1、鏈接演示文稿主頁面第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器 概述概述基本基本 RS 觸發器觸發器同步觸發器同步觸發器 邊沿觸發器邊沿觸發器本章小結本章小結主從觸發器主從觸發器觸發器應用舉例觸發器應用舉例第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁主要要求：主要要求：了解觸發器的基本特點、作用和了解觸發器的基本特點、作用和類型類型。5.1 概述概述第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁 Flip - Flop，簡寫為，簡寫為 FF，又稱雙穩態觸發器。，又稱雙穩態觸發器。一個觸發器可存儲一個觸發器可存儲 1 位二進制數碼位二進制數碼一、一、觸發器觸發器的基本特

2、點和作用的基本特點和作用 基本特點基本特點 ( (1) )具有兩個在邏輯上互反的輸出端具有兩個在邏輯上互反的輸出端 Q 和和 Q ，且這兩個輸出端，且這兩個輸出端具有兩個穩定狀態具有兩個穩定狀態 ( 簡稱穩態簡稱穩態 ) 。當。當 Q = 0 0、Q =1 1時，稱為時，稱為 0 0 狀態；狀態；Q =1 1，Q = 0 時，稱為時，稱為 1 1 狀態。狀態。(2)在輸入信號作用下，觸發器的在輸入信號作用下，觸發器的兩個穩定狀態可相互轉換兩個穩定狀態可相互轉換 ( (稱為狀態的翻轉稱為狀態的翻轉) )。輸入信號消失后，新狀態可長期輸入信號消失后，新狀態可長期 保持下來，因此具有記憶功能，可存儲

3、二進制信息。保持下來，因此具有記憶功能，可存儲二進制信息。 第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁觸發器的作用觸發器的作用觸發器觸發器有記憶功能，有記憶功能，由它構成的電路在某時刻的輸由它構成的電路在某時刻的輸出不僅取決于該時刻的輸入，還與電路原來狀態有關。出不僅取決于該時刻的輸入，還與電路原來狀態有關。而門電路無記憶功能，由它構成的電路在某時刻的輸而門電路無記憶功能，由它構成的電路在某時刻的輸出完全取決于該時刻的輸入，與電路原來狀態無關。出完全取決于該時刻的輸入，與電路原來狀態無關。觸發器和門電路觸發器和門電路是構成數字電路的基本單元。是構成數字電路的基本單元。第第 5 章章 集成觸發

4、器集成觸發器返回首頁根據邏輯功能不同分為根據邏輯功能不同分為 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 T 觸發器觸發器 根據觸發方式不同分為根據觸發方式不同分為 電平觸發器電平觸發器 邊沿觸發器邊沿觸發器 主從觸發器主從觸發器 根據電路結構不同分為根據電路結構不同分為 三、觸發器邏輯功能的描述方法三、觸發器邏輯功能的描述方法 主要有特性表、特性方程、激勵表主要有特性表、特性方程、激勵表 ( (又稱驅動又稱驅動表表) )、狀態轉換圖和波形圖、狀態轉換圖和波形圖( (又稱時序圖又稱時序圖) )等。等。基本基本 RS 觸發器觸發器 同步觸發器同步觸發器 主從觸發器

5、主從觸發器 邊沿觸發器邊沿觸發器 維持阻塞觸發器維持阻塞觸發器 二、觸發器的類型二、觸發器的類型 第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁5.2 基本基本 RS 觸發器觸發器 主要要求：主要要求：掌握掌握與非與非門結構基本門結構基本 RS 觸發器的電路和邏輯觸發器的電路和邏輯功能。功能。理解理解或非或非門結構基本門結構基本 RS 觸發器的電路、邏輯觸發器的電路、邏輯 功能。功能。掌握觸發器邏輯功能的描述方法。掌握觸發器邏輯功能的描述方法。 掌握基本掌握基本RS 觸發器的工作特點和邏輯功能。觸發器的工作特點和邏輯功能。第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁5.2.1 由由與非與非門組成

6、的基本門組成的基本 RS 觸發器觸發器 一、電路組成一、電路組成QQSDRDG1G2QQSDRDSRSDRDQQQ = 1 1，Q = 0 0 時，稱為觸發器的時，稱為觸發器的 1 1 狀態，記為狀態，記為 Q = 1 1；Q = 0 0，Q = 1 1 時，稱為觸發器的時，稱為觸發器的 0 0 狀態，記為狀態，記為 Q = 0 0 。 RD置置0 0 端，也稱端，也稱復 位 端 。復 位 端 。 R 即即 Reset 。SD置置1 1端，也端，也稱置位端。稱置位端。 S 即即 Set 。Basic Flip - Flop 互補輸出端，互補輸出端，正常工作時，正常工作時，它們的輸出它們的輸出狀

7、態相反。狀態相反。 低電平有效低電平有效 第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁QQSDRDG1G21 11 10 01 11 10 00 00 0SDRD 功功 能能 說說 明明輸輸 入入QQ輸輸 出出二、邏輯功能二、邏輯功能 0 01 11 11 11 10觸發器被置觸發器被置 0 觸發器置觸發器置 0 01 10 0第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁QQSDRDG1G21 11 10 01 110 00 00 0SDRD 功功 能能 說說 明明輸輸 入入QQ輸輸 出出二、邏輯功能二、邏輯功能QQ輸輸 出出1 100 01 11 11觸發器被置觸發器被置 1 1 觸發器置觸

