第17章触发器.ppt
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1、,第17章 时序逻辑电路,17.1 概述 17.2 触发器 R-S触发器 D触发器 JK触发器17.3 寄存器和计数器,17.1 概述,触发器的功能:形象地说,它具有“一触即发”的功能。在输入信号的作用下,它能够从一种状态(0 或 1)转变成另一种状态(1 或 0)。,触发器的特点:有记忆功能的逻辑部件。输出状态不只与现时的输入有关,还与原来的输出状态有关。,触发器的分类:,按功能分:有R-S触发器、D型触发器、JK触发器、T型等;按触发方式划分:有电平触发方式、主从触发方式和边沿触发方式。,17.2 触发器,17.2.1 R-S触发器,RD RESET直接复位端,S D SET直接置位端,1
2、.基本的R-S触发器组成:用2个与非门(或或非门)构成,若原状态:,输出仍保持:,若原状态:,0,1,1,1,1,0,1,0,输出变为:,若原状态:,1,0,1,0,1,0,1,1,输出变为:,若原状态:,0,0,1,1,0,1,0,1,输出保持:,若原状态:,1,0,1,1,1,0,0,1,输出保持原状态:,若原状态:,1,1,0,1,1,0,输出保持原状态:,R-S触发器真值表,指RD、SD同时从00变成11时,输出端状态不定,0,0,0,0,R-S 触发器特点:,(2)可触发使之翻转(使RD、SD之一为0时可翻转).,(3)具有记忆功能(RD、SD都为1时,保持原来状态).,R-S触发器
3、应用举例:单脉冲发生器,R-S触发器应用举例:单脉冲发生器,R-S触发器应用举例:单脉冲发生器,正脉冲,负脉冲,2 同步RS触发器,“同步”的含义:由时钟CP决定R、S能否对输出端起控制作用。,直接清零端,直接置位端,直接清零端,直接置位端,直接清零端、置位端的处理:,2.时钟控制电平触发的R-S触发器,触发器功能表,R、S控制端,CP R S Q n+1 说明 1 0 0 Qn 保持 1 0 1 1 置1 1 1 0 0 清0 1 1 1 不定 避免 0 Qn 保持,时钟控制电平触发的R-S触发器(续),时钟控制 只有CP=1时,输出端状态才能改变,电平触发 在CP=1时,控制端R、S的电平
4、(1或0)发生变化时,输出端状态才改变,用途:D触发器和J-K触发器的内部电路,简化的功能表,由它的功能表可见:在R、S不相等时,Q 服从于 S!,这是一个值得重视的规律,有必要进一步归纳和进行形象化的表达。,R、S不相等时,信息传送路径的形象化表达:,该电路的信息传送规律在今后的学习过程中,将会多次使用。,电位触发方式,电位触发,正电位触发,负电位触发,CP=1 期间翻转,CP=0 期间翻转,电位触发的符号,C,Q,C,Q,正电位触发,负电位触发,例:画出RS触发器的输出波形。,CP,R,S,Q,使输出全为1,CP撤去后状态不定,同步 R-S 触发器的小结,1.当CP=0 时,无论R、S 为
5、何种取值组合,输出端均“保持原态”;,2.只有当CP=1 时,将c门和d门打开,控制端R、S的取值组合才会在输出端有所反映,即有所谓“功能表”。,17.2.2 D触发器,1.时钟控制电平触发的D触发器,D,其他两种情况不会出现,时钟控制电平触发的D触发器,CP=1时,Q n+1=DCP=0时,保持原状,D触发器具有数据记忆功能,时钟控制电平触发的D触发器,符号,2.维持阻塞型D触发器,符号,Z1,Z2,Z3,Z4,维持阻塞型D触发器的引脚功能,符号,D数据输入端,CP时钟脉冲,维持阻塞型D触发器的引脚功能(续),功能表,触发方式:边沿触发(时钟上升沿触发),功能表说明:在CP上升沿时,Q等于D
6、;在CP高电平、低电平和下降沿时,Q保持不变,时钟下降沿触发的维持阻塞型D触发器,功能表,功能表说明:在CP下降沿时,Q等于D;在CP高电平、低电平和上升沿时,Q保持不变,同步JK触发器,&,&,Q,&,&,&,&,D1,&,D2,Q,Q,&,D3,&,D4,CP,J,K,C,d,R2,S2,C,F从,JK触发器有两个输入控制端J、K,它的功能最完善。,17.2.3 主从型J-K触发器,JK触发器的功能,被封锁,保持原态,J=K=0时:,JK触发器的功能,Qn=0时,Qn+1=1,J=1,K=0时:分两种情况(Q=0,Q=1),JK触发器的功能,Qn=1时,F主被封保持原态,Qn+1=1,JK
7、触发器的功能,Qn+1=0,同样原理:,J=0,K=1时:,JK触发器的功能,J=K=1时:,符号,在CP上升沿时,接收J、K 信息,Q不变化,在CP下降沿时,根据接收到的J、K信息,Q变化,主从型JK触发器工作波形图举例,置1,清0,翻转,翻转,接收JK信号,Q状态转变,有多个J、K控制端的J-K触发器,例1:画出主从 JK 触发器输出端波形图。,3.集成D触发器介绍,(1)集成双D触发器74LS74,D触发器应用举例:用D触发器 将一个时钟进行2分频.,CP,RD、SD不用时,甩空或通过4.7k的电阻吊高电平,频率FQ=FCP/2,用2个2分频器级联组成一个4分频器,1Q,2Q,F2Q=F
8、1Q/2=FCP/4,(2)集成4D触发器74LS175,特点:一个集成电路中有4个D触发器,时钟CP公共,清0端RD公共,1Q,1D,2Q,2D,GND,4Q,4D,3Q,3D,时钟,清零,USC,公用清零,公用时钟,74LS175管脚图,例:四人抢答电路。四人参加比赛,每人一个按钮,其中一人按下按钮后,相应的指示灯亮。并且,其它按钮按下时不起作用。,电路的核心是74LS175四D触发器。它的内部包含了四个D触发器,各输入、输出以字头相区别,管脚图见下页。,集成4D触发器74LS175的应用举例抢答电路,+5V,D1,D2,D3,D4,CLR,CP,赛前先清零,输出为零发光管不亮,D1,D2
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