第13讲5.1.3主从触发器

G6G5G2G1G8主触发器G7QmQmG4从触发器G3&&QQ&&1SRCPCPG9&&&&5.1.3主从触发器0第13讲1、主从RS触发器逻辑图与逻辑符号由两级同步RS触发器和一个非门构成1SC11RQQ工作原理（1）接收输入信号过程CP=1期间：1G9反相，输出为0•主触发器控制门G7、G8打开，接收输入信号R、S•从触发器控制门G3、G4封锁，其状态保持不变。有：0RSQRSQnm1nmG6G5G2G1G8主触发器G7QmQmG4从触发器G3&&QQ&&1SRCPCPG9&&&&0（2）输出信号过程在CP下降沿到来时•CP=0,主触发器控制门G7、G8封锁,在CP=1期间接收的内容被存储起来。1•同时，从触发器控制门G3、G4被打开，主触发器将其接收的内容送入从触发器，从触发器输出端随之改变状态。•在CP=0期间，由于主触发器保持状态不变，因此受其控制的从触发器的状态（Q、Q的值）当然也不可能改变。特性方程01RSQRSQnnCP下降沿到来时有效1SC11RQQ触发器的特性方程就是触发器次态Qn+1与输入及现态Qn之间的逻辑关系式功能表（与同步RS触发器功能一致）SRnQ1nQ000001010100110010010111110111——Qn01nnQQ1保持01nQ置0置1不定功能11nQ特点•由两个同步RS触发器组成，它们受互补时钟脉冲控制•主从RS触发器采用主从控制结构，从根本上解决了输入信号直接控制的问题，具有CP＝1期间接收输入信号，CP下降沿到来时触发翻转的特点。只在时钟脉冲的跳变沿触发翻转•输入信号必须在正跳变沿前加入，CP的低电平必须有一定的延迟时间•但其仍然存在着约束问题，即在CP＝1期间，输入信号R和S不能同时为1。电平触发D触发器为了解决钟控RS触发器的R、S之间的约束问题，可对钟控RS触发器稍加修改图5-6D触发器1DC1QDCP（a）电路结构（b）逻辑符号G4G2G1QDCPG3&&&&Qn+1=D•D触发器不仅可以对触发器进行定时控制，而且在时钟脉冲作用期间（CP=1时），将输入信号D转换成一对互补信号送至基本RS触发器的两个输入端，使基本RS触发器的两个输入信号只能是01或者是10两种组合，从而消除了状态不确定的现象，解决了对输入的约束问题。G1G2G3G4G5G6Q3Q4Q5Q6&&&&&&QQDCPSdRd1Q=11.维持—阻塞边沿D触发器电路组成工作原理1.直接置1、置0SD置1端、RD置0端，低电平有效置1或置0后，SD、RD回到高电平2.CP=0.011G3、G4封锁，Q3=Q4=1触发器的状态不变；同时Q3、Q4反馈到门G5、G6、将门打开，接收输入信号D，Q5=D，Q6=Q5=D113.CP由0变1.若D=00Q5=11Q6=00Q4=11Q3=001Q=0即Q=D0又Q3反馈到G5的输入，保证Q5=1，即使D发生变化，Q5也不会变化，维持Q=0。置0维持线置1阻塞线015.1.4边沿触发器•D触发器不仅可以对触发器进行定时控制，而且在时钟脉冲作用期间（CP=1时），将输入信号D转换成一对互补信号送至基本RS触发器的两个输入端，使基本RS触发器的两个输入信号只能是01或者是10两种组合，从而消除了状态不确定的现象，解决了对输入的约束问题。当CP=1时，将，，代入钟控RS触发器的特性方程（5.1.1），即得到D触发器的特性方程为：10nnQSRQRSDQn110nnQSRQRSDQn1G1G2G3G4G5G6Q3Q4Q5Q6&&&&&&QQDCPSdRd维持—阻塞边沿D触发器电路组成工作原理3.CP由0变1.若D=11•Q5=00Q6=1Q4=00Q=1即Q=D1Q3=1•同时Q4=01Q=00即使D发生变化，由1变0，Q5跟着发生变化也没有关系。Q6=1不会变化，维持Q=1。置1维持线同时Q4到G3的输入线，阻止门G3打开，保证Q3=1，不让基本RS触发器置00置0阻塞线4.结论：1.维持阻塞D触发器是在CP上升沿翻转的，故有边沿触发器之称。2.正跳沿后输入即被封锁，翻转后的状态只取决于CP前D的输入。•且Q4反馈到G6的输入，保证Q6=1，105.2触发器的功能5.2.1RS触发器1.功能分析逻辑图G6G5G2G1G8主触发器G7QmQmG4从触发器G3&&QQ&&1SRCPCPG9&&&&特性方程对于从触发器，有1nmn1nm1nmn1nm1nm1nQQQQQQQQnmnQQ同理nm1nmQRSQ对于主触发器，有n1nQRSQ所以Qmn+1相当于SQmn+1相当于R功能表SRnQ1nQ000001010100110010010111110111——Qn01nnQQ1保持01nQ置0置1不定功能11nQ状态转换图描述触发器的状态转换关系及转换条件的图形称为状态图10S=0R=1S=1R=0S=0R=×S=×R=0表示触发器的状态表示状态转换的方向，箭尾现态，箭头次态状态转换的条件•当触发器处在0状态，即Qn=0时，若输入信号S=0，R=0或1，触发器仍为0状态；•当触发器处在1状态，即Qn=1时，若输入信号R=0，S=0或1，触发器仍为1状态；•若S=0，R=1；或相反，触发器就会翻转5.2.2JK触发器1.功能分析逻辑图CPG2G1G4G3&&&&QQG6G5G8G7&&&&Q’Q’G10G11RS&&G91JK从触发器主触发器在主从RS触发器的基础上稍加改动而成.nnKQRQJS代入主从RS触发器的特性方程，即可得到主从JK触发器的特性方程：特性方程QKQJQKQQJQRSQnnnnnnn1CP下降沿到来时有效功能表JKnQ1nQ001001100010111011110Qn01001Qn功能保持置0（同J）置1翻转（同J）主从JK触发器没有约束。触发器（J=K=1时）的翻转：每来一个时钟脉冲，触发器翻转一次。可以用来计数,其输出频率是时钟脉冲的一半，即二分频.QCP12345678状态转换图10J=×K=1J=1K=×J=0K=×J=×K=0例5.2.1设负跳沿触发的JK触发器的时钟脉冲和J、K信号的波形如图所示，画出输出端Q的波形。设触发器的初始状态为0。QCP12345678JK解：根据特性方程、或功能表或状态图，可画出Q的波形第1、2个CP脉冲，J=K=1，在CP脉冲下降沿时，Q翻转.第3个CP脉冲，J=0，K=1，CP脉冲下降沿，置0，Q=0（不改变）.第4个CP脉冲，J=1，K=0，CP脉冲下降沿，置1，Q=1.第5个CP脉冲，J=0，K=1，CP脉冲下降沿，置0，Q=0.第6个CP脉冲，J=0，K=0，CP脉冲下降沿，状态保持不变（Q=0）.注意事项触发器的翻转发生在时钟脉冲的触发沿（此处为下降沿）判断主从触发器次态的依据是触发沿前瞬间输入端的状态。判断边沿触发器次态的依据是触发沿前瞬间输入端的状态作业13P206~207：5.2.15.2.2