8、發器置 0 01 10 0 觸發器置觸發器置 1 10 01 1第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁QQSDRDG1G21 11 10 01 11 10 00 00 0SDRD 功功 能能 說說 明明輸輸 入入QQ輸輸 出出二、邏輯功能二、邏輯功能QQ輸輸 出出1 11 1 觸發器置觸發器置 0 01 10 0 觸發器置觸發器置 1 10 01 1 觸發器保持原狀態不變觸發器保持原狀態不變不不 變變&G1 門輸出門輸出QSQ DQQ 1G2 門輸出門輸出QRQ DQQ 1第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁QQSDRDG1G21 11 10 01 110 00 00 0

9、SDRD 功功 能能 說說 明明輸輸 入入QQ輸輸 出出二、邏輯功能二、邏輯功能 輸出狀態輸出狀態不定不定( (禁用禁用) )不不 定定QQ輸輸 出出 觸發器置觸發器置 0 01 10 0 觸發器置觸發器置 1 10 01 1 觸發器保持原狀態不變觸發器保持原狀態不變不不 變變0 00 01 11 1輸出既非輸出既非 0 0 狀態，狀態，也非也非 1 1 狀態。當狀態。當 RD 和和 SD 同時由同時由 0 0 變變 1 1 時，時，輸出狀態可能為輸出狀態可能為 0 0，也，也可能為可能為 1 1，即輸出狀態，即輸出狀態不定。因此，這種情況不定。因此，這種情況禁用。禁用。第第 5 章章 集成觸

10、發器集成觸發器返回首頁觸發器次態觸發器次態 Qn+1 與輸入信號和電路原有狀與輸入信號和電路原有狀態態（現態現態Qn）之間關系的真值表。之間關系的真值表。三、三、特性表特性表0 00 00 00 01 10 0Qn+1 = Qn+1 =1，狀態錯，狀態錯誤，因此不允許。誤，因此不允許。0 01 11 10 01 10 01 10 00 0觸發器觸發器置置 0 01 10 01 10 01 11 10 00 0觸發器觸發器置置 1 11 11 11 11 11 11 10 00 01 1觸發器觸發器保持原狀態不變保持原狀態不變說說 明明QnQnSDRD與非與非門組成的基本門組成的基本 RS 觸發

11、器特性表觸發器特性表 1 11 11 11 10 00 0Qn+10 00 01 11 11 11 10 00 01 11 1Qn+1說明：說明：SD 和和 RD 輸入為低電平有效。輸入為低電平有效。 SD=0=0時，時，Q 被置被置0 0 。RD =0=0 時，時， Q 被置被置 1 1 。但。但SD 和和RD 不能同時為不能同時為0 0，否則，否則Q 和和Q 的狀態不再的狀態不再 互反，出現錯誤互反，出現錯誤, ,且當且當SD 和和RD由由0 0同時變同時變1 1時，時，Q端端的狀態不定。的狀態不定。第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁觸發器次態觸發器次態 Qn+1 與輸入信號和電

12、路原有狀與輸入信號和電路原有狀態態（現態現態Qn）之間關系的真值表。之間關系的真值表。 SD 端端 和和 RD 端不能同時為端不能同時為 0 0，即，即 RD + SD = 1 1稱約束條件稱約束條件 三、三、特性表特性表0 00 00 00 01 10 0Qn+1 = Qn+1 =1，狀態錯，狀態錯誤，因此不允許。誤，因此不允許。0 01 11 10 01 10 01 10 00 0觸發器觸發器置置 0 01 10 01 10 01 11 10 00 0觸發器觸發器置置 1 11 11 11 11 11 11 10 00 01 1觸發器觸發器保持原狀態不變保持原狀態不變說說 明明QnQnSD

13、RD與非與非門組成的基本門組成的基本 RS 觸發器特性表觸發器特性表 1 11 11 11 10 00 0Qn+10 00 01 11 11 11 10 00 01 11 1Qn+1第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁觸發器次態觸發器次態 Qn+1 與輸入信號和電路原有狀與輸入信號和電路原有狀態態（現態現態Qn）之間關系的真值表。之間關系的真值表。 兩個信號輸入端信號名上的非號與信號兩個信號輸入端信號名上的非號與信號名構成一個不可拆分的的符號，僅表示輸入名構成一個不可拆分的的符號，僅表示輸入低電平有效，而不能參與非運算。低電平有效，而不能參與非運算。注意注意三、三、特性表特性表0 00

14、 00 00 01 10 0Qn+1 = Qn+1 =1，狀態錯，狀態錯誤，因此不允許。誤，因此不允許。0 01 11 10 01 10 01 10 00 0觸發器觸發器置置 0 01 10 01 10 01 11 10 00 0觸發器觸發器置置 1 11 11 11 11 11 11 10 00 01 1觸發器觸發器保持原狀態不變保持原狀態不變說說 明明QnQnSDRD與非與非門組成的基本門組成的基本 RS 觸發器特性表觸發器特性表 1 11 11 11 10 00 0Qn+10 00 01 11 11 11 10 00 01 11 1Qn+1第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁四、

15、四、特性方程特性方程觸發器次態觸發器次態 Qn+1 與輸入信號與輸入信號 RD、 SD 及現及現態態 Qn 之間的邏輯關系表達式。之間的邏輯關系表達式。特性方程特性方程nDDnQRSQ1( (約束條件約束條件) )RD + SD = 1 1基本基本RS觸發器觸發器Qn+1的卡諾圖的卡諾圖RDSD Qn0 01 100 0100 0111 11 10 10 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0基本基本 RS 觸發器觸發器特性表特性表0 01 11 10 00 01 10 01 10 00 00 00 0QnSDRD1 10 00 01 11 10 01 10 01 11 11 11 1

