电子技术教学课件作者李小龙第4章时序逻辑电路.ppt

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1、第4章时序逻辑电路4.1概述4.2基本RS触发器4.3同步RS触发器4.4主从RS触发器4.5JK触发器下一页返回第4章时序逻辑电路4.6D触发器4.7T触发器4.8T‘触发器4.9触发器之间的相互转换4.10计数器4.11寄存器上一页返回4.1概述1.触发器的分类触发器是构成时序逻辑电路的基本单元电路，具有数码的记忆功能，即能够保存一位2进制的两个数码1和0。触发器按不同分类方法可分为以下几种类型:(1)按结构不同可以分成基本RS触发器、同步RS触发器、主从型触发器和边沿型触发器。(2)按功能不同分成RS型、JK型、D型和T型

2、(含T'型)触发器。(3)按组成器件不同TTL型和CMOS型触发器。(4)按照触发方式的不同下一页返回4.1概述分为电平触发器、边沿触发器和主从触发器等几种类型。2.触发器逻辑功能的表示方法触发器输出端状态和输入激励信号之间的关系称为触发器的逻辑功能。描述触发器的功能通常有五种功能描述方法:(1)特性表(功能表)—以表格形式描述触发器的逻辑功能，输入(激励)和输出可用逻辑值0或1表示，也可用逻辑电平高(H)或低(L)表示。(2)特性方程(特征方程)—以表达式形式描述触发器的逻辑功能，但特征方程的两边表示的时间是不一致的。(3)状

3、态转换图(状态图)—以图形形式描述触发器状态转换的激励条件。(4)激励表—以表格形式描述触发器状态转换的激励条件。(5)时序图—以时序波形形式描述触发器在相应激励下状态转换的过程。上一页返回4.2基本RS触发器1.RS触发器电路结构和逻辑符号由两个首尾交叉连接的与非门构成的基本RS触发器，如图4一1(a)所示，图4一1(b)是基本RS触发器的逻辑符号。2.工作原理RS触发器有两个输入和两个输出Q和Q，符号方框内R,S分别表示复位和置位输入。复位端(R)加低电平，即R=0，与非门G2见“0”输出“1”，置位端(S)加低电平，即S

4、D=0，与非门‘，见“0”输出“1”。因此，复位和置位输入信号中只能有一个为低电平，低电平加在复位端，触发器复位，Q=0;低电平加在置位端，触发器置位，Q=1。所以，RS触发器称为置位复位触发器。在逻辑符号中用“0”表示低电平是有效信号。下一页返回4.2基本RS触发器触发器具有置数功能。触发器的状态可以通过输入信号置为1(置位)或置为0(复位)，而输入信号撤消后，其状态仍然保持。通过在RD,SD端加不同的信号同时考虑Q和Q的状态，可得其真值表如表4一1所示。上一页返回4.3同步RS触发器1.电路结构和逻辑符号同步RS触发器是由一

5、时钟脉冲信号CP控制的RS触发器。当要求触发器状态不但受R,S端信号控制，还要求按一定时I司节拍把R,S端的状态反映到输出端时，就必须再增加一个控制端，只有控制端出现脉冲信号时，触发器才动作，至于触发器输出变到什么状态，仍然由R,S端的高低电平来决定，采用这种触发方式的触发器，称为同步RS触发器，如图4-2(a),(b)所示，其中图4-2(a)为由与或非门构成的同步RS触发器，图4-2(b)为由与非门构成的同步RS触发器。2.工作原理分析图4一2(b)，其中G1,G2门构成基本RS触发器，G3,G5门组成控制电路，CP是控制脉冲

6、。所谓同步就是触发器状态的改变与时钟脉冲同步。下一页返回4.3同步RS触发器利用基本RS触发器的真值表，可得同步RS触发器的功能如表4一2所示。同步RS触发器的逻辑符号如图4一3(a)和(h)所示，图4一3(a)为惯用符号，图4-3(b)为标准符号。根据分析，可得如表4一3所示的RS触发器简化功能表。上一页返回4.4主从RS触发器1.电路结构和逻辑符号同步RS触发器在CP=1期间接收R,S信号，若CP-1期间R,S信号发生变化，则U端状态会发生多次翻转，这种现象称为空翻。空翻在某些场合会造成逻辑混乱，为克服空翻现象，引入主从结构

7、的触发器。图4一4(a)为主从RS触发器逻辑电路图，图4一4(b)为逻辑符号。2.工作原理由图4-4(a)可见主从RS触发器分别由两个互补的时钟脉冲信号控制两个同步RS触发器，在CP=0时，主触发器被封锁、从触发器被打开，主触发器的状态决定从触发器的状态。主从RS触发器的功能与同步RS触发器完全一样，都是在CP的作用下将R,S端的状态反映给输出端。同步RS触发器的翻转发生在CP脉冲的上升沿。下一页返回4.4主从RS触发器凡是在时钟信号作用下逻辑功能满足表4-2特性表所规定的逻辑功能的电路，就是RS触发器。RS触发器的次状态与激励

8、R,S有关，一也与其原状态有关，将表4-2表示的触发器状态转换关系用图形表示，得图4一5所示的状态转换图。从结构上分，RS触发器可分为基本RS触发器、同步RS触发器和主从RS触发器。无论什么结构，表4-2和图4-5都反映了RS触发器的逻辑功能，所不同的是，不同结