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1、第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础2023/5/126.1 基本基本RS触发器触发器6.2 钟控钟控RS触发器触发器6.3 主从型主从型JK触发器触发器6.4 维持阻塞维持阻塞D触发器触发器6.5 T触发器触发器和和T 触发器触发器第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础学习目的与要求了解各种触发器的结构组成;理解基本RS触发器、钟控RS触发器、JK触发器、D发器以及T和T触发器的工作原理;掌握各种触发器所具有的动作特点。正确区分电平触发方式和边沿触发方式的动作特点;理解触发器的记忆作用,掌握各种触发器功能的四种描述
2、方法;熟悉常用集成触发器的产品型号、管脚排列图及功能测试技能。2023/5/12第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础2023/5/12概概念念在触发信号作用下,基本RS触发器可以由一种稳态转变为另一种稳态,当触发信号消失后,且仍能保持触发后的状态不变。能储存一位二进制信息的双稳态单元电路称为触发器。触发器是时序逻辑电路的基本单元。突出特点是具有记忆性。6.1 基本RS触发器第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础2023/5/126.1.1 基本基本RS触发器的结构组成触发器的结构组成&11111111置置“0”端端置
3、置“0”端端置置“1”端端置置“1”端端两两与与非非门门构构成成两两或或非非门门构构成成第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础2023/5/126.1.2基本基本RS触发器的工作原理触发器的工作原理&1设触发器现态Q Qn n=1=110门1门20触发器次态Q Qn+1n+1=0=00 1当触发器输入为有零出1全1出零第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础2023/5/12基本基本RS触发器的工作原理触发器的工作原理&1设触发器现态Q Qn n=1=110门1门2触发器次态Q Qn+1n+1=0=0,置置0 0功能!功
4、能!0 1当触发器输入为有零出1全1出零0显然,无论触发器现态如何,只要输入R=0,则第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础2023/5/12基本基本RS触发器的工作原理触发器的工作原理&0设触发器现态Q Qn n=0=001门1门2触发器次态Q Qn+1n+1=1=111当触发器输入为有零出1全1出零0第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础2023/5/12基本基本RS触发器的工作原理触发器的工作原理&0触发器现态Q Qn n=0=0(或等于1)时11触发器次态均不变,保持功能!保持功能!1(1)只要触发器输入为无效
5、态(0)第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础2023/5/12基本基本RS触发器的工作原理触发器的工作原理&0触发器现态Q Qn n=0=0(或等于1)时00触发器出现逻辑混乱,禁止态!禁止态!1(1)当触发器两输入均为有效态(0)门1门2有零出1有0出111第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础2023/5/12基本基本RS触发器的工作原理触发器的工作原理&显然,基本RS触发器的动作特点:电平触发方式!输入信号在电平触发的全部作用时间里,都能直接改变输出端输入信号在电平触发的全部作用时间里,都能直接改变输出端输入信
6、号在电平触发的全部作用时间里,都能直接改变输出端输入信号在电平触发的全部作用时间里,都能直接改变输出端Q Q的状态的状态的状态的状态第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础概括概括基本RS触发器只要输入端R为有效态,无论输出现态和输入状态如何,均为置0功能。基本RS触发器功能基本RS触发器只要输入端S为有效态,无论输出现态和输入状态如何,均为置1功能。若两个输入端均为无效态时,触发器为保持功能。若两个输入端均为有效态时,是不允许的禁止态!第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础6.1.3 基本RS触发器功能描述1.1.特特
7、征征方方程程约束条件约束条件第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础2.功能真值表Q n+10 0 0禁止态0 0 1禁止态0 1 00 0“置0”0 1 10 0“置0”1 0 01 1“置1”1 0 11 1“置1”1 1 00 0 保持1 1 11 1 保持S S R RS RS RQ Q图符号第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础03.状态转换图1第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础4.时序波形图置置0置置置置1 1置置置置1 1禁止禁止禁止禁止保持保持 置置置置1 1置置