16、0 01 10 0Qn+10 01 11 1不不允允許許第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁解：解： 例例 設下圖中觸發器初始狀態為設下圖中觸發器初始狀態為 0 0，試對應輸入波形，試對應輸入波形 畫出畫出 Q 和和 Q 的波形。的波形。保持保持初態為初態為 0 0，故保持為，故保持為 0 0。置置 0 0保保持持Q置置 1 1QQSDRDSRSDRDQ第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁1. 電路組成電路組成QQRDSDRSQQRDSDG1G2RDSDQQ互補輸出端，互補輸出端，正常工作時，正常工作時，它們的輸出它們的輸出狀態相反。狀態相反。 高電平有效高電平有效 5.2.2

17、 由由或非或非門組成的基本門組成的基本 RS 觸發器觸發器第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁QQRDSDG1G21 11 10 01 11 10 00 00 0SDRD 功功 能能 說說 明明輸輸 入入QQ輸輸 出出2. 邏輯功能邏輯功能 0 01 10 00 0 0 01 1觸發器被置觸發器被置 1 1 觸發器置觸發器置 1 10 01 1第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁QQRDSDG1G21 11 10 01 11 10 00 00 0SDRD 功功 能能 說說 明明輸輸 入入QQ輸輸 出出2. 邏輯功能邏輯功能 1 10 01 10 00 00 0觸發器被置觸發器被

18、置 0 0 觸發器置觸發器置 0 01 10 0 觸發器置觸發器置 1 10 01 1第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁QQRDSDG1G21 11 10 01 11 10 00 00 0SDRD 功功 能能 說說 明明輸輸 入入QQ輸輸 出出2. 邏輯功能邏輯功能 0 00 0 觸發器置觸發器置 0 01 10 0 觸發器置觸發器置 1 10 01 1 觸發器保持原狀態不變觸發器保持原狀態不變不不 變變1 11 1G1 門輸出門輸出QRQDQQ 0G2 門輸出門輸出QSQDQQ 0第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁QQRDSDG1G21 11 10 01 11 10 00

19、 00 0SDRD 功功 能能 說說 明明輸輸 入入QQ輸輸 出出2. 邏輯功能邏輯功能 1 11 10 00 0輸出既非輸出既非 0 0 狀態，狀態，也非也非 1 1 狀態。當狀態。當 RD 和和 SD 同時由同時由 1 1 變變 0 0 時，時，輸出狀態是不確定的。輸出狀態是不確定的。所以，這種情況也是所以，這種情況也是不允許的。為保證觸不允許的。為保證觸發器能正常工作，要發器能正常工作，要求求 RDSD = 0 0。 輸出狀態輸出狀態不定不定( (禁用禁用) )不不 定定 觸發器置觸發器置 0 01 10 0 觸發器置觸發器置 1 10 01 1 觸發器保持原狀態不變觸發器保持原狀態不變

20、不不 變變第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁0 00 00 00 01 1觸發器觸發器狀態不允許狀態不允許0 01 10 01 10 01 10 01 1觸發器觸發器置置 1 11 10 01 10 01 11 10 00 0觸發器觸發器置置 0 00 01 11 11 11 10 00 01 11 1觸發器觸發器保持原狀態不變保持原狀態不變說說 明明Qn+1QnSDRD或非或非門組成的基本門組成的基本 RS 觸發器特性表觸發器特性表 置置 0 端端 RD 和置和置 1 1 端端 SD 高電平有效。高電平有效。 RD SD = 0 0稱約束條件稱約束條件 注意注意3. 特性表特性表第

21、第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁3. 特性方程特性方程基本基本 RS 觸發器觸發器Qn+1的卡諾圖的卡諾圖RDSD Qn0 01 100 0100 0111 11 10 10 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0特性方程特性方程nDDnQRSQ1( (約束條件約束條件) )RD SD = 0 0基本基本 RS 觸發器觸發器特性表特性表0 01 11 10 00 01 10 01 10 00 00 00 0QnSDRD1 10 00 01 11 10 01 10 01 11 11 11 10 01 10 0Qn+10 01 11 1不不允允許許第第 5 章章 集成觸發器集成觸

22、發器返回首頁 基本基本 RS 觸發器的兩種形式比較觸發器的兩種形式比較功功能能歸歸納納Qn1 11 11 10 01 10 01 10 0不定不定0 00 0Qn+1SDRD不允許不允許1 11 10 00 01 11 11 10 0Qn0 00 0Qn+1SDRDQQSDRDSRQQSDRDSR邏邏輯輯符符號號置置 0 0、置、置1 1 信信號號低電平有效低電平有效置置 0 0、置、置1 1 信信號號高電平有效高電平有效注注意意弄清輸入弄清輸入信號是低電平信號是低電平有效還是高電有效還是高電平有效。平有效。第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁基本基本 RS 觸發器的優缺點觸發器的優缺

23、點 優點優點缺點缺點電路簡單，是構成各種觸發器的基礎。電路簡單，是構成各種觸發器的基礎。 1. 輸出受輸入信號直接控制，不能定時控制。輸出受輸入信號直接控制，不能定時控制。 不易實現多個觸發器的同步。不易實現多個觸發器的同步。 2. 有約束條件。有約束條件。 第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁一、一、TTL鎖存器鎖存器1. 電路組成電路組成5.2.3 集成鎖存器集成鎖存器四四R S 鎖存器鎖存器 CT74LS279 的邏輯電路和邏輯符號的邏輯電路和邏輯符號 (a) 邏輯電路一；邏輯電路一； (b) 邏輯電路二；邏輯電路二； (c) 邏輯符號邏輯符號第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器

