存儲單元電路一、雙穩態的概念一、雙穩態的概念具有兩個穩定的狀態，并能自行保持。具有兩個穩定的狀態，并能自行保持。施加外激勵時，可由一個穩態經介穩態過渡到另一個穩態。施加外激勵時，可由一個穩態經介穩態過渡到另一個穩態。穩態穩態0穩態穩態1介穩態介穩態二、雙穩態存儲單元電路二、雙穩態存儲單元電路11QQ1G2G00111100電路有兩個穩態。電路有兩個穩態。定義定義Q=0為電路的為電路的0狀態

3、；狀態； Q=1為電路的為電路的1狀態；狀態；電路接通電源后可隨機進入其中電路接通電源后可隨機進入其中的一種狀態，并長期保持不變，的一種狀態，并長期保持不變，因此具有記憶或存儲一位二進制數據的功能。因此具有記憶或存儲一位二進制數據的功能。5.2 5.2 鎖存器鎖存器一、鎖存器和觸發器一、鎖存器和觸發器 具有具有0和和1兩個能自行保持的穩定狀態，用來表示其存儲兩個能自行保持的穩定狀態，用來表示其存儲 的內容。的內容。能夠接收、保存和輸出信號。能夠接收、保存和輸出信號。1 1、鎖存器和觸發器的共同特點：、鎖存器和觸發器的共同特點：2 2、鎖存器和觸發器具有不同的動作特點：、鎖存器和觸發器具有不同的

4、動作特點：（構成時序電路的基本存儲單元）（構成時序電路的基本存儲單元）鎖存器不需要觸發信號觸發，由輸入信號完成置鎖存器不需要觸發信號觸發，由輸入信號完成置0、置、置1；觸發器需要觸發信號，在觸發信號作用下改變狀態。觸發器需要觸發信號，在觸發信號作用下改變狀態。二、基本二、基本SRSR鎖存器鎖存器 1 1、由與非門構成的基本、由與非門構成的基本SR鎖存器鎖存器2 2、由或非門構成的基本由或非門構成的基本SR鎖存器鎖存器3 3、基本、基本SR鎖存器的特點鎖存器的特點1 1、 由與非門構成的基本由與非門構成的基本SRSR鎖存器鎖存器(1)邏輯符號和電路結構邏輯符號和電路結構邏輯符號邏輯符號QQRDS

5、DSR&Q QRDSD&電路結構電路結構u電路結構：電路結構：由兩個與非門構成，由兩個與非門構成，輸入輸出交叉耦合，有反饋。輸入輸出交叉耦合，有反饋。u邏輯符號：邏輯符號：DS置數端（置置數端（置1端）端）DR復位端（清復位端（清0端）端）兩個兩個互補互補 的輸出端的輸出端。、QQ低電平低電平有效有效通常用通常用Q端的輸出狀態表示鎖存器的狀態：端的輸出狀態表示鎖存器的狀態： 011100；”態態：“；”態態：“QQQQ因此電路的輸出不僅與當時輸入有因此電路的輸出不僅與當時輸入有關，而且還與其歷史狀態有關。關，而且還與其歷史狀態有關。000011101Qn+1QnSDRD1001

6、11001110010特性表：特性表：0011011 1 （2 2）邏輯功能分析與特性表）邏輯功能分析與特性表仿真分析仿真分析特性表：表征電路次態與輸入信號及初態之間邏輯關系的真值表。特性表：表征電路次態與輸入信號及初態之間邏輯關系的真值表。初態初態次態次態初態初態：鎖存器接收信號之前鎖存器接收信號之前 的狀態，用的狀態，用Qn表示；表示；次態次態：鎖存器接收信號之后鎖存器接收信號之后 的狀態，用的狀態，用Qn1表示；表示；&Q QRDSD&電路結構電路結構000011101Qn+1QnSDRD100111001110010特性表：特性表：0011011 1 （2 2）邏輯功能

7、分析與特性表）邏輯功能分析與特性表仿真分析仿真分析特性表：表征電路次態與輸入信號及初態之間邏輯關系的真值表。特性表：表征電路次態與輸入信號及初態之間邏輯關系的真值表。注注Qn+1SDRD功能表：功能表：00110110nQ011 置置0置置1保持保持禁止禁止（1）鎖存器具有）鎖存器具有 置置0、置置1 、保持保持三種功能。三種功能。（2）輸入信號有約束條件：）輸入信號有約束條件：結論結論：1 DDSR（1 1）電路結構和邏輯符號）電路結構和邏輯符號u電路結構：電路結構：由兩個或非門構成。由兩個或非門構成。邏輯符號邏輯符號QQRDSDSR1Q QSDRD1電路結構電路結構u邏輯符號：邏輯符號：D

