锁存器和触发器课件.ppt

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1、5锁存器和触发器教学基本要求1、掌握锁存器、触发器的电路结构和工作原理2、熟练掌握SR触发器、JK触发器、D触发器及T触发器的逻辑功能3、正确理解锁存器、触发器的动态特性1、时序逻辑电路与锁存器、触发器：时序逻辑电路:概述锁存器和触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑单元。结构特征:由组合逻辑电路和存储电路组成,电路中存在反馈。工作特征：时序逻辑电路的工作特点是任意时刻的输出状态不仅与该当前的输入信号有关，而且与此前电路的状态有关。具有0和1两个稳定状态，一旦状态被确定，就能自行保持。一个锁存器或触发器

2、能存储一位二进制码。2、锁存器与触发器共同点：不同点：锁存器---对脉冲电平敏感的存储电路，在特定输入脉冲电平作用下改变状态。触发器---对脉冲边沿敏感的存储电路，在时钟脉冲的上升沿或下降沿的变化瞬间改变状态。5.1双稳态存储单元电路5.1.1双稳态的概念反馈双稳态存储单元电路电路有两个互补的输出端Q端的状态定义为电路输出状态。2、逻辑状态分析01——电路具有记忆1位二进制数据的功能。10如Q=1如Q=0105.1.2双稳态存储单元1、电路结构3.模拟特性分析I1=O2O1=I2I1O1

3、5.2.1SR锁存器5.2锁存器1.基本SR锁存器电路的初态与次态初态：R、S信号作用前Q端的状态.初态用Qn表示。次态：R、S信号作用后Q端的状态.次态用Qn+1表示。1)工作原理00若初态Qn=1若初态Qn=010101000R=0、S=0无论初态Qn为0或1，锁存器的状态不变无论初态Qn为0或1，锁存器的次态为为1态。信号消失后新的状态将被记忆下来。01若初态Qn=0若初态Qn=101010R=0、S=1101无论初态Qn为0或1，锁存器的次态为0态。信号消失后新的状态将被记忆下来。10若初态

4、Qn=1若初态Qn=0110100101R=1、S=001100S=1、R=110无论初态Qn为0或1，锁存器的次态、都为0。约束条件:SR=0当S、R同时回到0时，由于两个与非门的延迟时间无法确定，使得触发器最终稳定状态也不能确定。锁存器的输出既不是0态，也不是1态2）逻辑符号与逻辑功能不确定111不确定011110110010110001011000000RS逻辑功能表不变置0置1状态不确定S为置1端，R为置0端，且都是高电平有效不变置1不变置0置1不变不变4）工作波形(设初态为0）010010

5、00000010QQ画工作波形方法：根据锁存器信号敏感电平,确定状态转换时间根据锁存器的逻辑功能确定Qn+1。不确定111不确定011110110010110001011000000RS4）用与非门构成的基本SR锁存器、c.国标逻辑符号a.电路图b.功能表不定10010100101不变11不变Q约束条件:S+R=0画工作波形功能表不定不定0010100101不变11不变Q不变不定置1不变置1不变置0不变1101110111101100115、应用举例---去抖动电路开关闭合时开关断开时开关接A时振动

6、,Q=1开关接B振动开关起始状态:接B,=0=1Q=0RS开关转接A,=1=0Q=1RS悬空时=X=1Q不变RS去抖动电路工作原理S悬空时=X=1Q不变SR2.逻辑门控SR锁存器电路结构国标逻辑符号简单SR锁存器使能信号控制门电路2、工作原理S=0，R=0：Qn+1=QnS=1，R=0：Qn+1=1S=0，R=1：Qn+1=0S=1，R=1：Qn+1=ФE=1：E=0：01&&&&状态发生变化。状态不变Q3=SQ4=RSR3、逻辑功能的几种描述方式：1)逻辑功能表（E=1）2)特性方程状态不定－－0

7、11111置1010011置0011100状态不变010000说明Qn+1QnRS010011=f(RSQn+1Qn)îí+=+1QRSQnn=0SR约束条件状态不定－－011111置1010011置0011100状态不变010000说明Qn+1QnRS0100113)状态转换图逻辑功能表S=1R=0S=0R=1S=0R=XS=XR=0状态转换图用于电路设计：已知状态的转换，确定S、R的逻辑值4)工作波形SRQn+100Qn01010111Ф逻辑功能表E=1期间的S、R信号影响锁存器的状态。E=0为

8、低电平期间锁存器状态不变。功能表、特性方程、状态转换图、波形图。逻辑功能的四种描述方式:5）动作特点：E=1期间电路对信号敏感，并按S、R信号改变锁存器的状态。5.2.2D锁存器1.逻辑门控D锁存器国标逻辑符号逻辑电路图该锁存器有几种工作状态?有非定义状态吗?=DS=0R=1D=0Q=0D=1Q=1E=0不变E=1=DS=1R=0D锁存器的功能表置10111置01001保持不变不变×0功能QDEQ逻辑功能1.逻辑门控D锁存器2.传输门控D锁存器E=0时E=1时(a)电