24、返回首頁鎖存器置鎖存器置1 11 1鎖存器鎖存器保持原狀態不變保持原狀態不變Qn鎖存器置鎖存器置0 01 1鎖存器狀態不定，不允許鎖存器狀態不定，不允許2. 邏輯功能邏輯功能 1 11 10 01 11 10 00 00 0SR 功功 能能 說說 明明輸輸 入入輸輸 出出Qn+1第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁二、二、CMOS鎖存器鎖存器1. 由由與非與非門組成的鎖存器門組成的鎖存器5.2.3 集成鎖器集成鎖器四四R S 鎖存器鎖存器 CC4044 的邏輯電路和邏輯符號的邏輯電路和邏輯符號 (a) 邏輯電路；邏輯電路； (b) 邏輯符號邏輯符號第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返

25、回首頁鎖存器鎖存器保持原狀態不變保持原狀態不變Qn鎖存器置鎖存器置1 11 1鎖存器置鎖存器置0 00 0鎖存器狀態不定，不允許鎖存器狀態不定，不允許鎖存器輸出高阻態鎖存器輸出高阻態Z2. 邏輯功能邏輯功能 1 10 01 11 11 10 00 0ENS 功功 能能 說說 明明輸輸 入入輸輸 出出Qn+11 10 00 0R1 11 11 1第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁二、二、CMOS鎖存器鎖存器2. 由由或非或非門組成的鎖存器門組成的鎖存器5.2.3 集成鎖器集成鎖器四四R S 鎖存器鎖存器 CC4043 的邏輯電路和邏輯符號的邏輯電路和邏輯符號 (a) 邏輯電路；邏輯電路

26、； (b) 邏輯符號邏輯符號第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁鎖存器鎖存器狀態不定，不允許狀態不定，不允許鎖存器置鎖存器置0 00 0鎖存器置鎖存器置1 11 1鎖存器保持原狀態不變鎖存器保持原狀態不變Qn鎖存器輸出高阻態鎖存器輸出高阻態Z2. 邏輯功能邏輯功能 1 10 01 11 11 10 00 0ENS 功功 能能 說說 明明輸輸 入入輸輸 出出Qn+11 10 00 0R1 11 11 1第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁5.3 同步觸發器同步觸發器 主要要求：主要要求：掌握掌握同步同步 RS 觸發器、同步觸發器、同步 D 觸發器、同步觸發器、同步 JK 觸發器觸

27、發器的邏輯功能的邏輯功能及其特性方程。及其特性方程。 理解同步觸發器的觸發方式，了解同步觸發器理解同步觸發器的觸發方式，了解同步觸發器的空翻現象。的空翻現象。第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁Synchronous Flip - Flop 在數字系統中，為了協調各部分有節拍地工作，常在數字系統中，為了協調各部分有節拍地工作，常常要求一些觸發器在同一時刻動作。為此，必須采用同常要求一些觸發器在同一時刻動作。為此，必須采用同步脈沖，使這些觸發器在同步脈沖作用下根據輸入信號步脈沖，使這些觸發器在同步脈沖作用下根據輸入信號同時改變狀態，而在沒有同步脈沖輸入時，觸發器保持同時改變狀態，而在沒有

28、同步脈沖輸入時，觸發器保持原狀態不變，這個同步脈沖稱為原狀態不變，這個同步脈沖稱為時鐘脈沖時鐘脈沖 CP。 具有時鐘脈沖控制的觸發器稱為具有時鐘脈沖控制的觸發器稱為時鐘觸發器時鐘觸發器，又稱同步觸發器。又稱同步觸發器。 同步觸發器同步觸發器 第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁QQG1G2SRG3G4CPQ3Q4工作原理工作原理 CP = 0 0 時，時，G3、G4被封鎖，輸入信號被封鎖，輸入信號 R、S不起作用。基本不起作用。基本 RS 觸發觸發器的輸入均為器的輸入均為 1 1，觸發器，觸發器狀態保持不變。狀態保持不變。 0 01 11 1一、電路組成一、電路組成 基本基本 RS 觸

29、發器觸發器 增加了由時鐘增加了由時鐘 CP 控制的門控制的門 G3、G4 5.3.1 同步同步 RS 觸發器觸發器第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁QQG1G2SRG3G4CPQ3Q41 1SR工作原理工作原理 CP = 0 0 時，時，G3、G4被封鎖，輸入信號被封鎖，輸入信號 R、S不起作用。基本不起作用。基本 RS 觸發觸發器的輸入均為器的輸入均為 1 1，觸發器，觸發器狀態保持不變。狀態保持不變。 CP = 1 1 時，時，G3、G4解除封鎖，將輸入信號解除封鎖，將輸入信號 R 和和 S 取取非非后送至基本后送至基本 RS 觸發器的輸入端。觸發器的輸入端。 一、電路組成一、電

30、路組成5.3.1 同步同步 RS 觸發器觸發器第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁QQ1SC11RQQG1G2SRG3G4CPQ3Q4RS功能功能 RDSD二、邏輯功能二、邏輯功能異步置異步置 0 0 端端 RD 和異步置和異步置1 1 端端 SD 不受不受 CP 控制。控制。實際應用中，常需要利用異步端預置觸發器狀實際應用中，常需要利用異步端預置觸發器狀態態( (置置 0 0 或置或置 1 1) )，預置完畢后應使，預置完畢后應使 RD = SD = 1 1。SSDRRDS CP R不定不定1 11 10 00 01 11 1 1 10 0Qn0 00 0Qn+1SR1 1CP0 0

