五集成触发器.pptx

1第五章第五章 集成触发器集成触发器主要内容主要内容 5.1 基本触发器基本触发器 5.2 钟控触发器钟控触发器 5.3 主从触发器主从触发器 5.4 边沿触发器边沿触发器 2 前前面面介介绍绍的的各各种种门门电电路路及及由由门门电电路路组组成成的的组组合合电电路路，其其共共同同特特点点是是当当前前的的输输出出完完全全取取决决于于当当前前的的输输入入，与与过过去去的的输输入入无无关关，它它们们没没有有记记忆忆功能。功能。在在数数字字系系统统中中：常常需需要要有有记记忆忆功功能能。触触发发器器就就是是一一种种具具有有记记忆忆功功能能的的逻逻辑辑部部件件。触触发发器器有有两两个个稳稳定定状状态态，分分别别表表示示二二进进制制数数码码的的“0”和和“1”。可可以以长长期期保保存存所所记记忆忆的的信信息息，只只有有在在一一定定外外界界触触发发信信号号的的作作用用下下，它它们们才才能从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态，即存入新的数码。能从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态，即存入新的数码。本章学习目的：本章学习目的：对各种触发器功能的掌握是学习时序电路的基础。对各种触发器功能的掌握是学习时序电路的基础。触发器两个基本特点：触发器两个基本特点：(1)(1)具有两个能自行保持的稳定状态，用来表示逻辑状态具有两个能自行保持的稳定状态，用来表示逻辑状态0和和1，或二，或二进制数进制数0和和1。(2)(2)根据不同的输入信号可以将触发器状态置成根据不同的输入信号可以将触发器状态置成“1 1”或或“0 0”。3&AB一、电路组成和工作原理一、电路组成和工作原理1、电路组成、电路组成 基本触发器是由基本触发器是由A和和B两个与非门两个与非门交叉耦合组成。交叉耦合组成。A和和B可以由与非门组成。也可以由或非门、与或非门组成。可以可以由与非门组成。也可以由或非门、与或非门组成。可以是是TTL门，也可以是门，也可以是CMOS门。门。0110触发器是以触发器是以Q端表示输出状态。端表示输出状态。触发器具有两个稳定状触发器具有两个稳定状态，输出不是态，输出不是0就是就是1。4&AB2、工作原理、工作原理0 1 0 11 0 1 01 10101101011触发器置触发器置“0”触发器置触发器置“1”1 00 111状态保持不变状态保持不变0 000011 1触发器输出端均为触发器输出端均为“1”，破坏了双稳态关系。，破坏了双稳态关系。当输入当输入00同时撤消，触发器会发生那些变化？同时撤消，触发器会发生那些变化？10用工作波形图来详细分析。用工作波形图来详细分析。51 1保持保持Q原来是什么状态，就保持什么状态。原来是什么状态，就保持什么状态。010 01 11 1应该保持，但实际保持不了！应该保持，但实际保持不了！如果如果 A t p d B t p dA门先于门先于B门相与非，门相与非，1100如果如果 B t p d 3t3tpdpd（4）f fcpmaxcpmax1/(tCPL+tCPH)=1/5tpd（5 5）工作波形分析）工作波形分析 2 2维持维持阻塞阻塞D_FFD_FF的脉冲工作特性的脉冲工作特性 （1）t tCPLCPLt tsetset=2t=2tpdpd，建立时间，建立时间t tsetset内内D D必须保持不变；必须保持不变；39CPDQ CP=0、CP=1期间触发器状态不变。只有期间触发器状态不变。只有CP到来到来Q随随D变化而改变。变化而改变。初态为初态为0。5.4 边沿触发器边沿触发器40注意注意注意注意：CC4013的异步输入端RD和SD为高电平有效。CP上升沿触发3 3、集成维持、集成维持-阻塞阻塞D D触发器触发器415.4 边沿触发器边沿触发器二、二、利用传输延迟时间的边沿触发器（后沿触发）利用传输延迟时间的边沿触发器（后沿触发）电路特点：电路特点：该该电电路路由由两两个个与与或或非非门门构构成成基基门门RS-FF，由由与与非非门门G、H构构成成触触发发引引导导电电路路。且且G、H的的传传输输延延迟迟要要大大于于基基本本RS-FF的的翻翻转转时间。时间。