电工电子技术及应用第2版 教学课件 作者 申凤琴 主编 第12章.ppt

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1、第十二章时序逻辑电路第一节触发器第二节计数器第三节寄存器返回主目录第一节触发器一、基本RS触发器基本RS触发器又称为RS锁存器，在各种触发器中，它的结构最简单，却是各种复杂结构触发器的基本组成部分。1．电路组成图12-1所示电路是由两个与非门交叉反馈连接成的基本RS触发器。图12-1基本RS触发器a）逻辑图b）逻辑符号2．逻辑功能（1）逻辑功能分析在基本RS触发器中，触发器的输出不仅由触发信号来决定，而且当触发信号消失后，电路能将输出状态保持下去，即具备记忆功能。==0或Q=0、=1）当==1时，电路有两个稳定状态：

2、Q=1、=0或Q=0、=1，我们把前者称为1状态或置位状态，把后者称为0状态或复位状态。2）当=1、=0时，Q=1，=0，触发器被置成1状态。3）当=0、=1时，=1，Q=0，触发器被置成0状态。4）当=0、=0时，Q==1，这是一种未定义的状态，既不是1状态，也不是0状态，这种状态是不稳定的，我们称之为不定状态。（2）逻辑功能的描述触发器在接收触发信号之前的原稳定状态称为初态，用Qn表示；触发器在接收触发信号之后建立的新稳定状态叫做次态，用Qn+1表示。触发器的次态Qn+1是由触发信号和初态Qn的取值情况所决定的。

3、1）状态转换特性表含有状态变量的真值表叫做触发器的特性表。基本RS触发器的特性表如表12-1所示。表12-2为简化的特性表。表12-1基本RS触发器状态转换特性表011100不定不定110111100101010011000001Qn+1Qn表12-2简化的RS触发器特性表表Qn10不定11100100Qn+12）时序图（又称波形图）时序图是以波形图的方式来描述触发器的逻辑功能的。在图12-1a所示电路中，假设触发器的初始状态为Q=0、=1，触发信号的波形已知，则根据上述逻辑关系可以画出Q和的波形，如图12-2所示。

4、图12-2时序波形图基本RS触发器除了可用上述与非门组成外，也可以利用两个或非门来组成，其逻辑图和逻辑符号如图12-3所示。图12-3或非门组成的基本RS触发器a）逻辑图b）逻辑符号在这种基本RS触发器中，触发输入端R、S在没有加触发信号时应处于低电平，加有触发信号时为高电平（称为高电平有效）。其特性表见表12-3、时序图如图12-4所示。图12-4或非门构成的RS触发器时序图表12-3或非门构成的RS触发器特性表Qn10不定00011011Qn+1RS二、同步RS触发器和D锁存器1．同步RS触发器（1）电路组成同步

5、RS触发器是同步触发器中最简单的一种，其逻辑图和逻辑符号如图12-5所示。CP是时钟脉冲信号，高电平有效，即CP为高电平时，输出状态可以改变，CP为低电平时，触发器保持原状态不变。Q和是互补输出端。图12-5同步RS触发器a）逻辑图b）逻辑符号（2）功能分析1）当CP=0时，触发器保持原状态不变。2）当CP=1时，触发器将按基本RS触发器的规律发生变化。此时，同步RS触发器的状态转换特性表与表12-3相同。（3）初始状态的预置在实际应用中，有时需要在时钟脉冲CP到来之前，预先将触发器设置成某种状态，为此，在同步RS触

6、发器电路中设置了直接置位端和直接复位端。其工作情况可用图12-6的波形图来描述。图12-6同步RS触发器时序波形图2．同步D触发器同步D触发器又称为D锁存器，其逻辑图和逻辑符号如图12-7所示。图12-7同步D触发器a）逻辑图b）逻辑符号三、边沿触发器1．边沿D触发器（1）逻辑符号边沿D触发器的逻辑符号如图12-8所示。符号图中、端的小圆圈表示低电平有效。该触发器为CP上升沿触发（图中，CP端若有小圆圈表示触发器为CP下降沿触发）。图12-8边沿D触发器的逻辑符号（2）工作特性此种触发器的状态只有在CP的上升沿到来时

7、才可能改变，在CP的其它任何时刻，触发器都将保持状态不变，故把这种类型的触发器称为正边沿触发器或上升沿触发器。除上述正边沿触发的D触发器之外，还有在时钟脉冲下降沿触发的负边沿D触发器，与正边沿D触发器相比较，只是触发器翻转时所对应的时钟脉冲CP的触发沿不同，其所实现的逻辑功能均相同。（3）逻辑功能描述边沿D触发器在CP上升沿到来时的状态转换特性表如表12-4所示，表12-5为D触发器简化的特性表。图12-9为D触发器的时序图。表12-4D触发器状态转换特性表表12-5D触发器简化特性表CPDQnQn+1↑↑↑↑000

8、110110011图12-9D触发器时序图CPDQn+1↑↑0101（4）边沿D触发器的应用74HC74是一种集成正边沿双D触发器，内含两个上升沿触发的D触发器。图12-10是利用74HC74构成的单按钮电子转换开关电路，该电路只利用一个按钮即可实现电路的接通与断开。图12-1074HC74应用电路2．边沿JK触发器（1）边沿JK触发器的逻辑符