1、第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第1頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三1.1.按是否受控于時鐘脈沖按是否受控于時鐘脈沖( (CP - Clock Pulse) ) 2.2.按實現(xiàn)的邏輯功能按實現(xiàn)的邏輯功能 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第2頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三1.1.電路構成電路構成2.2.邏輯功能邏輯功能 3.3.邏輯功能的表示方法邏輯功能的表示方法 1.1.電路構成電路構成2.2.邏輯功能邏輯功能 3.3.邏輯功能的表示方法邏輯功能的表示方法 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第3頁頁20222022年年3 3月月

2、9 9日星期三日星期三1.1.電路構成電路構成 2.2.鐘控原理鐘控原理3.3.邏輯功能邏輯功能 1.1.電路構成電路構成 2.2.邏輯功能邏輯功能 1.1.觸發(fā)方式觸發(fā)方式( (工作方式工作方式) ) 2.2.空翻空翻第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第4頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三3.3.功能描述功能描述 4.4.動態(tài)特性（脈沖工作特性）動態(tài)特性（脈沖工作特性） 1.1.電路結構電路結構2.2.工作原理工作原理 2.2.T FF1.1.TFF 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第5頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三一、轉換模型一、轉

3、換模型 二、公式法二、公式法 三、列表圖解法三、列表圖解法 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第6頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三知識點一知識點一：基本：基本SR觸發(fā)器觸發(fā)器 知識點二知識點二：鐘控觸發(fā)器：鐘控觸發(fā)器知識點三知識點三：常用觸發(fā)器（邊沿：常用觸發(fā)器（邊沿DFF、邊沿、邊沿JKFF）教學基本要求教學基本要求：1.掌握基本掌握基本SR觸發(fā)器的結構、工作原理觸發(fā)器的結構、工作原理;2.掌握描述觸發(fā)器邏輯功能的各類方法掌握描述觸發(fā)器邏輯功能的各類方法;3.了解鐘控觸發(fā)器、邊沿了解鐘控觸發(fā)器、邊沿DFF、邊沿、邊沿JKFF的工作原理的工作原理;4.掌握觸發(fā)器的邏

4、輯功能及其應用。掌握觸發(fā)器的邏輯功能及其應用。本章知識點及要求（本章知識點及要求（5學時）學時）第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第7頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三第第5 5章章 觸發(fā)器（觸發(fā)器（Flip Flop） 5.1 5.1 概述概述 一、觸發(fā)器概念一、觸發(fā)器概念( (簡寫為簡寫為FF,FF,又稱雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器又稱雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器) )注意：注意：如外界觸發(fā)使如外界觸發(fā)使 Q = Q, 則破壞了觸發(fā)器的則破壞了觸發(fā)器的狀態(tài)狀態(tài), 這種情況在實際運用中是不允許出現(xiàn)的。這種情況在實際運用中是不允許出現(xiàn)的。 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第8頁頁2022202

5、2年年3 3月月9 9日星期三日星期三二、觸發(fā)器的分類二、觸發(fā)器的分類 1.1.按觸發(fā)是否受控于按觸發(fā)是否受控于時鐘脈沖時鐘脈沖( (CP, Clock Pulse) ) (1)(1)異步異步( (基本基本) )觸發(fā)器觸發(fā)器 (2)(2)同步同步( (時鐘時鐘) )觸發(fā)器觸發(fā)器( (不用不用CP, ,異步工作異步工作) )( (用用CP, ,同步工作同步工作) ) 鐘控電位觸發(fā)器鐘控電位觸發(fā)器 ( (電平觸發(fā)電平觸發(fā)) ) 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器 維持阻塞觸發(fā)器、主從觸發(fā)器維持阻塞觸發(fā)器、主從觸發(fā)器( (邊沿觸發(fā)邊沿觸發(fā)) )CP2.2.按實現(xiàn)的邏輯功能按實現(xiàn)的邏輯功能 有空翻現(xiàn)象有空翻現(xiàn)象無空

