1、觸發器是時序邏輯電路中的基本單元電路觸發器是時序邏輯電路中的基本單元電路,觸觸 發發 器器外加信號變化之前觸發器的狀態稱為現態外加信號變化之前觸發器的狀態稱為現態,用用Qn表示表示外加信號變化之后觸發器的狀態稱為次態外加信號變化之后觸發器的狀態稱為次態,用用Qn+1表示表示基本性質：基本性質： (1) 具有兩個穩定的狀態，具有兩個穩定的狀態， 0狀態和狀態和1狀態狀態 (2) 由一個穩態到另一穩態，必須有外界信號的觸發。由一個穩態到另一穩態，必須有外界信號的觸發。否則它將穩定在某個狀態，即長期保持所記憶的信息；否則它將穩定在某個狀態，即長期保持所記憶的信息； (3) 具有兩個輸出端：原碼輸出具

2、有兩個輸出端：原碼輸出Q和反碼輸出和反碼輸出Q。一般。一般用用Q的狀態表明觸發器的狀態。如外界信號使的狀態表明觸發器的狀態。如外界信號使Q=Q， 則破則破壞了觸發器的狀態，這種情況在實際運用中是不允許出現的。壞了觸發器的狀態，這種情況在實際運用中是不允許出現的。 觸發器的電路結構和動作特點觸發器的電路結構和動作特點觸發器分類：觸發器分類：基本觸發器基本觸發器鐘控觸發器鐘控觸發器電位觸發器電位觸發器邊沿觸發器邊沿觸發器RS觸發器觸發器D觸發器觸發器JK觸發器觸發器T觸發器觸發器按結構按結構按邏輯功能按邏輯功能1.基本基本RS觸發器觸發器 基本基本RS觸發器是各種觸發器中結構最簡單的一種觸發器是各

3、種觸發器中結構最簡單的一種,可可用兩個與非門或兩個或非門通過交叉耦合構成。用兩個與非門或兩個或非門通過交叉耦合構成。（1）當）當S=0、R=0 時時: 保持保持（2）當）當S=0,R=1時時: 置置0（3）當）當S=1,R=0時時: 置置1（4）當）當S=1,R=1時時: 不確定不確定基本基本RS觸發器的特性表觸發器的特性表001RSQn000101101110110nnQSRQRS狀態方程狀態方程基本基本RS觸發器的特性表觸發器的特性表10nnQSRQRS狀態方程狀態方程基本基本RS觸發器的激勵表觸發器的激勵表QnRS基本基本RS觸發器狀態轉移表觸發器狀態轉移表基本基本RS觸發器的時序圖觸發

4、器的時序圖RSQQ不確定不確定邏輯關系的表示形式：邏輯關系的表示形式：組合邏輯：真值表、邏輯函數、波形、卡諾圖、波組合邏輯：真值表、邏輯函數、波形、卡諾圖、波 形、形、 邏輯電路邏輯電路時序邏輯：真值表、狀態方程、驅動方程、激勵表、狀時序邏輯：真值表、狀態方程、驅動方程、激勵表、狀 態圖、狀態轉移表、波形、邏輯電路態圖、狀態轉移表、波形、邏輯電路11G1G2QQ(a)QQSR(b)RSSR10nnQSRQRSRSQQ不確定不確定由或非門構成的基本由或非門構成的基本RS觸發器的時序圖觸發器的時序圖同步觸發器的動作特點同步觸發器的動作特點: : 同步觸發器又稱電平控制觸發器或門控觸發器。其同步觸發

5、器又稱電平控制觸發器或門控觸發器。其特點是特點是: :當時鐘控制信號為某一種電平值時（在上述同步電當時鐘控制信號為某一種電平值時（在上述同步電路中路中,CP=1,CP=1時）時）, ,輸入信號能影響觸發器的輸出狀態輸入信號能影響觸發器的輸出狀態, ,此時稱此時稱為時鐘控制信號有效；而當時鐘控制信號為另外一種電平為時鐘控制信號有效；而當時鐘控制信號為另外一種電平值時（在上述同步電路中值時（在上述同步電路中,CP=0,CP=0時）時）, ,輸入信號不會影響觸輸入信號不會影響觸發器的輸出發器的輸出, ,其狀態保持不變其狀態保持不變, ,此時稱時鐘信號無效。此時稱時鐘信號無效。 2.同步同步RS觸發器

6、觸發器 同步同步RS觸發器是在基本觸發器是在基本RS觸發器的基礎上增加一個觸發器的基礎上增加一個時鐘控制端構成的時鐘控制端構成的,其目的是提高觸發器的其目的是提高觸發器的抗干擾抗干擾能力能力,同同時使多個觸發器能夠在一個控制信號的作用下同步工作。時使多個觸發器能夠在一個控制信號的作用下同步工作。 & &G1G2QQ(a)QQ1S1R(b)SRCP & &G3G4SCPRC1（1）當）當CP=0時時,R=S=1,保持保持（2）當）當CP=1 時，觸發器工作，時，觸發器工作，其邏輯功能如下：其邏輯功能如下： R=0, S=, Qn+1=1，置，置“1”； R=1, S=0, Q n+1=0，置，置