8、S復位端（置零端）復位端（置零端）DR置數端（置置數端（置1端）端）兩個兩個互補互補 的輸出端的輸出端。、QQ高電平高電平有效有效011001110Qn+1QnRDSD111101010100000特性表：特性表：1000110 0 （2 2）邏輯功能分析與特性表）邏輯功能分析與特性表注注Qn+1RDSD功能表：功能表：11011000nQ010 保持保持置置0置置1禁止禁止（1）鎖存器）鎖存器具有具有置置0 、置置1、保持保持三種功能。三種功能。（2）輸入信號有約束條件：輸入信號有約束條件：結論結論：0 DDSR（1）結構簡單，是觸發器的基礎結構。）結構簡單，是觸發器的基礎結構。（2）具有置

9、）具有置0、置、置1和保持三種功能。和保持三種功能。（3）動作特點：）動作特點：電平直接控制電平直接控制在輸入信號存在期間，在輸入信號存在期間，它們的電平直接控制鎖存器的輸出狀態。它們的電平直接控制鎖存器的輸出狀態。（4）輸入信號）輸入信號R、S間有約束間有約束0 DDSR因此基本因此基本SR鎖存器也叫直接置位、復位鎖存器。鎖存器也叫直接置位、復位鎖存器。QQRDSDSRQQRDSDSR1 DDSR基本基本SR鎖存器的抗干擾能力極差。鎖存器的抗干擾能力極差。（1）用基本）用基本SR鎖存器和與非門構成二進制數碼寄存器鎖存器和與非門構成二進制數碼寄存器 四位數碼寄存器四位數碼寄存器LDCR&

10、;RSQ3D3&RSQ2D2&RSQ1D1&RSQ0D0清零過程：清零過程：00 CRLD；置數過程：置數過程：撤去清零信號，撤去清零信號，輸出保持不變。輸出保持不變。11 CRLD；00000123 QQQQ01230123DDDDSSSS 01230123DDDDQQQQ 撤去置數信號，與非門撤去置數信號，與非門封鎖，輸出保持不變。封鎖，輸出保持不變。置數必須在清零之后進行。置數必須在清零之后進行。（2）用基本）用基本SR鎖存器消除機械開關振動引起的脈沖鎖存器消除機械開關振動引起的脈沖SD&RDQQ圖圖4 消抖開關消抖開關 1k 1k5V5VABSQQSDR

11、Dt2t1t3t4 t5置置0 置置1禁止禁止 不定不定 置置0保持保持【例例】基本基本SR鎖存器的輸入波形如圖所示，畫出鎖存器的輸入波形如圖所示，畫出Q和和Q的波形。的波形。00100111注注Qn+1RDSDnQ011 保持保持置置0置置1禁止禁止【例例】基本基本SR鎖存器的輸入波形如圖所示，畫出鎖存器的輸入波形如圖所示，畫出Q和和Q的波形。的波形。11011000注注Q RDSDQ010 保持保持置置0置置1禁止禁止SDRDQQ假設觸發器的初態為假設觸發器的初態為1。5.3 5.3 電平觸發的觸發器電平觸發的觸發器一、電平觸發一、電平觸發SRFF 1 1、電路結構和邏輯符號、電路結構和邏

12、輯符號2 2、功能表、功能表00XX011XX01100110011011*1111*01101110011110110010001* QQRSCLK（1）CLK=0，門，門G3、G4被封鎖，觸發器保持原態。被封鎖，觸發器保持原態。（2）CLK=1，門，門G3、G4打開，輸入信號打開，輸入信號S、R經經G3、G4加到基本加到基本SR鎖存器的輸入端，這時工作情況與鎖存器的輸入端，這時工作情況與SR鎖存器相同。鎖存器相同。 3 3、動作特點、動作特點（1）只有當）只有當CLK為有效電平時，才根據為有效電平時，才根據S、R信號改變狀態。信號改變狀態。（2）存在空翻現象，其抗干擾能力較差。）存在空翻現

