电工第三十三讲课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,4,5 集成触发器,逻辑电路的,记忆,元件,触发器的功能,触发器是时序逻辑电路的基本单元电路。它是由门电路构成的，且具有记忆功能，能够存储 1 位二值信号。,触发器的特点,具有两个能自行保持的稳定状态0状态和1状态。用来表示二进制的0和1。,触发器的现态和次态,触发器接收输入信号(触发）之前的状态叫做现态，用,Q,n,表示。触发器接收输入信号(触发）之后的状态叫做次态，用,Q,n+1,表示。,45 集成触发器逻辑电路的记忆元件触发器的功能,1,一、基本RS触发器,S=1,R=1,1,1,若：,Q,n,=0,0,0,1,则：,Q,n+1,=0,Q,n,=1,1,1,0,Q,n+1,=1,保持状态,S=0,R=1,0,1,若：,Q,n,=0,Q,n,=1,则：,Q,n+1,=1,“1”状态,S=1,R=0,1,0,1,0,若：,Q,n,=0,Q,n,=1,则：,Q,n+1,=0,“0”状态,S=0,R=0,0,1,则：,Q,n+1,=1,Q,n+1,=1,触发器既不是1态，也不是0态，而且在S和R同时回到1后无法判定触发器将回到1态还是0态。在正常工作时，输入信号不允许输入S=R=0的信号。（禁止）,R,S,Q,Q,&,&,一、基本RS触发器S=1R=111若：Qn=0001则：Qn,2,功能表,逻辑符号,Q,Q,S,R,S,R,Q,时序图,注意：,R,S,Q,Q,&,&,Q,n,Q,n,0 1,0,1*1*,1,0 1,0,0 0,Q,n+1,Q,n+1,R S,S,R,Q,Q,RS00,QQ11;RS由00,11,下一状态不定,功能表逻辑符号QQSRSRQ时序图注意：RSQQ&Qn,3,其它形式RS触发器,Q,n,Q,n,0 1,0,0*0*,0 0,0 1,1 0,1 1,Q,n+1,Q,n+1,R S,Q,Q,S,R,R,S,Q,Q,1,R,S,Q,Q,&,&,其它形式RS触发器Qn Qn0 0,4,二、同步触发器,（电平触发方式）,(一)同步RS触发器,电平触发：在控制电平CP的控制下接收数据。,CP0，不接收外部输入由于交叉耦合的作用，保持原有状态。,当,CP,1时，其输出状态由,R,、,S,端的输入信号决定。,电平触发有正电平触发和负电平触发。,Q,Q,S,R,CP,&,&,&,&,二、同步触发器（电平触发方式）(一)同步RS触发器电平触发：,5,1、逻辑关系,功能表,0,Q,n,Q,n,Q,n+1,Q,n+1,R S,CP,1,0,0,Q,n,Q,n,1,0,1,1,0,1,1,0,0,1,1,1,1,1*,1*,逻辑符号,Q,Q,S,R,CP,R,D,S,D,置位端,复位端,R,D,S,D,Q,Q,S,R,CP,&,&,&,&,同步输入,异步输入,1、逻辑关系功能表0QnQnQn+1 Qn+1R,6,2、触发器功能的几种表示方法,CP,S,R,Q,n+1,Q,n+1,(1)时序图,2、触发器功能的几种表示方法CPSRQn+1Qn+1(1)时,7,波形分析1,CP,R,S,Q,n+1,Q,n+1,Q,Q,S,R,CP,&,&,&,&,波形分析1CPRSQn+1Qn+1QQSRCP&,8,波形分析2,CP,R,S,Q,n+1,Q,n+1,不定,Q,Q,S,R,CP,&,&,&,&,波形分析2CPRSQn+1Qn+1不定QQSRCP&,9,（2）特征方程,Q,n,R,0,1,S,00,01,11,10,0,1,0,0,1,1,Q,n+1,=S+RQ,n,RS=0,(CP=1),（2）特征方程 QnR0S00011110001Qn+1=,10,(二)同步D触发器（锁存器）,如何消除R-S触发器的不定状态？,R-S电平型触发器的输入由R、S双端输入改为单端输入，就不会出现不定状态了！,功能表,(CP=1),D,Q,n+1,0 0,1 1,D,Q,CP,Q,1,&,&,&,&,(二)同步D触发器（锁存器）如何消除R-S触发器的不定状态？,11,电平触发D触发器,功能表(CP=1),D,Q,n+1,0 0,1 1,逻辑符号,Q,CP,Q,D,R,D,S,D,特征方程,Q,n+1,=D (CP=1),Q,Q,CP,D,R,D,S,D,&,&,&,&,电平触发D触发器功能表(CP=1)DQn+10 01,12,时序图,当CP1时，QD;也就是Q接收D的输入。,因此,CP1“电位”一到，触发器就接收数据，叫,“电平触发器”，也叫“锁存器”。,CP,D,Q,n+1,时序图当CP1时，QD;也就是Q接收D的输入。