6、翻現(xiàn)象無空翻現(xiàn)象第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第9頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三1.1.電路構成電路構成一、一、與非門與非門構成的構成的基本基本SRFFSRFF 5.2 5.2 基本基本SRFF(SSRFF(SD DR RD DFFFF, SRSR鎖存器鎖存器) ) 反饋反饋輸入端輸入端輸出端輸出端由兩個與非門組成由兩個與非門組成反饋反饋邏輯符號邏輯符號 SD 、RD 低電平有效。低電平有效。 與非門構成的基本與非門構成的基本SRFF SRFF 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第10頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三2.2.邏輯功能

7、邏輯功能 (1)(1)現(xiàn)態(tài)現(xiàn)態(tài)( (當前狀態(tài)當前狀態(tài)) )Q n ：接收信號時的狀態(tài)。：接收信號時的狀態(tài)。 次態(tài)次態(tài)( (下一狀態(tài)下一狀態(tài)) )Q n+1：接收信號后狀態(tài)。：接收信號后狀態(tài)。(2)(2)邏輯功能分析邏輯功能分析(3)(3)脈沖工作特性脈沖工作特性( (動態(tài)特性動態(tài)特性) ) 3.3.邏輯功能的表示方法邏輯功能的表示方法 (1)(1)狀態(tài)轉移表狀態(tài)轉移表( (特性表特性表) ) (2)(2)功能表：狀態(tài)轉移表簡化形式功能表：狀態(tài)轉移表簡化形式 (3)(3)次態(tài)方程次態(tài)方程 (4)(4)狀態(tài)轉移圖、激勵表狀態(tài)轉移圖、激勵表( (驅動表驅動表) ) (5)(5)波形圖波形圖( (時序

8、圖時序圖) ) 與非門構成的基本與非門構成的基本SRFF SRFF 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第11頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三 例例. .消除機械開關振動引起的抖動現(xiàn)象消除機械開關振動引起的抖動現(xiàn)象 。SRSRK = BK = Ak懸空時間懸空時間K接接A,振動振動 K懸空時間懸空時間K接接B,振動振動“1” “0”抖動抖動消除消除與非門構成的基本與非門構成的基本SRFF SRFF 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第12頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三二、二、或非門或非門構成的構成的基本基本SRFFSRFF 5.2 5.2

9、 基本基本SRFF(SSRFF(SD DR RD DFF)FF) 保持保持置置0 0置置1不定不定簡化功能表簡化功能表 SD 、RD 高電平有效。高電平有效。 或非門構成的基本或非門構成的基本SRFF SRFF （約束條件）（約束條件）0DDnDD1n RSQRSQ第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第13頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三基本基本SRSR觸發(fā)器主要特點觸發(fā)器主要特點1. 優(yōu)點優(yōu)點結構簡單結構簡單;具有置具有置 0、置、置 1、保持功能。、保持功能。2. 問題問題輸入電平直接控制輸出狀態(tài)，使用不便；輸入電平直接控制輸出狀態(tài)，使用不便；抗干擾能力差；抗干擾

10、能力差；RD、SD 之間有約束。之間有約束。第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第14頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三000000禁止禁止時，時，注意：注意：, 10DD QQRS畫出相應波形圖。畫出相應波形圖。 110111011110111011“0”或或“1”，狀態(tài)不確定狀態(tài)不確定01第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第15頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三(a) 邏輯圖邏輯圖(b) 曾用符號曾用符號(c) 國際符號國際符號一、鐘控一、鐘控SRFF(SRSRFF(SR鎖存器鎖存器) ) 1.1.電路構成電路構成 激勵輸入激勵輸入時鐘輸入