31、Qn R、S 信信號高電平號高電平有效有效 第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁同步同步RS 觸發器觸發器 Qn+1的卡諾圖的卡諾圖RSQn0 01 100 0100 0111 11 1010 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0三、特性表、特性方程三、特性表、特性方程0 00 00 00 01 10 01 10 01 10 01 10 01 10 01 11 10 01 10 01 11 10 00 00 01 11 11 11 10 01 1Qn+1QnSR特性表特性表特性方程特性方程nnQRSQ 1RS = 0 0( (約束條件約束條件) )CP = 1 1 期間有效期

32、間有效第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁狀態轉換圖狀態轉換圖 四、驅動表及狀態轉換圖四、驅動表及狀態轉換圖驅動表驅動表R = 0 0S = 1 10 1R=S= 0 0R = 0 0S = R = 1 1S = 0 01 10 00 0S1 10 00 00 00 01 11 10 01 10 01 1RQn+1Qn 根據觸發器的現態根據觸發器的現態Qn和次態和次態Qn+1的取值來的取值來確定輸入信號取值的關確定輸入信號取值的關系表，稱為觸發器的驅系表，稱為觸發器的驅動表，又稱激勵表。動表，又稱激勵表。 狀態轉換圖表示觸發狀態轉換圖表示觸發器從一個狀態變化到另一器從一個狀態變化到另一

33、個狀態或保持原狀態不變個狀態或保持原狀態不變時，對信號時，對信號 ( R、S ) 提出提出的要求。的要求。第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁一、電路組成一、電路組成DQQ1S1RC1CPQQ1DDC1CP5.3.2 同步同步 D 觸發器觸發器第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁二、邏輯功能二、邏輯功能DQQ1S1RC1CP稱為稱為 D 功能功能特點：特點：Qn+1 跟隨跟隨 D 信號變化信號變化不變不變Qn0 0置置0 0置置1 10 01 10 01 11 1說明說明Qn+1DCP同步同步 D 觸發器功能表觸發器功能表 工作原理工作原理 CP = 0 0 時，觸發器不受時，

34、觸發器不受 D 端輸入信號的控制。保持端輸入信號的控制。保持原狀態不變，原狀態不變， CP = 1 1 時，觸發器可接受時，觸發器可接受 D 端輸入的信號，其狀態端輸入的信號，其狀態翻到和翻到和 D 的狀態相同。的狀態相同。 第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁三、三、特性表和特性方程特性表和特性方程同步同步D觸發器觸發器Qn+1的卡諾圖的卡諾圖DQn0 01 10 10 10 0 0 0 1 1 1 1Qn+1 = D無約束條件無約束條件特性方程特性方程CP = 1 1 期間有效期間有效0 00 01 11 10 01 10 01 10 00 01 11 1Qn+1QnD特性表特性表

35、 0 00 00 00 01 11 11 11 1第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁四、驅動表及狀態轉換圖四、驅動表及狀態轉換圖驅動表驅動表1 10 00 00 01 10 01 11 10 01 11 10 0DQn+1Qn0 0 1 1D = 1 1D = 0 0D = 0 0D= 1 1狀態轉換圖狀態轉換圖 第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁一、電路結構一、電路結構QQ1JJC1CP1KK邏輯符號邏輯符號5.3.3 同步同步 JK 觸發器觸發器QQG1G2JKG3G4CP第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁QQG1G2JKG3G4CP功能表功能表 二、邏輯功能

36、二、邏輯功能稱為稱為 JK 功能，即功能，即 JK = 0000 時，保持；時，保持； JK = 1111 時，翻轉；時，翻轉； J K 時時 Qn+1 值與值與 J 相同。相同。1 1說明說明Qn+1KJCP不變不變Qn0 00 0置置 0 00 01 10 0翻轉翻轉1 11 1置置 1 11 10 01 1不變不變Qn0 0Qn工作原理工作原理 CP = 0 0 時，時，G3、G4被被封鎖，都輸出封鎖，都輸出 1 1 ，觸發器，觸發器保持原狀態不變。保持原狀態不變。 CP = 1 1 時，時，G3、G4解解除封鎖，輸入除封鎖，輸入 J、K 端的端的信號可控制觸發器的狀態。信號可控制觸發器

37、的狀態。 第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁特性表特性表 同步同步JK觸發器觸發器Qn+1的卡諾圖的卡諾圖JKQn0 01 100 0100 0111 11 1010 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0三、特性表和特性方程三、特性表和特性方程1 10 00 01 11 11 11 11 11 11 10 01 10 00 01 11 10 00 00 01 11 11 10 00 00 00 0K0 01 10 01 10 00 0Qn+1QnJ無約束條件無約束條件nnnQKQJQ 1特性方程特性方程CP = 1 1 期間有效期間有效第第 5 章章 集成觸

38、發器集成觸發器返回首頁四、驅動表及狀態轉換圖四、驅動表及狀態轉換圖0 0 1 1J = 0 0K =J = 1 1K =J =K = 0 0J =K = 1 1狀態轉換圖狀態轉換圖 驅動表驅動表0 01 1K1 10 00 00 01 10 01 11 10 01 1JQn+1Qn第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁同步觸發器在同步觸發器在 CP = 1 1 期間接收輸入信號，如輸入信號期間接收輸入信號，如輸入信號在此期間發生多次變化，其輸出狀態也會隨之發生翻轉，在此期間發生多次變化，其輸出狀態也會隨之發生翻轉，這種現象稱為觸發器的空翻。這種現象稱為觸發器的空翻。 空翻現象限制了同步觸