7、“0”； R=S=0, Qn+1=Qn，保持；，保持； R=S=1, 不允許。不允許。 RS11,100nnnnQSRQCPRSQQCP狀態方程：狀態方程：同步RS觸發器的特性表 RSQQCP無法確定無法確定雖然增加了控制信號，依然存在限制條件，使用不便。雖然增加了控制信號，依然存在限制條件，使用不便。3、D觸發器觸發器基本基本RS觸發器在觸發器在R和和S之間連接一個非門之間連接一個非門,使使R和和S互反。互反。則自動滿足：則自動滿足：RS0 & &QQ(a)QQ1DC1(b)DCP & &DCP1功能描述功能描述當當CP=0 時，觸發器不工作，處于維持狀態。時，觸發器不工作，處于維持狀態。當

8、當CP=1 時：時：D=0, S輸出為輸出為 1，R輸出為輸出為 0，則，則Qn+1=0;D=1，S輸出為輸出為 0，R輸出為輸出為 1，則，則Q n+1=1。RSD觸發器真值表觸發器真值表 狀態方程：狀態方程： Qn+1=DD觸發器狀態表、狀態圖、波形圖觸發器狀態表、狀態圖、波形圖CPDQQCMOS傳輸門構成的電平觸發傳輸門構成的電平觸發D觸發器觸發器4、T觸發器觸發器T觸發器真值表1nnnnQTQTQTQ特征方程為特征方程為:保持保持翻轉翻轉00111001Q nTQ n+110(b)0101(a)T觸發器狀態表和狀態圖觸發器狀態表和狀態圖5、JK觸發器觸發器1nnnQJQKQ基本觸發器的

9、空翻和振蕩現象基本觸發器的空翻和振蕩現象1.空翻現象空翻現象為了保證觸發器可靠地工作，防止出現空翻現象，必須限為了保證觸發器可靠地工作，防止出現空翻現象，必須限制輸入控制端信號在制輸入控制端信號在CP期間不發生變化。期間不發生變化。A&QQB&C&D&CPRCDSCPStRQQ2. 振蕩現象振蕩現象T觸發器觸發器JK觸發器觸發器nQ不確定不確定主從觸發器主從觸發器主從觸發器由兩個時鐘信號相反的同步觸發器相連而成。主從觸發器由兩個時鐘信號相反的同步觸發器相連而成。 & &G1G2QQ(a)QQ1S1R(b)SRCP & &G3G4SCPRC1 & &G5G6 & &G7G8Q11Q1G9從觸發器

10、主觸發器工作原理分析工作原理分析:CP=1,輸入信號輸入信號R和和S能影響輸出能影響輸出Q1和和Q1;從觸發器的時鐘從觸發器的時鐘CP=0,其輸其輸出出Q和和Q 不會發生變化。不會發生變化。 CP=0,主同步主同步RS觸發器的時鐘控制觸發器的時鐘控制信號無效信號無效, R和和S不會影響輸出不會影響輸出Q1和和Q1;從同步從同步RS觸發器的輸入信號不觸發器的輸入信號不變變,其輸出其輸出Q和和Q一旦穩定后就不會一旦穩定后就不會再發生變化。再發生變化。當當CP由由01時，非門時，非門G9的輸出在的輸出在Q1和和Q1 可能出現變化之前變為可能出現變化之前變為0,從而封鎖了與非門從而封鎖了與非門G3和和

11、G4,使輸出使輸出Q和和Q，保持不變。保持不變。當當CP：10，在此時刻之前，在此時刻之前,Q1和和Q1 如果發生了變化如果發生了變化,意味著從觸發意味著從觸發器的輸入信號發生了變化。在從觸器的輸入信號發生了變化。在從觸發器的時鐘控制信號變為有效時發器的時鐘控制信號變為有效時,觸觸發器的輸出將產生相應的變化。發器的輸出將產生相應的變化。如果在主觸發器的時鐘控制信號有如果在主觸發器的時鐘控制信號有效期間（效期間（CP=1）,Q1和和Q1端變化端變化多次多次,則只有最后一次變化的結果會則只有最后一次變化的結果會反映到反映到Q和和Q端。端。主從RS觸發器的特性表 nCPRSQ010000010100

12、11100101110111n 1Q0101110010nnQSRQRSCPRQSQ圖412 帶異步輸入端的主從RS觸發器 （a）電路圖;（b）邏輯符號 & &G1G2QQ(a)QQ1S1R(b)SRCP & &G3G4SCPRC1 & &G5G6 & &G7G8Q11Q1G9主觸發器DRDSSDRDDRDS & &G1G2QQ(a)QQ1J1K(b)JKCP & &G3G4JCPKC1 & &G5G6 & &G7G8Q11Q1G9主從主從JK觸發器觸發器在CP的下降沿到來時, J=0、K=0, 保持原來的狀態; J=0、K=1, 觸發器置0;J=1、K=0, 觸發器置1; J=1、K=1,