11、時鐘輸入轉移至何狀態(tài)轉移至何狀態(tài)何時進行轉移何時進行轉移SR:CP:5.3 5.3 鐘控電位觸發(fā)器（鐘控觸發(fā)器）鐘控電位觸發(fā)器（鐘控觸發(fā)器） 鐘控鐘控SRSR觸發(fā)器觸發(fā)器 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第16頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三2.2.鐘控原理鐘控原理圖圖5.3.2時鐘脈沖時鐘脈沖CP的波形的波形(高高)電平觸發(fā)電平觸發(fā)鐘控鐘控SRSR觸發(fā)器觸發(fā)器 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第17頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三3.3.邏輯功能邏輯功能 (1)(1)次態(tài)方程次態(tài)方程 CP =0時，時，Qn+1= Qn CP =1

12、時，時，為約束方程為約束方程即即0,1nnnn1n SRSRRSRSQRSQRSQRSQRSQDDDDDDRRSSDD ，分析：分析：則則Qn+1 = S + R Qn S R=0 CP =1時，時，鐘控鐘控SRSR觸發(fā)器觸發(fā)器 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第18頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三(2)(2)功能表和激勵表功能表和激勵表 表表5.3.1 鐘控鐘控SRFFSRFF功能表功能表表表 5.3.2 鐘控鐘控SRFFSRFF激勵表激勵表鐘控鐘控SRSR觸發(fā)器觸發(fā)器 Qn+1 = S + R Qn S R=0 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第19頁頁

13、20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三11(3)(3)波形圖波形圖 QQCPRSCP撤去后撤去后狀態(tài)不定狀態(tài)不定11鐘控鐘控SRSR觸發(fā)器觸發(fā)器 01CP撤去后撤去后狀態(tài)不定狀態(tài)不定第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第20頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三課堂練習：課堂練習：鐘控鐘控SRSR觸發(fā)器觸發(fā)器 QQ 1 0RS10CPCP撤去后撤去后狀態(tài)不定狀態(tài)不定CP撤去后撤去后狀態(tài)不定狀態(tài)不定第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第21頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三二、鐘控二、鐘控DFF(DDFF(D鎖存器鎖存器) )1.1.電路

14、構成電路構成 (a) 邏輯圖邏輯圖(b) 曾用符號曾用符號(c) 國際符號國際符號鐘控鐘控D D觸發(fā)器觸發(fā)器 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第22頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三 CP =0時，時，Q n+1 = Q nCP =1時，時，Q n+1 = D2.2.邏輯功能邏輯功能 (1)(1)次態(tài)方程次態(tài)方程 CP =1時時1nnn1n DDRSDDQDQRSQRSQDDDDDDDRDSDD ，分析：分析：則則鐘控鐘控D D觸發(fā)器觸發(fā)器 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第23頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三(2)(2)功能表和激勵表

15、功能表和激勵表 表表 5.3.3 鐘控鐘控DFFDFF表表 5.3.4 鐘控鐘控DFFDFF激勵表激勵表鐘控鐘控D D觸發(fā)器觸發(fā)器 Q n+1 = DnQ1 nQD0 000 111 001 11第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第24頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三電位觸發(fā)：電位觸發(fā)：三、鐘控觸發(fā)器的觸發(fā)方式與空翻三、鐘控觸發(fā)器的觸發(fā)方式與空翻 1.1.觸發(fā)方式（工作方式）觸發(fā)方式（工作方式） 高電平觸發(fā)高電平觸發(fā)、低電平觸發(fā)低電平觸發(fā) 2.2.空翻空翻(1)(1)定義及危害定義及危害 (2)(2)鐘控電位觸發(fā)器如何避免空翻鐘控電位觸發(fā)器如何避免空翻? ? 數(shù)據(jù)改

16、變發(fā)生在數(shù)據(jù)改變發(fā)生在CP的非有效電平（的非有效電平（CP =0），），在在CP的有效電平（的有效電平（CP =1）期間，輸入數(shù)據(jù)保持）期間，輸入數(shù)據(jù)保持不變，則可避免空翻現(xiàn)象。不變，則可避免空翻現(xiàn)象。 同時，可以采用邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器。同時，可以采用邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器。 鐘控觸發(fā)方式與空翻鐘控觸發(fā)方式與空翻第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第25頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三為何引入為何引入觸發(fā)器觸發(fā)器 ？按鍵斷開按鍵斷開 LED熄滅熄滅按鍵閉合按鍵閉合 LED點亮點亮無法實現(xiàn)按一次點亮，無法實現(xiàn)按一次點亮，再按一次熄滅再按一次熄滅應用舉例：應用舉例：觸摸屏，按一次