42 5.4 边沿触发器边沿触发器1工作原理工作原理 CP=0CP=0时，门时，门C C、F F、G G、H H被被CPCP封锁，封锁，D D、E E工作工作 故：故：基本基本RS_FFRS_FF通过通过D D、E E保持保持Q Qn n当当，且且CP=1CP=1时，门时，门C C、F F首先解除封锁首先解除封锁 故故:基本基本RS_FFRS_FF也可通过也可通过C C、F F保持保持Q Qn n 传传输输延延迟迟后后，G G、H H也也解解除除封封锁锁，J J、K K将将使使G G、H H变变化化，但但即即使使G=H=0G=H=0封封锁锁了了D D、E E，基本，基本RS_FFRS_FF仍可保持仍可保持Q Qn n；后，门后，门C C、F F首先被封锁，而首先被封锁，而G G、H H将保持原来状态，将保持原来状态，当传输延迟后，当传输延迟后，G G、H H也被封锁，基本也被封锁，基本RS_FFRS_FF将通过将通过D D、E E保持保持Q Qn+1n+1/R/RD D、/S/SD D是异步置是异步置0 0端和异步置端和异步置1 1端。端。43CPJKQn+10 01 1X XX XX X0 01 10 0X XX XX X1 11 11 10 00 01 11 10 01 10 01 11 11 10 01 11 11 11 11 1 CP=0及及CP=1期间触发器状态维持不变，只有期间触发器状态维持不变，只有CP到来，到来，触发器的触发器的状态只取决于状态只取决于CP脉冲脉冲到来前一瞬间输入信号到来前一瞬间输入信号JK的状态。的状态。逻辑符号及功能表：逻辑符号及功能表：5.4 边沿触发器边沿触发器44JKQCP初态为初态为12脉冲工作特性脉冲工作特性45低电平有效低电平有效CP下降沿触发3 3、集成边沿、集成边沿J-KJ-K触发器触发器46 对于维持阻塞触发器对于维持阻塞触发器：在在CP信号的信号的到来前一个极短到来前一个极短的时间内，外部激励信号已取样进入触发器，当的时间内，外部激励信号已取样进入触发器，当CP到来，取到来，取样信号逐级传输引起触发器状态转移，与此同时，维持阻塞样信号逐级传输引起触发器状态转移，与此同时，维持阻塞逻辑立即起作用，隔离了外部激励信号。逻辑立即起作用，隔离了外部激励信号。即正跳转移。即正跳转移。对于边沿型触发器：对于边沿型触发器：状态仅在状态仅在CP信号的信号的或或到来时刻到来时刻进行转移，而状态的变化则进行转移，而状态的变化则取决于取决于CP边沿到来前一瞬间对外边沿到来前一瞬间对外部激励信号的取样值部激励信号的取样值。事实上维持阻塞型触发器是一种正边。事实上维持阻塞型触发器是一种正边沿触发器。沿触发器。5.4 边沿触发器边沿触发器475.4 边沿触发器边沿触发器三、三、CMOSCMOS传输门构成的边沿触发传输门构成的边沿触发 1COMS传输门构成基本传输门构成基本FF 原理：原理：CP=0CP=0，TGTG1 1 TGTG2 2，Q Qn+1n+1=D=D CP=1CP=1，TGTG1 1 TGTG2 2，Q Qn+1n+1=Q=Qn n 此此为为D D触触发发器器，电电平平触触发发型型，CPCP低低有有效效，缺缺点点是是抗抗干干扰扰力力差差，多次翻转问题。多次翻转问题。485.4 边沿触发器边沿触发器2 2CMOSCMOS传输门构成的传输门构成的D D边沿触发器边沿触发器 原理：原理：R RD D、S SD D是异步置是异步置0 0和置和置1 1端，高有效端，高有效CP=0CP=0时，准备阶段时，准备阶段TGTG1 1 ，TGTG2 2 ，主，主FFFF接收接收D D信息信息TGTG3 3 ，TGTG4 4 ，从从FFFF与与主主联联系系被被切切断断，从从FFFF保持，保持，CPCP,状态转移状态转移 TGTG1 1，TGTG2 2，主主FFFF保保持持CPCP上上升升沿沿前前一刻的输入信号，即一刻的输入信号，即TGTG3 3，TGTG4 4，从，从FFFF接收主接收主FFFF的状态，的状态，495.4 边沿触发器边沿触发器3 3CMOSCMOS传输门构成的传输门构成的J-KJ-K边沿触发器边沿触发器 具体电路如下图所示具体电路如下图所示505.4 边沿触发器边沿触发器 电路中，由于电路中，由于CP=1CP=1时，已经切断了主触发器与输入时，已经切断了主触发器与输入信号间的通路，因此，该触发器没有一次性翻转现象！信号间的通路，因此，该触发器没有一次性翻转现象！51第五章第五章 集成触发器集成触发器主要内容主要内容 5.1 基本触发器基本触发器 5.2 钟控触发器钟控触发器 5.3 主从触发器主从触发器 5.4 边沿触发器边沿触发器 52 已知维持一阻塞型已知维持一阻塞型D触发器的触发器的CP、RD、SD及及D端端的波形，试绘出其的波形，试绘出其Q端波形。端波形。例题例题1例题例题解解:53 由边沿由边沿J-K触发器组成的电路如图所示，设其初态触发器组成的电路如图所示，设其初态为为0。试画出电路在。试画出电路在CP脉冲作用下，脉冲作用下，Q及及Y端的波形。端的波形。例题例题2解解:54第五章第五章 集成触发器集成触发器【第五章习题】P174：3，8，9