CPDQ,13,不同形式的电平触发器,与或非门构成的锁存器,与非型锁存器,Q,D,CP,Q,1,1,&,&,1,Q,CP,D,&,&,&,1,不同形式的电平触发器与或非门构成的锁存器与非型锁存器QDCP,14,电平触发方式触发器存在的问题,空翻,CP,S,R,Q,有效翻转,空翻,在一个时钟脉冲周期中，触发器发生多次翻转的现象叫做,空翻,。,电平触发方式触发器存在的问题空翻CPSRQ有效翻转空翻,15,三、正边沿触发的D触发器,CP,D,Q,Q,&,R,D,S,D,&,&,&,&,&,Q,Q,D,CP,R,D,S,D,三、正边沿触发的D触发器CPDQQ&RDSD&QQD,16,时序图,CP,R,D,D,Q,n+1,时序图CPRDDQn+1,17,电平触发方式与边沿触发方式的区别,【例如】,1,2,3,4,CP,D,Q,Q,D锁存器输出,边沿D触发器输出,电平触发方式与边沿触发方式的区别【例如】1234CPDQQD,18,正边沿D触发器可以用作移位寄存器,D Q,0,CP,D Q,1,CP,D Q,2,CP,CP,串行输入,R,D,0,0,0,1,Q,0,Q,1,Q,2,CP,1,1,0,0,1,右移移位寄存器,0 0 0,1,1,0 0,2,1 1 0,3,0 1 1,1,0,锁存器不能构成移位寄存器,正边沿D触发器可以用作移位寄存器D Q0D Q1D Q,19,正边沿D触发器可以用作计数器,D Q,0,CP,D Q,1,CP,D Q,2,CP,CP,R,D,Q,2,Q,0,Q,1,Q,2,000,100,110,111,011,001,同步六进制计数器,.,.,.,正边沿D触发器可以用作计数器D Q0D Q1D Q2C,20,集成D触发器,1 2 3 4 5 6 7 8,R,D1,D,1,CP,1,S,D1,Q,1,Q,1,地,+V,CC,R,D2,D,2,CP,2,S,D2,Q,2,Q,2,74,74,14 13 12 11 10 9 8,1 2 3 4 5 6 7,1 2 3 4 5 6 7 8,R,Q,1,Q,1,D,1,D,2,Q,2,Q,2,地,+V,CC,Q,4,Q,4,D,4,D,3,Q,3,Q,3,CP,74,175,16 15 14 13 12 11 10 9,1 2 3 4 5 6 7 8,集成D触发器1 2 3,21,用触发器构成时序电路,D Q,0,CP,D Q,1,CP,D Q,2,CP,CP,R,D,同步时序逻辑电路,D Q,0,CP,D Q,1,CP,D Q,2,CP,CP,R,D,异步时序逻辑电路,用触发器构成时序电路D Q0D Q1D Q2CPR,22,D触发器应用,【例1】,分析下面数字电路的逻辑功能。,四人抢答器,&,1,&,R,+5V,Q,4,Q,3,Q,2,Q,1,D,4,D,3,D,2,D,1,S,4,S,3,S,2,S,1,Q,4,Q,3,Q,2,Q,1,R,CP,D,74LS175,R,D触发器应用【例1】分析下面数字电路的逻辑功能。四人抢答器&,23,I,6,I,5,I,4,I,3,I,2,I,1,I,0,5V,二进制编码器,带数字显示的七路抢答器,0,1,0,0,0,1,1,1,0,0,0,1,1,1,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,0,0,1,0,I6I5I4I3I2I1I05V二进制编码器带数字显示的七路,24,四、负边沿触发的JK触发器,Q,Q,J,K,CP,R,D,S,D,74LS73/双下降沿JK触发器,74LS109/双上升沿JK触发器,1 2 3 4 5 6 7 8,CP,1,R,D1,K,1,+V,CC,CP,2,R,D2,J,2,J,2,Q,1,Q,1,地,K,2,Q,2,Q,2,74,73,14 13 12 11 10 9 8,1 2 3 4 5 6 7,四、负边沿触发的JK触发器QQJKCPRDSD74LS73,25,JK触发器的功能表,Q,n+1,J K,CP,0 0,0 1,1 0,1 1,Q,n,0,1,Q,n,00 01 11 10,Q,n,J,0,1,K,0,1,0,0,1,0,1,1,Q,n+1,=JQ,n,+KQ,n,JK触发器的功能表Qn+1J KCP0 00 1,26,时序图,CP,J,K,Q,下降沿触发翻转,时序图CPJKQ下降沿触发翻转,27,五、T触发器,Q,Q,J,K,CP,R,D,S,D,J,K,T,Q,n,1,Q,n,0,Q,n+1,T,Q,Q,T,CP,R,D,S,D,保持翻转触发器,Q,n+1,=T,Q,n,五、T触发器QQJKCPRDSDJKTQn1Qn0Qn+1T,28,T触发器应用,CP,T,0,Q,0,T,1,Q,1,“1”,“1”,CP,Q,0,n+1,Q,1,n+1,分频器,T触发器应用CPT0Q0T1Q1“1”“1”CPQ0n+1Q,29,作业,4.5.2 4.5.3 4.5.4 4.5.6 4.5.7,作业4.5.2 4.5.3 4.5,30,