17、上網(wǎng)，再按一次斷網(wǎng)觸摸屏，按一次上網(wǎng)，再按一次斷網(wǎng).5V1第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第26頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三例：例：D 觸發(fā)器組成的電路、輸入波形分別如圖所示。觸發(fā)器組成的電路、輸入波形分別如圖所示。若電路初態(tài)為若電路初態(tài)為0，試畫出，試畫出Q端波形。端波形。D = A Q n第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第27頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三思考題思考題1.如何理解基本如何理解基本SRFF具有記憶功能？具有記憶功能？ 2.SRFF具有幾種功能？具有幾種功能？3.DFF具有幾種功能？具有幾種功能？鐘控觸發(fā)器鐘控觸

18、發(fā)器 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第28頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第29頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三 SD RDDS DR D D時序要求時序要求CPCP時序要求時序要求傳輸延遲時間傳輸延遲時間G1G2G5G3G4QQDCP阻阻0 0線線維維1 1線線維維0 0線線阻阻1 1線線baSD ( RD )稱為稱為直接置直接置1(1(置置0)0)端端( (異步置異步置1(1(置置0)0)端端) ) 1.1.電路結構電路結構 基本基本SRSR觸發(fā)器觸發(fā)器 + + 觸發(fā)引導電路觸發(fā)引導電路 G6維持

19、阻塞型維持阻塞型DFF DFF 5.4 5.4 常用觸發(fā)器常用觸發(fā)器 維持、阻塞線可有維持、阻塞線可有效地避免空翻。效地避免空翻。維維0線：保持線：保持Qn+1=0阻阻1線：阻止線：阻止Qn+1=1維維1線：保持線：保持Qn+1=1阻阻0線：阻止線：阻止Qn+1=0第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第30頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三圖圖 5.4.1 維阻維阻DFF (c) 國標符號國標符號(b) 曾用符號曾用符號維持阻塞型維持阻塞型DFF DFF 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第31頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三CP=0期間期間

20、2.2.工作原理工作原理 Q n+1= Q n 保持保持CP 到達時到達時Q n+1= D 觸發(fā)觸發(fā)CP=1期間期間Q n+1= Q n 保持保持CP 到達時到達時Q n+1= Q n 保持保持0011Q n+1= Q n DDQ n+1= D11DDQ n+1= Q n 11Q n+1= Q n維持阻塞型維持阻塞型DFF DFF 輸入信號被封鎖。輸入信號被封鎖。維持維持- -阻塞觸發(fā)器阻塞觸發(fā)器:在在CPCP脈沖脈沖,并改變觸發(fā)器狀態(tài)并改變觸發(fā)器狀態(tài), 而在其它時間觸發(fā)器保持原態(tài)。而在其它時間觸發(fā)器保持原態(tài)。輸入信號被封鎖。輸入信號被封鎖。輸入信號被封鎖。輸入信號被封鎖。第第5章章 觸發(fā)器觸

21、發(fā)器章目錄章目錄第第32頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三3.3.功能描述功能描述 (1)(1)次態(tài)方程次態(tài)方程：Q n+1= DCP (2)(2)功能表功能表 表表5.4.1維阻維阻DFFDFF功能表功能表 (3)(3)激勵表激勵表 簡簡化化維持阻塞型維持阻塞型DFF DFF 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第33頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三(4)(4)波形圖波形圖 RDCPSDDQ圖圖 5.4.2 DFF DFF的波形圖的波形圖Q n+1= DCP 維持阻塞型維持阻塞型DFF DFF 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第34頁頁2