13、象，其抗干擾能力較差。（3）輸入信號有約束，要求）輸入信號有約束，要求SR=0。注注Q RSclk0 Q保持保持00Q保持保持01置置0010置置11111111禁止禁止1 QQ1R1SC1clkRSclkSRQQ保保持持置置1保保持持置置1保保持持置置0保保持持置置0保保持持【例例】電平觸發電平觸發SR鎖存器的輸入波形如圖所示，畫出鎖存器的輸入波形如圖所示，畫出Q和和Q的波的波 形。形。 假設觸發器的初態為假設觸發器的初態為0。4 4、帶異步置位、復位端的電平觸發、帶異步置位、復位端的電平觸發SRSR觸發器觸發器4 4、帶異步置位、復位端的電平觸發、帶異步置位、復位端的電平觸發SRSR觸發器

14、觸發器QQ1S1RC1CPSRSDRDSR1例題：同步例題：同步RS觸發器的輸入信號波形如圖所示，試畫出觸發器的輸入信號波形如圖所示，試畫出Q端端的電壓波形。的電壓波形。CPSSDQQR二、電平觸發二、電平觸發D觸發器（邏輯門控觸發器（邏輯門控D鎖存器）鎖存器） CLK=0時：時：D無法加入，無法加入，FF保持原態。保持原態。134 QQCLK=1時：時：如果如果D=0，DQDQ 43，; 10 QQ，如果如果D=1，; 01 QQ，1 1、電路結構和邏輯符號、電路結構和邏輯符號G4G3G1G22 2、功能表、功能表CLKDQ*功能功能0 Q保持保持0011置置0置置111clk=1期間期間Q

15、跟隨跟隨D，clk 到來到來時時將該瞬間的將該瞬間的D值鎖存值鎖存.3 3、動作特點、動作特點【例例】 邏輯門控邏輯門控D鎖存器的輸入波形如圖所示，畫出鎖存器的輸入波形如圖所示，畫出Q和和Q的波的波 形。形。 假設觸發器的初態為假設觸發器的初態為0。QQclkDclk=1期間期間Q跟隨跟隨D，clk由由1跳跳變為變為0時，將該瞬間的時，將該瞬間的D值鎖存值鎖存.CLKDQ*注注0 Q保持保持0011置置0置置111TG 1 TG 1 CC C C QQD3 3、傳輸門控、傳輸門控D D鎖存器鎖存器1 1 clkCCn工作原理工作原理: :1、clk=1時：時：10 CC；TG1導通，導通，TG

16、2截止截止DDDDQ Q端跟隨信號端跟隨信號D的變化。的變化。2、clk=0時：時：01 CC；TG1截止，截止，TG2導通導通電路將電路將clk由由1變為變為0之前的瞬間之前的瞬間D信號鎖信號鎖定，并保持不變，此后，定，并保持不變，此后，D信號被無法信號被無法加入電路，直到加入電路，直到clk重新變為高電平。重新變為高電平。其邏輯符號、功能表、動作特點與邏輯門控其邏輯符號、功能表、動作特點與邏輯門控D鎖存器相同。鎖存器相同。三、集成三、集成D D鎖存器鎖存器74HC/74HCT37374HC/74HCT3731D32D43D74D85D136D147D178D18OC1ENG111Q22Q5

17、3Q64Q95Q126Q157Q168Q19數數據據輸輸入入三三態態輸輸出出輸出使能信號輸出使能信號鎖存使能信號鎖存使能信號三態輸出結構使其三態輸出結構使其能方便地應用于微能方便地應用于微處理器和計算機的處理器和計算機的總線傳輸電路。總線傳輸電路。（1）OC控制三態門，控制三態門，OC=0，輸出正常的邏輯狀態，輸出正常的邏輯狀態， OC=1，輸出呈高阻態。，輸出呈高阻態。（2）ENG=1，Q=D； ENG到來鎖存數據。到來鎖存數據。提高可靠性，要求每個提高可靠性，要求每個CLK周期輸出狀態只能改變周期輸出狀態只能改變1次次5.4 5.4 脈沖觸發的觸發器（主從脈沖觸發的觸發器（主從FFFF）一

