数字电路与逻辑设计 教学课件 ppt 作者 第二版 教学课件 ppt 作者 胡锦 第四章 集成触发器.ppt

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1、学习目标：本章介绍基本RS触发器、时钟触发器、触发器逻辑功能分类及相互转换、触发器的选用。重点与难点：触发器基本工作原理及逻辑功能描述方法。学习要求：掌握与非门组成的基本RS触发器工作原理、时钟触发器的特性表、特性方程、状态转换图、波形图，理解触发器的逻辑功能分类及相互转换，了解触发器的选用及参数指标。4.1基本RS触发器4.2时钟触发器4.3触发器逻辑功能分类及相互转换4.4触发器的选用本章小结目录触发器是数字系统中广泛应用的能够记忆一位二进制信号的基本逻辑单元电路。4.1基本RS触发器触发器具有两个能自行保持的稳定状态，用来表示逻辑1和0（或二进制数的1和0），所以又叫

2、双稳态电路；在不同的输入信号作用下其输出可以置成1态或0态，且当输入信号消失后，触发器获得的新状态能保持下来。4.1.1概述逻辑功能表示：特性表、特性方程、状态转换图、时序图等按结构分：基本RS触发器时钟触发器按触发时钟分：电平触发器边沿触发器按逻辑功能分：RS触发器JK触发器D触发器T触发器T’触发器4.1.2基本RS触发器1.基本RS触发器的电路组成若Sd=0→Q=0；Sd=1→Q=1。不具有记忆功能若引一反馈线：Sd=0→Q=0→Q=1。实现记忆功能反馈1态：Q=1，=00态：Q=0，=1触发器状态2.逻辑功能分析（1）触发器置1当=1，=0，不论触发器原状态如何，可

3、得：（2）触发器置0当=0，=1，不论触发器原状态如何，可得：（3）触发器保持状态不变（4）触发器状态不确定当=1，=1时，G1门和G2门的打开和封锁由互补输出Q和Q的状态决定，显然触发器保持原有状态不变。当=0，=0时，迫使Q==1，两个输出端失去互补性，出现一种未定义的状态，没有意义。所以，输入信号必须遵守和不允许同时为0的约束条件。约束条件：+=1，即Sd·Rd=03.逻辑功能描述（1）特性表现态Qn：触发器在接收信号之前所处的状态次态Qn+1：触发器在接收信号之后建立的新稳定状态基本RS触发器的特性表基本RS触发器特性表（简表）（2）特性方程特性方程（状态方程）：描

4、述触发器逻辑功能的函数表达式。即Qn+1的表达式。基本RS触发器Qn+1的卡诺图化简可得特性方程：根据特性表画出卡诺图：（3）状态转换图和激励表状态转换图：用圆圈圈成的0和1分别代表触发器的两个稳定状态，箭头表示在输入信号作用下状态转换的方向，箭头旁的标注表示状态转换时的条件，×表示任意。基本RS触发器状态转换图基本RS触发器的激励表激励表（驱动表）：表示触发器由现态Qn转换到次态Qn+1时，对输入信号的要求。（4）时序图给定和的波形，可根据特性表画出Q和的波形图。用与非门构成的基本RS触发器的波形图4.应用实例在调试数字电路时，经常要用到单脉冲信号，即按一下按钮只产生一个

5、脉冲信号。由于按钮触点的金属片有弹性，所以按下按钮时触点常发生抖动，造成多个脉冲输出，给电路调试带来困难。用基本RS触发器和按钮可构成无抖动的开关电路。4.1.3集成基本触发器1.CMOS集成基本触发器（1）由与非门组成的电路CC4044该电路输出级采用了具有三态特点的输出门，当使能控制端信号EN=1时传输门工作，EN=0时传输门被禁止，输出端Q为高阻态。（2）由或非门组成的电路CC4043CC4043与CC4044的区别仅在于输入信号有效电平不同，CC4044为低电平有效，CC4043为高电平有效，违反约束条件即R=S=1时，前者Q=0、后者Q=1。2.TTL集成基本触发

6、器74LS279在一个74LS279芯片中，集成了两个如图（a）所示的电路和两个如图（b）所示的电路，共4个触发器单元。由于基本RS触发器输入信号是直接加在输出门的输入端上的，在其存在期间直接控制着Q、端的状态，这不仅使电路的抗干扰能力下降，而且也不便于多个触发器同步工作，为此，在基本触发器的输入端增设一级同步信号控制的触发导引电路，使触发器的状态只有在同步信号到达时才会翻转，此同步信号称为时钟脉冲信号，用CP（ClockPulse）表示。这类受时钟信号控制的触发器称为时钟触发器，亦称为同步触发器。4.2时钟触发器时钟触发器的四种触发方式：为区别上述四种触发方式，常在触发器

7、逻辑符号图的CP端画以不同的标记。4.2.1同步RS触发器1.电路组成和工作原理由基本RS触发器和用来引入R、S及时钟脉冲CP的两个与非门构成。在CP=0期间，输入信号S和R不起作用，触发器的输出状态保持不变。在CP=1期间，输入信号S和R经倒相后被引导到基本RS触发器的输入端和。2.逻辑功能描述（1）特性表同步RS触发器的特性表与基本RS触发器相似。其功能与基本RS触发器相同，但只能在CP=1时状态才能翻转，且R和S是高电平有效。（2）特性方程将Qn+1作为输出变量，把S、R和Qn作为输入变量填入卡诺图，化简后得