22、0222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三(1)(1)對信號對信號D的要求的要求 CP 之前之前2tpd CP , D不可變不可變用用保持時間保持時間 tH 1tpd表示。表示。 CP 之后之后1tpd內內, D不可變不可變維持阻塞型維持阻塞型DFF DFF tset 2tpdtH 1tpdD用建立時間用建立時間tset 2tpd 表示。表示。CP4.4.動態(tài)特性（脈沖工作特性）動態(tài)特性（脈沖工作特性） 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第35頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三(2)(2)對對CP的要求的要求 t tCPHCPH 3 3t tpdpd t tC

23、PLCPL 3 3t tpdpd 時時, ,tCPL 2tpd 0D S1D R 時時, ,tCPL 3tpd1D S0D RDS DR CPtCPL 3tpdtCPH 3tpdDtH 1tpdtset 2tpd4.4.動態(tài)特性（脈沖工作特性）動態(tài)特性（脈沖工作特性） 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第36頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三(3)(3)傳輸延遲時間傳輸延遲時間 tPLH=2tpd tPHL=3tpd QQtPLH=2tpd tPHL=3tpd 0110維持阻塞型維持阻塞型DFF DFF 4.4.動態(tài)特性（脈沖工作特性）動態(tài)特性（脈沖工作特性） tse

24、t 2tpdtH 1tpdDCPtCPH 3tpd第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第37頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三數(shù)碼在觸發(fā)器間移位示意圖數(shù)碼在觸發(fā)器間移位示意圖 (3)(3)傳輸延遲時間傳輸延遲時間 tPLH=2tpd tPHL=3tpd 1 0 00 1 00 0 11 0 00 1 00 0 1維持阻塞型維持阻塞型DFF DFF 1第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第38頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三(1)(1)CP=0CP=0時時,G7,G8,G7,G8被封鎖被封鎖, , Q Qn+1n+1= Q Qn n, ,保持保持

25、(2)(2)CPCP 時時,G3,G6,G3,G6先于先于G4,G4,G5G5開啟開啟,G1,G1或或G2G2被封鎖被封鎖, , Q Qn+1n+1= = Q Qn n, ,保持保持(3)(3)CP=1CP=1時時,Q=CP,Q=CP Q+QQ+Q g=g= Q Q Q=h Q=h Q+QQ+Q CP=CP= Q Q(4)(4)CPCP 時時,G3,G6,G3,G6被封鎖而被封鎖而不起作用不起作用; ;同時由于同時由于G7,G8G7,G8延時延時,g,h,g,h仍保持仍保持CP=1CP=1時的時的狀態(tài)狀態(tài), ,則則G1,G4G1,G4和和G2,G5G2,G5共共同構成基本同構成基本RSFF,R

26、SFF,因此因此Q Qn+1n+1=S=SD D+R+RD DQ Qn n= =J J Q Qn n+Q+Qn nK K Q Qn n =J =J Q Qn n+ + K K Q Qn n 觸發(fā)觸發(fā)保持保持二、二、邊沿邊沿JKFF JKFF (a)(a)邏輯圖邏輯圖 邊沿邊沿JKFF JKFF nDD1nQRSQ (b)(b)曾用符號曾用符號(c)(c)國標符號國標符號邊沿邊沿JKFF可以消可以消除空翻現(xiàn)象！除空翻現(xiàn)象！第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第39頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三(1)(1)次態(tài)方程次態(tài)方程 Q n+1= J Q n + K Q n CP

27、 (2)(2)功能表功能表 (3)(3)激勵表激勵表 簡化簡化邊沿邊沿JKFF JKFF 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第40頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三(4)(4)波形圖波形圖 置置1置置0 保持保持翻翻轉轉置置0預置預置0 0信息傳送路徑信息傳送路徑邊沿邊沿JKFF JKFF Q n+1= J Q n + K Q n CP 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第41頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三課堂練習課堂練習：初始狀態(tài)初始狀態(tài) ，畫出，畫出Q1和和Q2 的波形圖。的波形圖。0 nQCPQ1Q2看懂邏輯符號看懂邏輯符號 ；熟練