18、、主從一、主從SRFF 1*0111*111011000101101100111000000XXXX*QQRSCLKQ總結：總結：在在clk的下降沿時刻輸出的下降沿時刻輸出Q才有可能變化，具體值由才有可能變化，具體值由clk下降前下降前一時刻一時刻SR的值決定，的值決定，SR為為10置置1，01清清0，00保持保持，11禁止禁止* 。二、主從二、主從JKFF （為解除約束，即使（為解除約束，即使J=K=1，Q*也是確定的。）也是確定的。） J主主從從SR KQQQQCLK10110111011000101101100111000000XXXX*QQKJCLK*Q保持保持置置1置置0翻轉翻轉三、

19、主從觸發器的動作特點：三、主從觸發器的動作特點：1、觸發器的翻轉分兩步動作、觸發器的翻轉分兩步動作Clk=1，主，主FF接收信號，被置成相應的狀態，從接收信號，被置成相應的狀態，從FF不動。不動。Clk下降沿到來時，從下降沿到來時，從FF按主按主FF狀態翻轉。狀態翻轉。觸發器輸出端的狀態改變發生在觸發器輸出端的狀態改變發生在CP的下降沿（或上升沿）的下降沿（或上升沿）2、在、在Clk=1期間，輸入信號都會對主期間，輸入信號都會對主FF起控制作用。起控制作用。RS觸發器：觸發器：Clk=1期間，輸入信號的多次改變會導致主期間，輸入信號的多次改變會導致主FF的多次翻轉，的多次翻轉，要分析所有的狀態

20、變化后才能最后確定主要分析所有的狀態變化后才能最后確定主FF的狀態。的狀態。JK觸發器：觸發器：由于由于JKFF將輸出端饋送回到輸入端，將輸出端饋送回到輸入端，若若Q=0，主主FF只能接收置只能接收置1信號；信號；若若Q=1， 主主FF只能接收置只能接收置0信號；信號；Clk=1期間，主期間，主FF的狀的狀態最多只能翻轉一次。態最多只能翻轉一次。3、只有在、只有在Clk=1期間，輸入信號狀態始終未變的條件下，才期間，輸入信號狀態始終未變的條件下，才能根據觸發邊沿到來時輸入信號的狀態來決定能根據觸發邊沿到來時輸入信號的狀態來決定FF的次態。的次態。存在存在“一次變化問題一次變化問題”。主從主從J

21、K觸發器在觸發器在Clk=1期間的一次變化問題：期間的一次變化問題：QQ1J1JC1clkJK1234CP例例已知主從已知主從JKFFclk、J、K的電壓波形，試畫出與之對應的電壓波形，試畫出與之對應的輸出端電壓波形。設觸發器的初試狀態為的輸出端電壓波形。設觸發器的初試狀態為0。JKQQ提高可靠性，希望輸出信號只取決提高可靠性，希望輸出信號只取決于于CLK觸發沿到達時刻的輸入信號觸發沿到達時刻的輸入信號5.5 5.5 邊沿觸發的觸發器邊沿觸發的觸發器一、利用一、利用CMOS傳輸門組成的邊沿傳輸門組成的邊沿D觸發器觸發器 1X10X0XXX*QQDCLKQ功能表功能表主鎖主鎖存器存器從鎖從鎖存器

22、存器n動作特點：動作特點：觸發器僅在觸發器僅在clk信號的觸發沿才可能發生狀態的改變。信號的觸發沿才可能發生狀態的改變。 觸發器的次態僅僅取決于觸發器的次態僅僅取決于clk 信號的觸發沿（上升沿或下信號的觸發沿（上升沿或下降沿）到達時刻輸入信號的狀態，而在這以前或以后，輸入信降沿）到達時刻輸入信號的狀態，而在這以前或以后，輸入信號的變化對觸發器的輸出狀態沒有影響，抗干擾能力很強。號的變化對觸發器的輸出狀態沒有影響，抗干擾能力很強。例題：例題：12345CPQQDTG1TG2TG4TG3 1 1 1 1CPCPCPCPCPCPCPCPQQQ Q G1G2G3G4D11n具有異步置位和復位功能的邊