8、置置1 1QQ不定不定不定不定注意:禁止态和不定态的区别和联系。第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础Sikaoyuwenti思考与问题132触发器和门电路有何联系和区别?在输出形式上有何不同?基本RS触发器通常有几种构成方式?最常用的构成方式是哪一种?由两个与非门构成的基本RS触发器,有几种功能?约束条件是什么?4能否写出两个或非门构成的基本RS触发器的逻辑功能及约束条件?第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础时时钟钟脉脉冲冲CPCP的的概概念念时钟脉冲CP是指脉冲信号是一个按一定电压幅度,一定的时间间隔连续发出的脉
9、冲信号。数字电路系统常要求各位触发器同步操作,即受同一信号的控制,此控制信号可由一个发出固定频率脉冲的振荡器产生,它能像时钟一样准确地控制触发器的翻转时刻,因之称为时钟脉冲,记作CP。6.2 钟控RS触发器第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础6.2.2钟控RS触发器的结构组成CP1S C1 1R1S C1 1RS CK RS CK RQ Q图符号基本RS触发器导引门第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础2023/5/12钟控RS触发器的动作特点CP电平触发方式!电平触发方式!CP=0时,无论输入端子R和S 何种状态,
10、触发器输出Q均保持原态不变;只有CP=1时,其输出状态才由R、S的状态决定。第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础6.2.2 钟控RS触发器的工作原理CP01101110当时钟脉冲当时钟脉冲CP等于低电平等于低电平0 0时时1不动作!不动作!不动作!不动作!设触发器现态设触发器现态Qn=0触发器现态触发器现态Qn=1过程也如此过程也如此1只要只要CP=0,触发器就会被封锁,触发器就会被封锁无论两输入端状态如何门3和门四均有零出1与非门1因输入有0而出1与非门2因输入全1而出0第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础钟控R
11、S触发器的工作原理CP0110110101当CP=1,且R=0,S=1时2设触发器现态Qn=0触发器现态Qn=1过程也如此1与非门3有零出1与非门2因输入有0而出1与非门1因输入全1而出0与非门4全1出0置置置置1 1功能!功能!功能!功能!CP为1期间,只要S=1,无论输出现态如何,触发器次态均为高电平。S因此而称为置1端高电平有效!第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础钟控RS触发器的工作原理CP0001111110当CP=1,且R=1,S=0时3设触发器现态Qn=0触发器现态Qn=1过程也如此1与非门4有零出1与非门1因输入有0而出1与非门2因输入全
12、1而出0与非门3全1出0置置置置0 0功能!功能!功能!功能!CP为1期间,只要R=1,无论输出现态如何,触发器次态均为低电平。R因此被称作复位端高电平有效!第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础钟控RS触发器的工作原理CP0010111110当CP=1,且R=0,S=0时4设触发器现态Qn=0触发器现态Qn=1过程也如此1与非门3和门4均有零出1与非门1因输入有0而出1与非门2因输入全1而出0保持功能!保持功能!保持功能!保持功能!CP为1期间,只要R=S=0,无论输出现态如何,触发器次态均保持不变。第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电
13、子技术基础电子技术基础钟控RS触发器的工作原理CP0101110111当CP=1,且R=1,S=1时5设触发器现态Qn=0触发器现态Qn=1过程也如此1与非门3和门4均全1出0与非门1和门2均有0出1禁止态!禁止态!禁止态!禁止态!CP=1期间,且R=S=1,触发器本应互非的输出出现相同的逻辑混乱。第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础6.2.3 钟控RS触发器功能描述1.1.特特征征方方程程约束条件约束条件第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础2.功能真值表Q n+11 1 0禁止态1 1 1禁止态1 0 00 0“
14、置0”1 0 10 0“置0”0 1 01 1“置1”0 1 11 1“置1”0 0 00 0 保持0 0 11 1 保持图符号S C1 RS C1 RQQ第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础03.状态转换图1第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础4.时序波形图置置0保持保持置置置置1 1置置置置1 1CPCPRSQ Q设设Qn=0保保持持置置0第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础Sikaoyuwenti思考与问题132钟控RS触发器的两个输入端的有效态和两个与非门构成的基本R
15、S触发器输入端的有效态相同吗?区别在哪里?何谓“空翻”?造成“空翻”的原因是什么?“空翻”和“不定”状态有何区别?4你能根据电路图说出在CP=0期间触发器为何状态不变的道理吗?钟控RS触发器中的RD和SD在电路中起何作用?触发器正常工作时这两个端子如何处理?第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础“空翻”造成触发器工作的不稳定性。主从型JK触发器可以有效地抵制“空翻”现象,是目前功能最完善、使用灵活和通用性较强的一种触发器。6.3 主从型JK触发器第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础6.3.1 JK触发器的结构组成&门