28、使用功能表熟練使用功能表 。JK QQCPQ2要求：要求：QJKQCPQ1第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第42頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三三、三、TFF 和和 T FF 1. TFF (1)(1)下降沿觸發(fā)下降沿觸發(fā)(b)(b)功能表和次態(tài)方程功能表和次態(tài)方程Qn+1= T Qn+T Qn CP (c)(c)實現(xiàn)電路實現(xiàn)電路(a)(a)邏輯符號邏輯符號TFF 和和 T FF = T Qn CP 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第43頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三(d)(d)邏輯符號邏輯符號1. TFF (2)(2)上升沿觸發(fā)上

29、升沿觸發(fā)(e)(e)波形圖波形圖(f)(f)實現(xiàn)電路實現(xiàn)電路三、三、TFF 和和 T FF TFF 和和 T FF Qn+1= T Qn CP 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第44頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三(1)(1)下降沿觸發(fā)下降沿觸發(fā)(h)(h)功能表和次態(tài)方程功能表和次態(tài)方程Qn+1= Qn CP (i)(i)實現(xiàn)電路實現(xiàn)電路三、三、TFF 和和 T FF 2. T FF (g)(g)邏輯符號邏輯符號TFF 和和 T FF 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第45頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三(2)(2)上升沿觸發(fā)上升沿

30、觸發(fā)(j)(j)邏輯符號邏輯符號(k)(k)波形圖波形圖(l)(l)實現(xiàn)電路實現(xiàn)電路三、三、TFF 和和 T FF 2. T FF TFF 和和 T FF Qn+1= Qn CP 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第46頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第47頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三5.6 5.6 觸發(fā)器邏輯功能的轉換觸發(fā)器邏輯功能的轉換 一、轉換模型一、轉換模型 圖圖5.6.1 觸發(fā)器轉換模型觸發(fā)器轉換模型觸發(fā)器邏輯功能的轉換觸發(fā)器邏輯功能的轉換 激勵輸入激勵輸入新觸發(fā)器新觸發(fā)器第第5章章 觸發(fā)器

31、觸發(fā)器章目錄章目錄第第48頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三二、公式法二、公式法 例例5.6.1 試將試將JKFF轉換成轉換成DFF。解：解：Qn+1= JQn + KQnQn+1= D = D(Qn+Qn) = DQn + DQnJ=D，K=D，則有，則有: :JKFF:DFF:觸發(fā)器邏輯功能的轉換觸發(fā)器邏輯功能的轉換 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第49頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三例例：DFF轉換到轉換到JKFF。nnnnnnnnQKQJQKQJDQKQJQJKDQD 對比得對比得11: CPQKQJQnnn)(1則有則有觸發(fā)器邏輯

32、功能的轉換觸發(fā)器邏輯功能的轉換 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第50頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三課堂討論：課堂討論：將將SRFF轉換成轉換成DFF。Qn+1=S+RQnSR =0 令新老觸發(fā)器的次態(tài)令新老觸發(fā)器的次態(tài)方程相等方程相等，則對比得：，則對比得：S=DQn，R=DQn+1=D=D(Qn+Qn)=DQn+DQn令新老觸發(fā)器的次態(tài)令新老觸發(fā)器的次態(tài)方程相等，方程相等，則有則有解解2：由于由于 DFF的的Qn+1= D = D+DQnS=D，R=D觸發(fā)器邏輯功能的轉換觸發(fā)器邏輯功能的轉換 SRFF:DFF:解解1：第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第

33、51頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三課堂練習課堂練習1：將將SRFF轉換成轉換成JKFF。因因為為不不滿滿足足約約束束條條件件，注注意意：此此處處不不能能直直接接取?。簩Ρ缺鹊玫?;:S:11 RSKRQJSKQRQJSQKQQJQKQJQJKQRQRSnnnnnnnnnnn第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第52頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三課堂練習課堂練習2：將將JKFF轉換成轉換成SRFF。，可可進進一一步步化化簡簡上上面面利利用用了了約約束束條條件件：對對比比得得KRSRRSRSRSKSJQRSQSQRQQSQRSQRSQKQJQ