23、沿具有異步置位和復位功能的邊沿D觸發器觸發器SDRDQQ1DC1CPDSDRD100100001只要只要SD或或RD端加有效電平端加有效電平1，則不管，則不管CP、D為何值，都可以直接置為何值，都可以直接置1或置或置0。1CP=1CP=0二、維持阻塞結構的邊沿二、維持阻塞結構的邊沿D D觸發器觸發器QCPD&QRSG1G2G3G4邏輯符號：邏輯符號：QQ1DC1CPD2 2、工作原理、工作原理QD&QRSG1G2G3G4CP（1）CP=0:, 1 RSG2、G3門被封鎖，門被封鎖，Q2Q3Q1Q4FF的輸出的輸出Q不變。不變。G1、G4打開，打開，DQDQ 14，D信號進入信號

24、進入FF,為為FF刷新狀態刷新狀態做好準備。做好準備。G2、G3門打開，門打開，（2）CP由由0跳變為跳變為1,1DQS DQR 410說明說明DSR1 nQ100置置0011置置1DQn 1FF在上升沿按此前的在上升沿按此前的D值刷新狀態。值刷新狀態。（3）CP=1期間期間由電路中的維持阻塞由電路中的維持阻塞線保證觸發器不受輸線保證觸發器不受輸入信號的影響而保持入信號的影響而保持狀態穩定不變。狀態穩定不變。置置1 1維持線維持線置置0 0阻塞線阻塞線置置1 1阻塞、置阻塞、置0 0維持線維持線3 3、動作特點、動作特點FF在在CP上升沿時刻按此前瞬間的上升沿時刻按此前瞬間的D值刷新狀態。值刷

25、新狀態。4 4、集成雙、集成雙D D觸發器觸發器74LS74(74F74)74LS74(74F74)QD&QRSG1G2G3G4CPSDRD邏輯符號：邏輯符號：QQ1DC1 CPDSRSDRD異步清零端異步清零端和置數端和置數端三、利用傳輸延遲的觸發器三、利用傳輸延遲的觸發器1、電路結構和邏輯符號（傳輸延遲結構的、電路結構和邏輯符號（傳輸延遲結構的JKFF）G3、G4的傳輸延遲時間大于的傳輸延遲時間大于SR鎖存器的翻轉時間。鎖存器的翻轉時間。 1& 1&QQJCPKRSG3G4G11G21G12G13G23G22邏輯符號：邏輯符號：QQ1JC1 CPJ1KK2、工作原理

26、、工作原理, 1 RSG12、G22被封鎖，被封鎖，QQ、狀態不變，狀態不變，G3、G4被封鎖，被封鎖，FF處于穩定狀態。處于穩定狀態。G12、G22搶先打開，搶先打開，, 1 RSFF處于穩定狀態。處于穩定狀態。延遲結束，延遲結束，G3、G4打開，打開，；nQJS nQKR nnQSQCPQ nQ nnQRQCPQ nQ FF狀態保持不變。狀態保持不變。G12、G22搶先關閉，搶先關閉，RS、信號還未變化，信號還未變化，FF按按 的值刷新狀態。的值刷新狀態。RS、延遲結束，延遲結束，G3、G4被封鎖，被封鎖，FF回到（回到（1）中所述狀態。）中所述狀態。 1& 1&QQJCP

27、KRSG3G4G11G21G12G13G23G22（1）CP=0:（2）CP由由0跳變為跳變為1（3）CP由由1跳變為跳變為03、功能表、功能表等效電路圖等效電路圖&Q QRS&G13G23nnQRSQ 1nQRS nnnQQKQJ nnQKQJ 1& 1&QQJCPKRSG3G4G11G21G12G13G23G22；nQJS nQKR （3）CP由由1跳變為跳變為0FF按按 的值刷新狀態。的值刷新狀態。RS、G12、G22搶先關閉，搶先關閉，3、JK觸發器的功能表觸發器的功能表nnQRSQ 1nQRS nnnQQKQJ nnQKQJ JKQn+1說明說明000

28、11011nQ保持保持01nQ置置0置置1翻轉翻轉JKFF具有置具有置0，置，置1，保持，保持和翻轉四種功能。和翻轉四種功能。4 4、動作特點、動作特點FF在在CP下降沿時刻按下降沿時刻按J、K值刷新狀態。值刷新狀態。；nQJS nQKR （3）CP由由1跳變為跳變為0FF按按 的值刷新狀態。的值刷新狀態。RS、G12、G22搶先關閉，搶先關閉，5、集成雙、集成雙JK觸發器觸發器74F112邏輯圖見邏輯圖見P223，圖，圖5.3.9邏輯符號：邏輯符號：1Q1Q1JC1 1CP1J1K1KRS1SD1RD1Q1Q2JC2 2CP2J2K2KRS2SD2RD2Q2Q異步異步清零清零J RDK CP