13、翻轉。JK觸發器觸發器nQ1nnnQJQKQCPJKQQQQ1QCPJKQQQ11Q & &G1G2QQ(a)QQ1TC1(b)TCP & &G3G4TCP & &G5G6 & &G7G8Q11Q1G9主從主從T觸發器觸發器1nnnQTQTQCPTQQ主從觸發器的動作特點主從觸發器的動作特點: :主從觸發器的狀態變化分兩步進行主從觸發器的狀態變化分兩步進行: :第一步第一步, ,在主觸發器的時鐘控制信號有效期間在主觸發器的時鐘控制信號有效期間, ,輸入信號影輸入信號影響主觸發器的狀態響主觸發器的狀態, ,此時從觸發器的狀態不會發生變化此時從觸發器的狀態不會發生變化; ;第二步第二步, ,在主觸

14、發器的時鐘控制信號由有效變為無效而從在主觸發器的時鐘控制信號由有效變為無效而從觸發器的時鐘控制信號由無效變為有效時觸發器的時鐘控制信號由無效變為有效時, ,從觸發器的狀從觸發器的狀態根據主觸發器的狀態而變化。態根據主觸發器的狀態而變化。在主觸發器的時鐘控制信號有效期間在主觸發器的時鐘控制信號有效期間, ,如果輸入信號發生如果輸入信號發生過變化過變化, ,則在時鐘控制信號的有效邊沿到來時，從觸發器則在時鐘控制信號的有效邊沿到來時，從觸發器的狀態不一定按照此時刻的輸入信號來確定。的狀態不一定按照此時刻的輸入信號來確定。4.邊沿觸發器邊沿觸發器利用傳輸延遲的邊沿利用傳輸延遲的邊沿JK觸發器邏輯圖和邏

15、輯符號觸發器邏輯圖和邏輯符號CP=0,與或非門與或非門3及及4被部分封鎖，又由被部分封鎖，又由于于h和和g端為端為1，故觸發器狀態保持。，故觸發器狀態保持。CP=0,觸發器狀態保持。觸發器狀態保持。CP:1011:10nnnnnnnnnCPhJQgKQCPQSRQJQKQ QJQKQQQ1SC1SCP1RRQQ1DC1DCPQQ1JC1JCP1KKQQ1TC1TCP上升沿觸發的邊沿觸發器QQ1SC1SCP1RRQQ1DC1DCPQQ1JC1JCP1KKQQ1TC1TCP下降沿觸發的邊沿觸發器常用邊沿觸發器的邏輯符號常用邊沿觸發器的邏輯符號邊沿觸發器的動作特點邊沿觸發器的動作特點:觸發器輸出的次

16、態僅僅取決于現態和動作邊沿（觸發器輸出的次態僅僅取決于現態和動作邊沿（CP的上的上升沿或下降沿）時的輸入信號升沿或下降沿）時的輸入信號,在這之前的輸入信號變化在這之前的輸入信號變化對觸發器輸出的次態無影響，從而提高了可靠性對觸發器輸出的次態無影響，從而提高了可靠性,增強了增強了抗干擾能力抗干擾能力下降沿動作的主從下降沿動作的主從JK觸發器和邊觸發器和邊沿沿JK觸發器對比時序圖觸發器對比時序圖4.2.2 觸發器的邏輯功能和分類觸發器的邏輯功能和分類1.RS觸發器觸發器基本基本RS觸發器的特性表觸發器的特性表10nnQSRQRS狀態方程狀態方程基本基本RS觸發器的激勵表觸發器的激勵表2. D觸發器

17、觸發器D觸發器真值表觸發器真值表 狀態方程：狀態方程： Qn+1=DT觸發器真值表觸發器真值表1nnnnQTQTQTQ保持保持翻轉翻轉00111001Q nTQ n+110(b)0101(a)T觸發器狀態表和狀態圖觸發器狀態表和狀態圖3.T觸發器觸發器1nnnQJQKQ4.JK觸發器觸發器4.2.3 不同邏輯功能觸發器間的轉換不同邏輯功能觸發器間的轉換附加轉換電路已有觸發器QQ期待觸發器公式法的轉換步驟公式法的轉換步驟:(1)寫出已有觸發器和期待有的觸發器的特性方程寫出已有觸發器和期待有的觸發器的特性方程;(2)將期待觸發器的特性方程變換成已有觸發器特性方程形式將期待觸發器的特性方程變換成已有觸發器特性方程形式;(3)比較兩個觸發器的特性方程比較兩個觸發器的特性方程,求出轉換電路的邏輯表達式求出轉換電路的邏輯表達式;(4)畫出邏輯電路圖。畫出邏輯電路圖。圖表法的轉換步驟圖表法的轉換步驟:(1)根據期待觸發器的特性表和已有觸發器的驅動表列出轉換根據期待觸發器的特性表和已有觸發器的驅動表列出轉換電路的真值表電路的真值表;(2)根據真值表求出轉換電路的邏輯表達式根據真值表求出轉換電路的邏輯表達式;(3)畫出邏輯電路圖。畫出邏輯電路圖。1.JK觸發器轉換為觸發器轉換為RS、D、T觸發器觸發器1)JK觸發器轉