39、發器的應用。空翻現象限制了同步觸發器的應用。5.3.4 同步觸發器的空翻同步觸發器的空翻 第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁5.4 邊沿觸發器邊沿觸發器 掌握掌握 TTL 邊沿邊沿 JK 觸發器、維持阻塞觸發器、維持阻塞 D 觸發器、觸發器、T 觸發器和觸發器和 T觸發器、觸發器、CMOS 邊沿觸發器的邏邊沿觸發器的邏輯功能和特性方程。輯功能和特性方程。 主要要求：主要要求： 理解邊沿觸發器的觸發方式理解邊沿觸發器的觸發方式。 第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁Edge - Triggered Flip - Flop 邊沿觸發器只能在時鐘脈沖邊沿觸發器只能在時鐘脈沖 CP

40、上升沿上升沿 ( (或或下降沿下降沿 ) )時刻接收輸入信號，因此，時刻接收輸入信號，因此，電路狀態只能電路狀態只能在在 CP 上升沿上升沿( (或下降沿或下降沿 ) )時刻翻轉。時刻翻轉。在在 CP 的其的其他時間內，電路狀態不會發生變化，這樣就提高他時間內，電路狀態不會發生變化，這樣就提高了觸發器工作的可靠性和抗干擾能力。邊沿觸發了觸發器工作的可靠性和抗干擾能力。邊沿觸發器沒有空翻現象。器沒有空翻現象。 邊沿觸發器主要有邊沿邊沿觸發器主要有邊沿 JK 觸發器、維持阻觸發器、維持阻塞塞 D 觸發器、觸發器、CMOS 邊沿觸發器等。邊沿觸發器等。邊沿觸發器邊沿觸發器 第第 5 章章 集成觸發器

41、集成觸發器返回首頁基本基本 RS 觸發器觸發器 輸入信號接收門輸入信號接收門 G3、G4 5.4.1 TTL 邊沿邊沿 JK 觸發器觸發器邏邏輯輯符符號號一、電路結構一、電路結構第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁 CP = 0 0 、CP =1 1、CP由由 0 0正躍到正躍到 1 1 三種情況下，三種情況下，觸發器狀態均不變。觸發器狀態均不變。 CP由由 1 1 負躍到負躍到0 0 時，時，觸發器的狀態根據觸發器的狀態根據 J、K 端的輸入信號翻轉。端的輸入信號翻轉。 二、邏輯功能二、邏輯功能第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁特性方程特性方程CP下降沿到下降沿到達時刻有效

42、達時刻有效nnnQKQJQ 1功能表功能表 說明說明Qn+1KJCP不變不變Qn0 00 0置置 0 00 01 10 0翻轉翻轉1 11 1置置 1 11 10 01 1不變不變Qn0 0 1 1Qn二、邏輯功能二、邏輯功能第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁例例如圖所示為下降沿出發邊沿如圖所示為下降沿出發邊沿JK觸發器觸發器 CP、J、K 端的輸端的輸入電壓波形，試畫出輸出入電壓波形，試畫出輸出 Q 端的電壓波形。設觸發器的初始端的電壓波形。設觸發器的初始狀態為狀態為 Q = 0 0 。解：解：Q1 10 00 01 11 11 10 00 00 01 1 JCPK 1 2 3 4

43、 5第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁三、三、 集成邊沿集成邊沿 JK 觸發器觸發器 CT74LS112 介紹介紹CT74LS112邏輯符號邏輯符號1 10 00 0Qn1 11 11 1在在 CP時時刻執行刻執行 JK 功能功能Qn1 11 11 11 11 10 01 11 11 10 01 10 01 11 1保持保持Qn0 0 0 01 11 1異步置異步置 1 11 10 01 1異步置異步置 0 001 10 0說說 明明Qn+1KJCPSDRD不允許不允許 CT74LS112功能表功能表異步置異步置 0 0端端 RD 和異步置和異步置 1 1 端端 SD 輸入的置輸入的

44、置 0 0、置、置1 1 信號優先于信號優先于 CP 和和 J、K 端的輸入信號。端的輸入信號。如如 RD= SD = 0 0時，時， Qn+1 = Qn+1 = 1 1 ，這既不是這既不是 0 0 狀態，也不是狀態，也不是 1 1 狀態。因此，在使用狀態。因此，在使用 CT74LS112 時，時，這種情況是不允許的。觸發器工作時，應取這種情況是不允許的。觸發器工作時，應取 RD = SD = 1 1。第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁三、三、 集成邊沿集成邊沿 JK 觸發器觸發器 CT74LS112 介紹介紹CT74LS112邏輯符號邏輯符號 CT74LS112功能表功能表 在在

45、RD = SD = 1 1 時，觸發器在時，觸發器在 CP 下降沿到達時刻才下降沿到達時刻才能接收能接收 J、K 端的輸入信號。端的輸入信號。RD 和和 SD 端輸入的信號對觸端輸入的信號對觸發器的控制作用優先于發器的控制作用優先于 CP 和和 J、 K 端的信號。端的信號。1 10 00 0Qn1 11 11 1在在 CP時時刻執行刻執行 JK 功能功能Qn1 11 11 11 11 10 01 11 11 10 01 10 01 11 1保持保持Qn0 0 0 01 11 1異步置異步置 1 11 10 01 1異步置異步置 0 001 10 0說說 明明Qn+1KJCPSDRD不允許不允

46、許第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁例例已知邊沿已知邊沿JK觸發器觸發器CT74LS112的的CP、J、K、RD和和SD端的輸入端的輸入波形，試畫出輸出端波形，試畫出輸出端Q 的波形。設觸發器的初始狀態為的波形。設觸發器的初始狀態為Q=0 0 態。態。 RDCPSDJK解：解：Q1 11 11 10 00 01 11 11 10 01 11 11 11 11 11 11 10 00 01 10 0第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁5.4.2 維持阻塞維持阻塞 D 觸發器觸發器一、一、 邏輯功能邏輯功能 QQ1DDC1CP邏輯符號邏輯符號 特性方程特性方程CP 上升沿到上升沿