16、7&门8&门6&门5CPCP1 1SRC11K1JRDSDCPCP KJQQ从从触触发发器器主主触触发发器器第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础6.3.2 JK触发器的工作原理当时钟脉冲CP=0 0期间1输出状态不变敞敞门门状态不发生变化!状态不发生变化!尽管CP=0期间从触发器是敞门,但由于主触发器输出状态不变,所以从触发器主触发器因CP=0而封门从触发器因CP=1而敞门第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础6.3.2 JK触发器的工作原理当时钟脉冲CP=1 1,且K=0、J=12输出随输入变化封封门门状态不变!状
17、态不变!由于CP=1期间主触发器是封门,所以JK触发器输出状态不变。从触发器因CP=1而敞门主触发器因CP=0而封门第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础6.3.2 JK触发器的工作原理当时钟脉冲CP下降沿到来时3敞敞门门输出状态随此刻主触输出状态随此刻主触发器状态改变!发器状态改变!设此刻主触发器状态为从触发器因CP=1而敞门10下降沿之后,因CP=0主触发器被封锁,输出状态不再改变,所以此状态一直保持到下一个时钟脉冲下降沿的到来。10第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础6.3.2 型JK触发器的工作原理J0,K0
18、时,无论触发器输出现态如何,输出次态Qn+1Qn保持功能!保持功能!J0,K1时,无论触发器输出现态如何,输出次态Qn+10置置0 0功能!功能!J1,K0时,触发器无论输出现态如何,输出次态Qn+11置置1 1功能!功能!翻转功能!翻转功能!J1,K1时,触发器无论输出现态如何,输出次态Qn+1Qn第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础6.3.3 JK触发器的动作特点在CP=1期间:主触发器为敞门,其输出状态随输入JK的控制发生变化,存在空翻现象;从触发器为封门,输出状态即主从型JK触发器的输出状态不发生变化。在CP=0期间:主触发器为封门,输出状态不变
19、,从触发器虽然为敞门,但其输出状态受主触发器输出控制,因此状态也不发生变化。在CP下降沿到来时:主触发器为封门,输出状态不变,此时状态被敞门的从触发器接收,使主从型JK触发器的输出次态随之发生变化。第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础6.3.4 JK触发器的功能描述1.1.特特征征方方程程第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础2.功能真值表图符号S SR RC1C11K1K1J1JRDSDCPCPKJQQ第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础03.状态转换图1第第6 6章章 触发
20、器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础4.时序波形图置1置0翻转保持第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础6.3.5 集成JK触发器双JK触发器每片芯片包含两个复位端和置位端的边沿触发的JK触发器,通常用于缓冲触发器、计数器和移位寄存器电路中。TTL集集成成芯芯片片CMOS集集成成芯芯片片第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础Sikaoyuwenti思考与问题142主从型JK触发器的基本触发电路包括几个逻辑门?在什么情况下触发工作?体积情况下被封锁?属于哪种触发方式?JK触发器具有哪些逻辑功能?5主从
21、型JK触发器能够抑制“空翻”现象,具体表现能说出来吗?主从型JK触发器的主触发器包括几个逻辑门?在什么情况下触发工作?何种情况下被封锁?属于哪种触发方式?3试默写出JK触发器的特征方程式和功能真值表。第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础维持阻塞型D触发器也是一种边沿触发方式的、能够有效抑制“空翻”现象的集成触发器。就目前应用上来看,D触发器与JK触发器都是功能最完善、使用灵活和通用性较强的触发器。6.4 维持阻塞D触发器第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础6.4.1 D触发器的结构组成和动作特点D DCPCP&门6
22、&门5RDSD&门2门1&门3&门4Q QQ Q图中门1门4构成钟控RS触发器,门5和门6构成输入信号的导引门,D是输入信号端。反馈线反馈线维持阻塞D触发器利用电路内部反馈来实现边沿触发。0 01 11 1当CP=0 0时,门3和门4的输出为1 1,使钟控RS触发器状态维持不变。此时,门6的输出等于D,门5的输出等于D。D D结结构构组组成成第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础2.D触发器的动作特点维持阻塞D触发器的次态仅取决于CP信号上升沿到达前的一瞬间(这一时刻与上升沿到达时的间隔趋近于零但不等于零)输入的逻辑状态,而在这一瞬间之前和之后,输入的状态