34、JKnnnnnnnn0;)(:nn11 參考文獻參考文獻：李來運：李來運,馮志宇馮志宇.觸發(fā)器邏輯功能轉換的兩種方法觸發(fā)器邏輯功能轉換的兩種方法J.商丘職業(yè)技術學院學報商丘職業(yè)技術學院學報,2008,7(5):57-60 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第53頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三三、列表圖解法三、列表圖解法 例例5.6.1 將將JKFF轉換成轉換成DFF。解解: :(1)(1)列綜合表列綜合表(2)(2)畫出畫出DFF, JKFF卡諾圖卡諾圖J = D K = D 源源FFFF激勵表激勵表 目標目標FFFF狀態(tài)表狀態(tài)表 觸發(fā)器邏輯功能的轉換觸發(fā)器邏輯功

35、能的轉換 100 0 11DQnJ 010011DQnK第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第54頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三JKTDT Qn+1= T Qn+T Qn CP Q n+1= J Q n + K Q n CP JKFF:TFF:TFF:Qn+1= Qn CP Q n+1= DCP DFF:注：觸發(fā)器功能轉換時，還應注意觸發(fā)方式的不同！注：觸發(fā)器功能轉換時，還應注意觸發(fā)方式的不同！觸發(fā)器邏輯功能的轉換觸發(fā)器邏輯功能的轉換 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第55頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三思考題思考題1.1.邊沿邊沿DF

36、FDFF控制信號、時鐘信號、激勵信號分別控制信號、時鐘信號、激勵信號分別對輸出端有何影響？哪個輸入信號的優(yōu)先權最高？對輸出端有何影響？哪個輸入信號的優(yōu)先權最高？2.2.原觸發(fā)器、新觸發(fā)器功能轉換的方法有哪幾種原觸發(fā)器、新觸發(fā)器功能轉換的方法有哪幾種？其正確性是建立在什么基礎上？其正確性是建立在什么基礎上？第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第56頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三觸發(fā)器的應用觸發(fā)器的應用2.試用基本試用基本SRFF設計一個兩路數(shù)字式搶答器。設計一個兩路數(shù)字式搶答器。1.試用試用DFF設計一個四路數(shù)字式搶答器。設計一個四路數(shù)字式搶答器。3.TTL邊沿觸發(fā)器

37、電路分析。邊沿觸發(fā)器電路分析。4.單脈沖發(fā)生器。單脈沖發(fā)生器。5.復位端（清復位端（清“0”端）的時序。端）的時序。第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第57頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第58頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三圖圖5.4.3 維阻維阻DFFDFF的動態(tài)特性的動態(tài)特性維持阻塞型維持阻塞型DFF DFF 最高時鐘頻率：最高時鐘頻率：pdCPHCPLmax611tttf 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第59頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三例例1：四人搶答電路。四人

38、參加比賽四人搶答電路。四人參加比賽, 每人一個按鈕，每人一個按鈕，其中一人按下按鈕后，相應的指示燈亮。并且其它其中一人按下按鈕后，相應的指示燈亮。并且其它按鈕按下時不起作用。按鈕按下時不起作用。公用清零公用清零公用時鐘公用時鐘74LS175管腳圖管腳圖+5V電源電源公共地公共地應用應用1 1 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第60頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三0賽前先清零賽前先清零輸出為零輸出為零發(fā)光管不亮發(fā)光管不亮1反相端都為反相端都為11 01 0這時其它按鈕被這時其它按鈕被按下也沒反應按下也沒反應0被封鎖被封鎖接上例接上例 CP開啟開啟=1應用應用1 1

39、第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第61頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三例例2.2.試用基本試用基本SRFF設計一個兩路數(shù)字式搶答器。設計一個兩路數(shù)字式搶答器。應用應用2 2 假設：假設：開關按下開關按下, K=0.燈亮燈亮, L=1.第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第62頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三12212D2D22nnnnQK QQSR Q 11121D1D11nnnnQK QQSR Q D221D2,1nSKQR D112D1,1nSKQR 1n2 Q1n1 Q（約約束束條條件件）次次態(tài)態(tài)方方程程：基基本本1SRFFDDnD

