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1、1下页下页返回返回上页上页一、一、电路结构和工作原理电路结构和工作原理 为了提高触发器的可靠性，增强抗干扰能力，希望触发器的次态仅仅取决于CLK信号的下降沿（或上升沿）到达时刻输入信号的状态。而在此之前和之后输入状态的变化对触发器的次态没有影响。为实现这一设想，人们相继研制成了各种边沿触发的触发器电路。目前已用于数字集成电路产品中的边沿触发器电路有用两个电平触发D触发器构成的边沿触发器、维持阻塞触发器、利用门电路传输延迟时间的边沿触发器等几种较为常见的电路结构形式。第1页/共24页2下页下页返回返回上页上页1.1.用两个电平触发用两个电平触发D D触发器组成的边沿触发器触发器组成的边沿触发器T
2、G1TG2CDG1G2CTG3TG4CG3G4CCCCCCC第2页/共24页3下页下页返回返回上页上页CLKCLKD DQ QQ Q*0 00 01 11 1 0 01 10 01 1Q Q0 00 01 11 1CMOSCMOS边沿触发边沿触发D D触发器的特性表触发器的特性表 输入信号是以单端输入信号是以单端 D D 给出的，所以这种触发器叫做给出的，所以这种触发器叫做 D D 触发器。触发器。第3页/共24页4带异步置位、复位端的带异步置位、复位端的CMOSCMOS边沿触发边沿触发D D触发器触发器异步复位端异步复位端异步置位端异步置位端RDSDTG1TG2CDG1G2CTG3TG4CG
3、3G4CCCCCCC第4页/共24页5第5页/共24页6。2.典型集成电路 74HC/HCT74 中D触发器的逻辑图第6页/共24页7 74HC/HCT74的功能表LHHHHHLLHHQn+1 D CPHHLLHLLHLHHL Q D CP输 出输 入74HC/HCT74的逻辑符号和功能表具有直接置1、直接置0，正边沿触发的D功能触发器国标逻辑符号DDDD第7页/共24页8G5SRG3G4G6G1G2QSR维持阻塞结构边沿触发SR触发器下页下页返回返回上页上页2.2.维持阻塞触发器维持阻塞触发器置置0 0阻塞线阻塞线置置1 1维持线维持线置置1 1阻塞线阻塞线置置0 0维持线维持线第8页/共2
4、4页9G5DSRG3G4G6G1G2Q下页下页返回返回上页上页置置0 0阻塞线阻塞线维持阻塞结构维持阻塞结构D D触发器触发器置置1 1维持线维持线置置0 0维持线维持线置置1 1阻塞线阻塞线1D1DCLKD第9页/共24页10下页下页返回返回上页上页带异步置位、复位端和多输入端的维持阻塞带异步置位、复位端和多输入端的维持阻塞D D触发器触发器G5SRG3G4G6G1G2电路结构SR1DC1SR1DC1&逻辑图形符号第10页/共24页112.典型集成电路-74LS74 第11页/共24页12下页下页返回返回上页上页 例例在维持阻塞结构边沿触发在维持阻塞结构边沿触发D D触发器电路中，若触发器电
5、路中，若D D端端和和CLKCLK的电压波形如图所的电压波形如图所示，试画出示，试画出QQ端的电压波端的电压波形。假定触发器的初始状形。假定触发器的初始状态为态为QQ =0=0。CLKDQQOOOOtttt第12页/共24页13下页下页返回返回上页上页3.3.利用门电路传输延迟时间的边沿触发器利用门电路传输延迟时间的边沿触发器MNG2G3G5G6G1G4G7G8SRSR锁存器锁存器输入输入控制门控制门 输入控制门G7、G8的传输延迟时间大于SR锁存器的翻转时间。第13页/共24页14下页下页返回返回上页上页利用门电路传输延迟时间的边沿触发器的特性表利用门电路传输延迟时间的边沿触发器的特性表 0
6、 00 01 01 00 10 11 11 101010101Q01110010仿真仿真第14页/共24页15返回返回二、边沿触发方式的动作特点 触发器的次态仅取决于时钟信号的上升沿（也称为正边沿）或下降沿（也称为负边沿）到达时输入的逻辑状态，而在这以前或以后，输入信号的变化对触发器输出的状态没有影响。这一特点有效地提高了触发器的抗干扰能力，因而也提高了工作可靠性。下页下页上页上页第15页/共24页16负边沿触发JK触发器 负边沿触发器输出状态是根据CP下降沿到达瞬间输入信号的状态来决定的。而在CP变化前后，输入信号状态变化对触发器状态都不产生影响。1、电路结构第16页/共24页17 负边沿触
7、发的JK触发器的真值表 CP J K 功能说明 0 0 0 0 0 1 0 1 保持 0 1 0 1 0 1 0 0 置0 1 0 1 0 0 1 1 1 置1 1 1 1 1 0 1 1 0 翻转当J=K=0时，；J与K相反时，状态随J；J=K=1时，。即0、0不变；0、1出0；1、0出1；1、1翻转。设 第17页/共24页18下降沿触发的JK触发器的理想波形图 第18页/共24页19T 触发器和T 触发器T和T触发器的逻辑功能 T和T触发器是一种可控翻转触发器。在CP的作用下，根据输入信号T情况的不同，决定触发器是否翻转。当T=0时，CP作用沿到来触发器并不翻转，保持原状态；当T=1时，C
8、P作用沿到来，触发器将发生翻转。T触发器，CP作用沿到来时，其状态一定发生翻转，所以其功能就是令T=1的T触发器。T和T触发器无独立产品。第19页/共24页20用JK、D触发器转换实现T和T触发器 由 JK 触发器构成的 T,T 触发器 用 D 触发器构成的 T,T 触发器第20页/共24页21 触发器的动态特性 动态特性反映其触发器对输入信号和时钟信号间的时间要求，以及输出状态对时钟信号响应的延迟时间。建立时间保持时间脉冲宽度传输延时时间传输延时时间第21页/共24页22 保持时间tH ：保证D状态可靠地传送到Q 建立时间tSU ：保证与D 相关的电路建立起稳定的状态，使触发器状态得到正确的转换。最高触发频率fcmax ：触发器内部都要完成一系列动作，需要一定的时间延迟，所以对于CP最高工作频率有一个限制。触发脉冲宽度tW ：保证内部各门正确翻转。传输延迟时间tPLH和tPHL ：时钟脉冲CP上升沿至输出端新状态稳定建立起来的时间第22页/共24页23返回返回上页上页课堂练习课堂练习第23页/共24页24感谢您的观看。第24页/共24页