29、1Q1Q1JC1 CP J1K KRS RD SD1Q置置1 1 保保持持 置置0 0 翻翻轉轉 異步異步清零清零【例例】JKFFJKFF的輸入信號如圖所示，畫出其輸出端的輸入信號如圖所示，畫出其輸出端Q Q的波形。的波形。異異步步清清零零11011000說明說明Qn+1KJnQ保持保持01nQ置置0置置1翻轉翻轉 雖然花費了不少時間用于分析觸發器內部電雖然花費了不少時間用于分析觸發器內部電路的工作原理，那只不過為了知其所以然而已。路的工作原理，那只不過為了知其所以然而已。一旦成了過河的卒子，卻一旦成了過河的卒子，卻重點重點要求大家在理解的要求大家在理解的基礎上能夠基礎上能夠正確地使用正確地使

30、用不同觸發方式（動作特點）不同觸發方式（動作特點）的觸發器。的觸發器。階段性小結階段性小結教學要求：教學要求：看邏輯符號看邏輯符號知動作特點知動作特點會畫時序圖會畫時序圖階段性小結階段性小結前幾節以電路結構和動作特點為主線介紹了前幾節以電路結構和動作特點為主線介紹了SR鎖存器和各種鎖存器和各種FF：基本基本SR鎖存器鎖存器輸入信號直接控制輸入信號直接控制FF輸出狀態輸出狀態輸入信號在輸入信號在clk=1期間直接控制期間直接控制FF輸出狀態；輸出狀態；電平觸電平觸發發DFF電平觸電平觸發發SRFF脈沖觸脈沖觸發發SRFF脈沖觸脈沖觸發發JKFF觸發器狀態的改變發觸發器狀態的改變發生在生在clk=

31、1期間。期間。觸發器狀態的改變發觸發器狀態的改變發生在生在clk下降沿；下降沿；邊沿觸邊沿觸發發DFF邊沿觸邊沿觸發發JKFFclk=1期間主期間主FF接收輸接收輸入信號；入信號； clk下降沿從下降沿從FF接收主接收主FF的狀態。的狀態。觸發器狀態的改變發觸發器狀態的改變發生在生在clk脈沖邊沿；脈沖邊沿；輸出狀態取決于觸發沿輸出狀態取決于觸發沿到達時刻輸入的狀態。到達時刻輸入的狀態。QQ1S1RSRQ1DC1clkDQQ1S1RC1SRQclkQ1DC1DQclkQ1S1RC1SRQclkQ1J1KC1JKQclkQ1J1KC1JKQclkQQ1S1RSRQQ1S1RC1clk SRQQ1

32、S1RC1clkSRQQ1S1RC1clkSR123clk置置1保保持持置置0保持保持置置1置置0置置1保持保持S置置0Q1Q2Q3Q4RQ1Q2Q3Q4設觸發器初始狀設觸發器初始狀態都是態都是0。試畫出各觸發器輸試畫出各觸發器輸出端的電壓波形。出端的電壓波形。R11011000注注Q Q* *SQ010 保持保持置置0置置1禁止禁止Q1Q2123CLKKJQQ1J1KC1CLKJKQ1QQ1J1KC1CLKJKQ2設觸發器初始狀設觸發器初始狀態都是態都是0。K11011000注注Q Q* *JQ01Q保持保持置置0置置1翻轉翻轉5.6 5.6 觸發器的邏輯功能及其描述方法觸發器的邏輯功能及其

33、描述方法SRFF；JKFF； DFF；TFF；觸發器邏輯功能：觸發器邏輯功能：指觸發器的次態與輸入信號及初態之間的邏輯關系。指觸發器的次態與輸入信號及初態之間的邏輯關系。觸發器邏輯功能的描述方法：觸發器邏輯功能的描述方法：特性表、特性方程、狀態轉換圖和時序圖特性表、特性方程、狀態轉換圖和時序圖觸發器按邏輯功能分為：觸發器按邏輯功能分為：觸發器的邏輯功能和電路結構形式是兩個不同的概念，前觸發器的邏輯功能和電路結構形式是兩個不同的概念，前者是實現后者的具體電路結構形式。者是實現后者的具體電路結構形式。TFF；n 對于具體的觸發器，既要了解它的對于具體的觸發器，既要了解它的功能功能又要了解它的又要了

