ch5 锁存器和触发器ppt课件.ppt

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1、主讲蒋冬初数字电路与系统设计SHUZIDIANLUYULUOJISHEJISHUZIDIANLUYULUOJISHEJISHUZIDIANLUYULUOJISHEJI主讲：蒋冬初DepartmentofPhysicsandElectronics&Engineering2010CH5锁存器和触发器5.1双稳态存储单元电路5.2锁存器5.3触发器的电路结构和工作原理5.4触发器的逻辑功能基本要求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触发器的逻辑功能和描述方法3.正确理解锁存器、触发器的

2、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：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。2.锁存器与触发器共同点：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能存储一位二进制码。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。CPCP5.1

3、双稳态存储单元电路5.1.1双稳态的概念5.1.2双稳态存储单元电路5.1.1双稳态的概念双稳态存储单元电路有两个稳定状态；在一定的输入信号的作用下，会从一种状态转换为另一种状态；信号作用消失后，双稳态存储单元电路保持稳态不变。反馈5.1.2双稳态存储单元电路Q端的状态定义为电路输出状态。电路有两个互补的输出端1.电路结构2.逻辑状态分析——双稳态存储单元电路具有记忆1位二进制数据的功能如果Q=1如果Q=010011011003.模拟特性分析I1=O2O1=I2双稳态有较强的抗干扰能力，具有记忆功能。5.2.1SR锁存器5.

4、2锁存器5.2.1D锁存器5.2.1SR锁存器1.基本SR锁存器初态：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。工作原理R=0、S=0状态不变00若初态Qn=1101若初态Qn=001000无论初态Qn为0或1，锁存器的次态为为1态。01若初态Qn=1101若初态Qn=0010010R=0、S=1置1无论初态Qn为0或1，锁存器的次态为0态。10若初态Qn=1110若初态Qn=0100101R=1、S=0置01100S=1、R=1状态不确定约束条件:SR=0由于两个与非门的延迟

5、时间无法确定，使得最终稳定状态也不能确定。如果S、R的1同时回到0，电路为什么状态？无论初态Qn为0或1，触发器的次态Qn+1、Qn+1都为0。用或非门构成的基本SR锁存器、c.国标逻辑符号a.电路图b.功能表001110100101不变00不变Q约束条件:SR=0SR保持0不确定1状态典型工作波形功能表001110100101不变00不变Q约束条件:SR=0SR保持0不确定1状态例：已知基本SR锁存器S、R波形，画出对应的输出波形。用与非门构成的基本SR锁存器、c.国标逻辑符号a.电路图111001不变不变b.功能表0010011

6、1Q约束条件:SR=0保持不确定10状态例运用基本SR锁存器消除机械开关触点抖动引起的脉冲输出。去抖动电路2.逻辑门控SR锁存器1）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：状态发生变化。状态不变Q3=S，Q4=R约束条件：SR=0的波形。例：逻辑门控SR锁存器的E、S、R的波形如下图虚线上边所示，锁存器的原始状态为Q=0，试画出Q3、Q4、Q和Q5.2.2D锁存器1.逻辑门控D锁存

7、器国标逻辑符号逻辑电路图=SS=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2.传输门控D锁存器E=0时E=1时(a)电路结构TG2导通，TG1断开TG1导通，TG2断开Q=DQ不变(b)工作原理例：根据输入信号D、E的波形画出输出波形3.D锁存器的动态特性定时图:表示电路动作过程中，对各输入信号的时间要求以及输出对输入信号的响应时间。74HC/HCT373八D锁存器4.典型集成电路工作模式输入内部锁存器状态输出LEDnQn使能和读锁

8、存器（传送模式）LHLLLLHHHH锁存和读锁存器LLL*LLLLH*HH锁存和禁止输出H×××高阻H×××高阻L*和H*表示门控电平LE由高变低之前瞬间Dn的逻辑电平。74HC/HCT373的功能表5.3触发器的电路结构和工作原理