数电第5章 锁存器和触发器.ppt

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1、第5章锁存器和触发器基本要求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8/29/202111、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。8/29/202122、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。

2、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。CPCP8/29/202135.1双稳态存储单元电路5.1.1双稳态的概念8/29/20214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8/29/202152、数字逻辑分析——电路具有记忆1位二进制数据的功能。如Q=1如Q=010011011008/29/20216R为置0端（或复位端）S为置1端（或置位端）1状态：Q＝1、Q＝00状态：Q＝0、Q＝15.2.1SR锁存

3、器5.2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。反馈输入端输出端由两个或非门组成8/29/20217(1)工作原理R=0、S=0状态不变00若初态Qn=1101若初态Qn=001000≥1QQRG1G2≥1S≥1QQRG1G2≥1S8/29/20218无论初态Qn为0或1，锁存器的次态均为1态。信号消失后新的状态将被记忆下来。若初态Qn=101011若初态Qn=001010R=0、S=1置18/29/20219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。若初态Qn=1

4、01100若初态Qn=010001R=1、S=0置08/29/20211000S=1、R=1无论初态Qn为0或1，锁存器的次态、都为0。状态不确定约束条件: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，使得锁存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11S≥1QQ≥1RG1G28/29/202111SR000000110100011010011011110不定111不定RS=0保持置0置1不定（2）状态转换表（特性表）次态Qn+1与输入信号和现态Qn之间关系的真值表。8/29/202112（3）特性方程用逻辑函数来表示基本SR锁存器次态Qn+1与

5、输入信号和现态Qn之间的关系SR0001010111×（约束条件）简化功能表8/29/202113(4)状态转换图用两个圆圈分别表示基本SR锁存器的两个稳定的状态：0状态，1状态；箭头表示输入信号下状态转移的方向；箭头旁的标注表示状态转换时的条件。01R=0,S=1R=0,S=×R=1,S=0R=×,S=08/29/202114（5）工作波形8/29/202115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.功能表不定不定0010100101不变11不变Qn+1（约束条件）d.特性方程8/29/202116SRS接BS接A悬空时间S接A振动S悬空时间接B振动SR例：运用

6、基本SR锁存器消除机械开关抖动8/29/2021172.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8/29/202118S=0，R=0：Qn+1=QnS=1，R=0：Qn+1=1S=0，R=1：Qn+1=0S=1，R=1：Qn+1=×E=1：E=0：状态保持不变01&&&&状态发生变化工作原理（逻辑门控SR锁存器）Q3=SQ4=RQ3=0Q4=08/29/202119RS触发器次态卡诺图1)逻辑功能表（E=1）SRQnQn+1说明000001状态不变001101置0110001置1111101－－状态不定2)特性方程（E=1）（约束条件）逻辑功能（逻辑门控

7、SR锁存器）111þýü8/29/202120SRQn+100Qn01010111Ф逻辑门控SR锁存器真值表在E为低电平期间，锁存器的状态不变。在E为高电平期间，R、S信号影响锁存器的状态。工作波形（逻辑门控SR锁存器）8/29/2021215.2.2D锁存器1.逻辑门控D锁存器国标逻辑符号逻辑电路图8/29/202122=SS=0R=1D=0Qn+1=0（置0）D=1Qn+1=1（置1）E=0不变E=1=DS=1R=0D锁存器的功能表置10111置010