34、解它的結構。結構。l了解結構的目的了解結構的目的是為了把握其動作特點，即觸發翻轉方式。是為了把握其動作特點，即觸發翻轉方式。l了解功能的目的了解功能的目的是為了掌握觸發器的輸出與輸入信號之間的是為了掌握觸發器的輸出與輸入信號之間的 邏輯關系。邏輯關系。一、一、 SRSR觸發器觸發器SRFF具有置具有置0、置、置1和保持功能。和保持功能。1 1、特性表：、特性表：QQ1RC1 clkR1SS011001110Q*功能功能QRS1111010101000001000110 0 保保持持置置0置置1禁禁止止輸入信號有約束。輸入信號有約束。2 2、特性方程：、特性方程：3 3、狀態轉換圖：、狀態轉換圖

35、：01S=1R=0S=0R=1S=0R=XS=XR=0QRSQ 0 SR （約束條件）（約束條件）二、二、 JKJK觸發器觸發器 JKFF功能最全，具有置功能最全，具有置0、置置1、保持和翻轉四種功能。、保持和翻轉四種功能。QQ1JC1 clkJ1KK1 1、特性表：、特性表：011001110Q*功能功能QKJ11110101010000010001110保保持持置置0置置1翻翻轉轉11112 2、特性方程：、特性方程：QKQJQ 3 3、狀態轉換圖：、狀態轉換圖：01J=1K=XJ=XK=1J=0K=XJ=XK=0三、三、 D D觸發器觸發器DFF只有置只有置0和置和置1兩種功能。兩種功能

36、。Q*功能功能QD000100110111置置0置置12 2、特性方程：、特性方程：3 3、狀態轉換圖：、狀態轉換圖：01D=1D=0D=0D=1DQ QQ1DC1clkD1 1、特性表：、特性表：四、四、 T T觸發器觸發器1 1、特性表：、特性表：2 2、特性方程：、特性方程：3 3、狀態轉換圖：、狀態轉換圖：TFF只有保持和翻轉兩種功能。只有保持和翻轉兩種功能。Q*功能功能QT000101110110保持保持翻轉翻轉QQ1NC1clkTQTQTQ 01T=1T=1 T=0T=0QTQ 五、五、 TT觸發器觸發器1將將T觸發器的控制端接高電平，觸發器的控制端接高電平，則有：則有：QTQ Q

37、 每次每次clk的觸發沿到來時，的觸發沿到來時，觸發器必然會翻轉。觸發器必然會翻轉。稱這種觸發器為稱這種觸發器為T觸發器。觸發器。T觸發器常用于計數或分頻。觸發器常用于計數或分頻。12345clkQ2分頻分頻QQ1NC1clkTQQCclkTFF的邏輯符號的邏輯符號 常用的觸發器有常用的觸發器有5種功能類型，但它們并沒有全部形成集種功能類型，但它們并沒有全部形成集成電路產品，市售產品只有成電路產品，市售產品只有JK型型和和D型型觸發器，其他類型的觸發器，其他類型的觸發器通常由這兩種觸發器轉換而得。觸發器通常由這兩種觸發器轉換而得。一、轉換方法一、轉換方法已有觸發器：已有觸發器：),(21QXX

38、fQ 待求觸發器：待求觸發器：),(21QYYfQ 只要它們的特性只要它們的特性方程相等，則功方程相等，則功能也必定相同。能也必定相同。5.7 5.7 觸發器之間的轉換觸發器之間的轉換1、寫出已有觸發器和待求觸發器的特性方程；、寫出已有觸發器和待求觸發器的特性方程；2、變換其中一個、變換其中一個FF的特性方程，使兩者的特性方程具有的特性方程，使兩者的特性方程具有 相同的形式；相同的形式；3、比較已有和待求觸發器的特性方程，根據變量相同、系數、比較已有和待求觸發器的特性方程，根據變量相同、系數 相等則方程一定相等的原則，求出已有觸發器的相等則方程一定相等的原則，求出已有觸發器的驅動方程驅動方程。