47、到達時刻有效達時刻有效DQn1不變不變Qn其他其他置置0 0置置1 10 01 10 01 1 說明說明Qn+1DCP功能表功能表 第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁例例如圖所示為維持阻塞如圖所示為維持阻塞 D 觸發器的時鐘脈沖觸發器的時鐘脈沖 CP 和和 D 端輸入的端輸入的電壓波形，試畫出觸發器輸出電壓波形，試畫出觸發器輸出 Q 和和 Q 的波形。設觸發器的初始的波形。設觸發器的初始狀態為狀態為 Q = 0 0。Q0 01 1解：解：1 10 00 01DCP2345Q第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁二、二、 集成維持阻塞集成維持阻塞 D 觸發器觸發器 CT74LS7

48、4 介紹介紹CT74LS74邏輯符號邏輯符號 CT74LS74功能表功能表1 10 00 0Qn0 01 11 1 置置 0 01 11 1 1 11 1保持保持0 00 0 1 11 1異步置異步置 1 11 10 01 1異步置異步置 0 00 01 10 0說說 明明Qn+1DCPSDRD不允許不允許 置置 1 1 異步置異步置 0 0 端端 RD 和異步置和異步置1 1 端端 SD 的置的置0 0、置、置1 1信號對信號對觸發器的控制作用優先于觸發器的控制作用優先于 CP 和和 D 的信號。的信號。 CT74LS74 工作時，不允許工作時，不允許RD 和和 SD 同時取同時取0 0，應

49、取，應取RD = SD = 1 1。第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁 由由 JK 觸發器或觸發器或 D 觸發器構成，主要是用觸發器構成，主要是用來簡化集成計數器的邏輯電路。來簡化集成計數器的邏輯電路。QQTT邏輯符號邏輯符號QQC1CP1TC11TCP上升沿觸發上升沿觸發下降沿觸發下降沿觸發 T 觸發器是根據觸發器是根據 T 端輸入信號的不同，在時鐘脈沖端輸入信號的不同，在時鐘脈沖 CP 作用下具有翻轉和保持功能的電路。作用下具有翻轉和保持功能的電路。 T 觸發器是指每輸入一個時鐘脈沖觸發器是指每輸入一個時鐘脈沖 CP ，狀態變化一，狀態變化一次的電路。它實際上是次的電路。它實際上

50、是 T 觸發器的翻轉功能。觸發器的翻轉功能。 5.4.3 T 觸發器和觸發器和T 觸發器觸發器第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁保持保持翻轉翻轉QnQn0 01 1說明說明Qn+1TCP功能表功能表 一、一、JK 觸發器構成觸發器構成 T 和和 T 觸發器觸發器QQTT 觸發器觸發器C11JCP1KQQC1CP1JT 觸發器觸發器1KT =1特性方程特性方程nnnQTQTQ1特性方程特性方程nnQQ1翻轉翻轉Qn1 1說明說明Qn+1TCP功能表功能表 第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁二、二、 D 觸發器構成觸發器構成 T 和和 T 觸發器觸發器QQC1CP1DT 觸發器

51、觸發器特性方程特性方程nnnQTQTDQ1特性方程特性方程nnQDQ1QQTT 觸發器觸發器C11DCP=1第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁一、一、 CMOS 邊沿邊沿 D 觸發器觸發器QCC4013 邏輯圖邏輯圖 主觸發器主觸發器從觸發器從觸發器緩沖緩沖 輸出門輸出門5.4.4 CMOS 邊沿觸發器邊沿觸發器 第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁Q一、一、 CMOS 邊沿邊沿 D 觸發器觸發器5.4.4 CMOS 邊沿觸發器邊沿觸發器 CC4013 邏輯圖邏輯圖 當當CP = 0 0 時，時，TG1 和和 TG4 開通，開通，TG2 和和 TG3 關閉，主觸發器接收輸關閉

52、，主觸發器接收輸入端入端 D 的信息，的信息，QM = D ， QM = D。主、從觸發器間的聯系被切斷，從主、從觸發器間的聯系被切斷，從觸發器保持原狀態不變。觸發器保持原狀態不變。 第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁CC4013 邏輯圖邏輯圖 Q 當當CP 到達時，到達時，TG1 和和 TG4 關關閉，閉，TG2 和和 TG3 開通，主觸發器開通，主觸發器維持原狀態不變。主觸發器的狀維持原狀態不變。主觸發器的狀態態 QM 傳遞給從觸發器，使其傳遞給從觸發器，使其輸出輸出 Qn+1 = QM = D。 一、一、 CMOS 邊沿邊沿 D 觸發器觸發器5.4.4 CMOS 邊沿觸發器邊沿

53、觸發器 第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁CC4013 邏輯圖邏輯圖 Q 當當CP 到達時，從觸發器狀態到達時，從觸發器狀態不變，主觸發器的不變，主觸發器的 D 端可輸入新端可輸入新的信號。的信號。 一、一、 CMOS 邊沿邊沿 D 觸發器觸發器5.4.4 CMOS 邊沿觸發器邊沿觸發器 第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁特性方程特性方程nnnKQQJDQ1二、二、 CMOS 邊沿邊沿 JK 觸發器觸發器第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁5.5 主從主從觸發器觸發器 了解觸發器各種邏輯功能間的轉換方法。了解觸發器各種邏輯功能間的轉換方法。 主要要求：主要要求：掌握