40、D1n RSQRSQ接上例接上例 應用應用2 2 假設：假設：開關按下開關按下, K=0; 反之反之, K=1燈亮燈亮, Q=1;反之反之, Q=0第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第63頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三Q2Q1RSRS1K21K1R接上例接上例 應用應用2 2 12212D2D22nnnnQK QQSR Q 11121D1D11nnnnQK QQSR Q D221D2,1nSKQR D112D1,1nSKQR 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第64頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三例例3 3：TTL邊沿觸發(fā)器組成的電路、

41、輸入波形分別如邊沿觸發(fā)器組成的電路、輸入波形分別如圖所示。若電路初態(tài)為圖所示。若電路初態(tài)為0，試畫出，試畫出Q端波形。端波形。應用應用3 3 J=A B, K=A B第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第65頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三21111111JRQQKQJQDn 例例4 4: 圖示為兩個圖示為兩個JK觸發(fā)器觸發(fā)器構成的單脈沖發(fā)生器構成的單脈沖發(fā)生器, 輸入輸入ui為時鐘脈沖的連續(xù)序列為時鐘脈沖的連續(xù)序列.輸出由人工按鈕開關輸出由人工按鈕開關S控控制制, 每按一次每按一次, 輸出一個輸出一個脈沖脈沖.試畫出輸出端試畫出輸出端uo的波形圖。的波形圖。【分析分

42、析】：輸出脈沖寬輸出脈沖寬度僅取決于度僅取決于輸入時鐘脈輸入時鐘脈沖周期。沖周期。應用應用4 4，另見，另見P126 P126 JK = 00 保持保持JK = 11 翻轉翻轉JK = 01 置置0 0JK = 10 置置1 1122222212QRQJQKQJQDn 1第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第66頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三與非門輸出延時與非門輸出延時CPQJRD=JQn CP Qn+1RD = CPQn 例例5 5：畫出圖示電路畫出圖示電路Q端的波形。設初態(tài)為端的波形。設初態(tài)為“0”。應用應用5:5:復位端時序復位端時序01第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)

43、器章目錄章目錄第第67頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三11 禁止禁止QQ 觸發(fā)器原狀態(tài)保持不變觸發(fā)器原狀態(tài)保持不變01 觸發(fā)器置觸發(fā)器置 110 觸發(fā)器置觸發(fā)器置 0110000111Q1Q0101此時此時, 輸出為非輸出為非 0 非非 1 狀狀態(tài)態(tài). 因為當因為當 RD和和 SD 同時同時由由 0 變變 1 時時, 輸出狀態(tài)可輸出狀態(tài)可能為能為 0, 也可能為也可能為 1, 即輸即輸出狀態(tài)不定出狀態(tài)不定 這種情這種情況禁用！況禁用！與非門構成的基本與非門構成的基本SRFF SRFF 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第68頁頁20222022年年3 3月月9 9日

44、星期三日星期三表表 5.2.1 與非門基本與非門基本RSFFRSFF的的狀態(tài)轉移表狀態(tài)轉移表 與非門構成的基本與非門構成的基本SRFF SRFF 表表5.2.2 與非門基與非門基本本RSFFRSFF的功能的功能表表 第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第69頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三圖圖5.2.2 求次態(tài)方程的卡諾圖求次態(tài)方程的卡諾圖求次態(tài)方程的卡諾圖求次態(tài)方程的卡諾圖（約束條件）（約束條件）1DDnDD1n RSQRSQ與非門構成的基本與非門構成的基本SRFF SRFF X( ( ) )X( ( ) )第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器章目錄章目錄第第70頁頁20222022年年3 3月月9 9日星期三日星期三表表 5.2.3 與非門基本觸與非門基本觸發(fā)器的發(fā)器的 與非門構成的基本與非門構成的基本SRFF SRFF 01SD=0， RD=1S