39、4、根據驅動方程畫出電路圖。、根據驅動方程畫出電路圖。二、二、JK觸發器到觸發器到D、T、T 和和SR觸發器的轉換觸發器的轉換QKQJQ 已有觸發器的特性方程：已有觸發器的特性方程：DQ 待求觸發器的特性方程：待求觸發器的特性方程：)(QQDQ QDDQ 變換成與已有觸發器特變換成與已有觸發器特性方程相同的形式：性方程相同的形式：DKDJ ;對照比較，得出已有對照比較，得出已有觸發器的驅動方程：觸發器的驅動方程：1、JK觸發器到觸發器到D觸發器的轉換觸發器的轉換根據驅動方程畫圖：根據驅動方程畫圖： DQQ1JC1clk1K1二、二、JK觸發器到觸發器到D、T、T 和和SR觸發器的轉換觸發器的轉

40、換QKQJQ 已有觸發器的特性方程：已有觸發器的特性方程：2、JK觸發器到觸發器到T觸發器的轉換觸發器的轉換QQ1JC1clk1KQTQTQ 待求觸發器的特性方程：待求觸發器的特性方程：TKTJ ;對照比較，得出已有對照比較，得出已有觸發器的驅動方程：觸發器的驅動方程：根據驅動方程畫圖：根據驅動方程畫圖：T二、二、JK觸發器到觸發器到D、T、T 和和SR觸發器的轉換觸發器的轉換QKQJQ 已有觸發器的特性方程：已有觸發器的特性方程：3、JK觸發器到觸發器到T 觸發器的轉換觸發器的轉換QQ1JC1clk1KQQ 待求觸發器的特性方程：待求觸發器的特性方程：1 KJ對照比較，得出已有對照比較，得出

41、已有觸發器的驅動方程：觸發器的驅動方程：根據驅動畫圖：根據驅動畫圖：1QQQ 11變換成與已有觸發器特變換成與已有觸發器特性方程相同的形式：性方程相同的形式：二、二、JK觸發器到觸發器到D、T、T 和和SR觸發器的轉換觸發器的轉換QKQJQ 已有觸發器的特性方程：已有觸發器的特性方程：4、JK觸發器到觸發器到SR觸發器的轉換觸發器的轉換QQ1JC1clk1K)0( SRQRSQ待求觸發器的特性方程：待求觸發器的特性方程：RKSJ ;對照比較，得出已有對照比較，得出已有觸發器的驅動方程：觸發器的驅動方程：根據驅動方程畫圖根據驅動方程畫圖:SQRQSQ R變換成與已有觸發器特變換成與已有觸發器特性

42、方程相同的形式：性方程相同的形式：三、三、D觸發器到觸發器到JK、T、T 和和SR觸發器的轉換觸發器的轉換DQ 已有觸發器的特性方程：已有觸發器的特性方程：1、D觸發器到觸發器到JK觸發器的轉換觸發器的轉換QQ1DC1clkQKQJQ 待求觸發器的特性方程：待求觸發器的特性方程：QKQJD 已有觸發器的驅動方程：已有觸發器的驅動方程：根據驅動方程畫圖根據驅動方程畫圖:& 11JKQKQJ 三、三、D觸發器到觸發器到JK、T、T 和和SR觸發器的轉換觸發器的轉換DQ 已有觸發器的特性方程：已有觸發器的特性方程：2、D觸發器到觸發器到T觸發器的轉換觸發器的轉換QTQ 待求觸發器的特性方程：待求觸發器的特性方程：QTD 已有觸發器的驅動方程：已有觸發器的驅動方程：根據驅動方程畫圖根據驅動方程畫圖:QQ1DC1clk=1T三、三、D觸發器到觸發器到JK、T、T 和和SR觸發器的轉換觸發器的轉換DQ 已有觸發器的特性方程：已有觸發器的特性方程：3、D觸發器到觸發器到T觸發器的轉換觸發器的轉換QQ 待求觸發器的特性方程：待求觸發器的特性方程：QD 已有觸發器的驅動方程：已有觸發器的驅動方程：根據驅動方程畫圖根據驅動方程畫圖:QQ1DC1 clk綜上分析綜上分析可知：可知： 實現各類觸發器之間的相互轉換的關鍵是求出實現各類觸發器之間的相互轉換的關鍵是求出 已有觸發器的驅動方程已有