54、主從觸發器的觸發方式、邏輯符號、邏輯掌握主從觸發器的觸發方式、邏輯符號、邏輯功能和特性方程，會畫工作波形。功能和特性方程，會畫工作波形。 第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁Master - Slave Flip - Flop 為了提高觸發器的工作可靠性，要求在為了提高觸發器的工作可靠性，要求在 CP 的每個周期內觸發器的狀態只能變化一次，的每個周期內觸發器的狀態只能變化一次，因此，常采用主從結構的觸發器。因此，常采用主從結構的觸發器。主從觸發器主從觸發器 主從觸發器的工作特點是：主從觸發器的工作特點是：CP = 1 1 期間，期間，主觸發器接收輸入信號；主觸發器接收輸入信號；CP =

55、 0 0 期間，主觸期間，主觸發器保持發器保持 CP 之前狀態不變，而從觸發器接之前狀態不變，而從觸發器接受主觸發器狀態。因此，受主觸發器狀態。因此，主從觸發器的狀態主從觸發器的狀態只能在只能在 CP 到達后翻轉。到達后翻轉。 第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁QQFF2SRFF1CPQMQMCP1S1RC11S1RC1一、電路組成一、電路組成5.5.1 主從主從 RS 觸發器觸發器從觸發器從觸發器 主觸發器主觸發器 給主從觸發器給主從觸發器提供反相時鐘信號，提供反相時鐘信號，使它們在不同的時使它們在不同的時段交替工作。段交替工作。第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁QQ1S

56、SC1CP1RR表示時鐘觸發沿為下降沿表示時鐘觸發沿為下降沿 一、電路組成一、電路組成5.5.1 主從主從 RS 觸發器觸發器QQFF2SRFF1CPQMQMCP1S1RC11S1RC1第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁 綜上所述，主從觸發器狀態只能在綜上所述，主從觸發器狀態只能在 CP 到達時發生翻到達時發生翻轉，其它時刻則保持不變。至于狀態如何翻轉，轉，其它時刻則保持不變。至于狀態如何翻轉， 則由則由 CP之前最后的輸入信號值決定。之前最后的輸入信號值決定。 主從主從 RS 觸發器工作原理觸發器工作原理 CP 到達時，到達時，CP = 0 0，CP =1 1。主觸。主觸發器被封鎖

57、，并保持發器被封鎖，并保持 CP 到達之前到達之前的狀態不變。這時從觸發器工作，的狀態不變。這時從觸發器工作， 因此因此 QM = 0 0 時，時， Q 置置 0 0；QM = 1 1時，時，Q 置置 1 1，即，即 Q = QM，從觸發器翻轉從觸發器翻轉到與主觸發器相同的狀態。到與主觸發器相同的狀態。 CP = 0 0 期間，期間，主觸發器被封鎖，保主觸發器被封鎖，保持持CP 到達之前的狀態不變，到達之前的狀態不變， Q = QM，主從主從RS觸發器狀態保持不變。觸發器狀態保持不變。二、邏輯功能二、邏輯功能 CP = 1 1 期間，期間，CP = 0 0，主觸發器接，主觸發器接收輸入信號，從

58、觸發器被封鎖，使收輸入信號，從觸發器被封鎖，使主從主從 RS 觸發器狀態保持不變。觸發器狀態保持不變。1工作工作封鎖封鎖0工作工作封鎖封鎖10QQFF2SRFF1CPQMQMCP1S1RC11S1RC1R從從S從從第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁QQ1JJC1CP1KK1RQQJKG1GQMQMCP1S1RC11SC1G2&1表示時鐘觸發沿表示時鐘觸發沿為下降沿為下降沿 從觸發器從觸發器 主觸發器主觸發器 特性方程特性方程nnnQKQJQ15.5.2 主從主從 JK 觸發器觸發器CP 到達時到達時有效有效第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁5.5.3 主從主從 JK

59、 觸發器的一次翻轉現象觸發器的一次翻轉現象 主從觸發器避免了空翻現象，卻出現了一次翻轉現象。為了主從觸發器避免了空翻現象，卻出現了一次翻轉現象。為了避免產生錯誤的一次翻轉，要求在避免產生錯誤的一次翻轉，要求在CP = 1 期間期間 J、K端的輸入信號端的輸入信號保持不變。無論克服這個缺點，在主從觸發器之后，出現了邊沿保持不變。無論克服這個缺點，在主從觸發器之后，出現了邊沿觸發器。邊沿觸發器既沒有空翻現象，也沒有一次翻轉現象。觸發器。邊沿觸發器既沒有空翻現象，也沒有一次翻轉現象。 指在指在 CP =1 期間，期間，J、K端的輸入信端的輸入信號不論變化多號不論變化多少次，主觸發少次，主觸發器的狀態

60、只能器的狀態只能變化一次。變化一次。一次翻轉一次翻轉誤翻轉誤翻轉第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁( (一一) )觸發器五種邏輯功能的比較觸發器五種邏輯功能的比較( (二二) )不同邏輯功能間的相互轉換不同邏輯功能間的相互轉換討論與練習討論與練習 第第 5 章章 集成觸發器集成觸發器返回首頁( (一一) )觸發器五種邏輯功能的比較觸發器五種邏輯功能的比較無約束，無約束，但功能少但功能少無約束，無約束，且功能強且功能強令令 J = K = T即可即可令令J = K= 1 1即可即可 D 功能功能1 1 0 0Qn+11 10 0DQn+1 = D T 功能功能 QnQnQn+11 10 0TnnQTQ