23、变化对输出不能够产生影响。因此,D触发器可以有效地抑制“空翻”,由此增强了其抗干扰能力,提高了工作的可靠性。第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础6.4.2 D触发器的工作原理D DCP&门6&门5RDSD&门2门1&门3&门4QQ0 0只要CP=0,门3和门4均有0出1被封锁,触发器保持原来状态不变。0 01 11 11 111 1当D=1时,门5全1出0门6有0出1第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础6.4.2 D触发器的工作原理D DCP&门6&门5RDSD&门2门1&门3&门4QQ0 0只要CP=0,门3和门
24、4均有0出1被封锁,触发器保持原来状态不变。1 10 00 01 1D D11 1当D=0时,门5有0出1门6全1出0可见,门5的输出总是D的非门6的输出则总与D相同,即显然,导引门在CP=0的输出为门4的开启创造了条件,是D触发器的数据准备阶段。第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础6.4.2 D触发器的工作原理D DCP&门6&门5RDSD&门2门1&门3&门4QQ 当CP上升沿到来时,无论输出现态如何钟控RS触发器开启,门5和门6在CP=0的数据被门4和门3接收1 10 00 01 1D D2当D=0时,门4有0出1门3全1出0门1有0出1门2全1出
25、0D触发器输出Q=D,置0功能!0 0第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础6.4.2 D触发器的工作原理D DCP&门6&门5RDSD&门2门1&门3&门4QQ 当CP上升沿到来时,无论输出现态如何钟控RS触发器开启,门5和门6在CP=0的数据被门4和门3接收0 01 11 10 0D D2当D=1时,门4全1出0门3有0出1门2有0出1门1全1出0D触发器输出Q=D,置1功能!1 1第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础6.4.2 D触发器的工作原理D DCP&门6&门5RDSD&门2门1&门3&门4QQ 分析表明
26、:无论D触发器现态如何,当CP上升沿到来时,D触发器总是维持原来输入信号D的作用结果,而输入信号的变化在此时被有效地阻塞掉了。这也正是维持阻塞D触发器名称的由来。0 01 11 10 0D D1 1第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础D触发器的功能描述1.1.特特征征方方程程第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础2.功能真值表图符号CPCPD DQn+1功能功能功能功能 00置置0 11置置1S SR RC1C1D DRDSDCPCPDQQ第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础0
27、3.状态转换图1第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础4.时序波形图置1置0置1置0Q第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础6.4.4 集成D触发器常用的集成D触发器有双D触发器74LS74、四D触发器74LS75和六D触发器74LS176等。下图所示为74LS74的管脚排列图:第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础Sikaoyuwenti思考与问题132如何解释维持阻塞D触发器的“维持”和“阻塞”?你能默写出D触发器的特征方程式和功能真值表吗?4在逻辑图符号中,你是如何区别出某触
28、发器是“电平”触发还是“边沿”触发的?又是如何判断某触发器输入端是高电平有效或是低电平有效的?为什么说D触发器可以有效地抑制“空翻”现象?D触发器的基本结构组成分哪两大部分?第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础把一个JK触发器的输入控制端J和K连接在一起作为一个输入端T时,就可构成一个T触发器:如果让JK触发器的J和K两个输入端子连在一起,且恒输入“1”时,就构成一个T触发器。6.5 T触发器和T触发器第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础2023/5/126.5.1 T触发器触发器把JK触发器的两个输入端子连在一起
29、作为一个输入端,就构成了T触发器。第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础2023/5/120输出保持6.5.1 T触发器触发器1输出翻转 T触发器只有保持和翻转两种功能。第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础2023/5/12恒输入恒输入1翻转 T触发器的输入端恒输入“1”,就构成只有翻转一种功能的T触发器。6.5.2 T触发器触发器第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础2023/5/12思考与问题12试述T触发器的逻辑功能,哪些触发器可以构成T触发器使用?T触触发发器的器的逻辑逻辑功能功能有有哪哪几种?几种?Sikaoyuwenti第第6 6章章 触发器触发器电子技术基础电子技术基础电子技术基础电子技术基础本章内容本章内容结束结束2023/5/12