触发器及时序逻辑电路教学提纲.ppt

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,*,触发器及时序逻辑电路,学完本章应掌握以下问题：,逻辑符号,R,D,S,D,C,Q,K,J,1.,触发器的输出随输入如何变化？,2.,触发器的输出在何时变化？,3.,触发器的初始状态如何设定？,牢记,R-S,、,JK,、,D,及,T,和,T,触发器,的真值表。,上升沿触发还是下降沿触发？,直接置位端和直接复位端。,不需要掌握触发器的内部电路结构和原理。,2,概述,触发器的功能：,形象地说，它具有“一触即发”的功能。在输入信号的作用下，它能够从一种稳态,(0,或,1),转变到另一种稳态,(1,或,0),。,触发器的特点：,有记忆功能的逻辑部件。输出状态不只与现时的输入有关，还与原来的输出状态有关。,触发器的分类：,按功能分：,有,RS,触发器、,D,型触发器、,JK,触发器、,T,型等；,按触发方式划分：,有电平触发方式、主从触发方式和边沿触发方式。,3,两个输入端,11.1 RS,触发器,&,G,1,&,G,2,反馈,两个输出端,一、基本,RS,触发器,反馈,正是由于,引入反馈，,才使电路,具有,记忆功能,!,输入有,4,种情况：,输出,Q,和,Q,互为相反逻辑,所以只有两种状态：,“0”,态,Q=0,Q=1,“1”,态,Q=1,Q=0,#,0 0,1 1,1 0,0 1,R,D,S,D,4,输入R,D,=0,S,D,=1,时,若原状态为“,0”,态：,1,1,0,0,1,0,1,0,输出仍保持“,0”,态：,&,a,&,b,若原态为“,1”,态：,0,1,1,1,1,0,1,0,输出变为,“,0”,态,：,置“,0”,！,&,a,&,b,Q=0,Q=1,Q=0,Q=1,Q=0,Q=1,Q=1,Q=0,#,11.1,见仿真分析,5,输入,R,D,=1,S,D,=0,时,若原状态：,1,0,1,0,1,0,0,1,输出变为：,&,a,&,b,若原状态：,0,0,1,1,0,1,0,1,输出保持：,&,a,&,b,置“,1”,！,11.1,6,输入,R,D,=1,S,D,=1,时,若原状态：,1,0,1,1,1,0,0,1,输出保持原状态：,若原状态：,0,1,1,1,0,1,1,0,输出保持原状态：,&,a,&,b,&,a,&,b,保持！,11.1,7,输入,R,D,=0,S,D,=0,时,0,0,1,1,输出：全是,1,注意：,当,R,D,、,S,D,同时由,0,变为,1,时，翻转快的门输出变为,0,，另一个不得翻转。因此，,该状态为不定状态,。,&,a,&,b,基本触发器的功能表,复位端,置位端,逻辑符号,Q,保持原状态,0 1,1 0,不定状态,1 1,0 1,1 0,0 0,R,D,S,D,11.1,8,Q,Q,R,D,S,D,a,b,R,D,S,D,二、同步,RS触发器,c,d,R,S,CP,“,同步,”的含义：,RS,触发器的动作与时钟,CP,同步。,直接清零端,直接置位端,输出端,输入端,11.1 RS,触发器,直接清零端,置位端的处理,平时常为,1,平时常为,1,11.1,R,D,S,D,R,S,C,Q,9,CP,=0,时,0,1,1,触发器保持原态,CP,=1,时,&,a,&,b,&,c,&,d,CP,1,1,1,&,a,&,b,&,c,&,d,CP,1,1,11.1,10,同步,RS,触发器的功能表,简化的功能表,Q,n,+1,为新状态，,Q,n,为原状态,逻辑符号,R,D,S,D,R,S,C,Q,基本触发器的功能表,Q,保持原状态,0 11 0,不定状态,1 1,0 1,1 0,0 0,R,D,S,D,11.1,11,CP,1,时：,主触发器打开，从触发器封锁,三、主从,RS,触发器,CP,0,时：,主触发器封锁，从触发器打开,动作特点：,时钟下降沿触发,F,主,F,从,Q,Q,R,2,S,2,C,CP,Q,Q,Q,Q,R,1,S,1,C,CP,11.1 RS,触发器,R,D,S,D,C,Q,R,S,功能表,逻辑符号,11.1,12,11.2 JK,触发器,逻辑符号,R,D,S,D,C,Q,K,J,功能表,该触发器带有直接置位复位端,下降沿触发,例,1,：画出主从,JK,触发器输出端波形图,CP,J,K,Q,13,JK,触发器的时序图,J,Q,CP,K,J,Q,保持,T,14,11.3 D,触发器,功能表,例：,画出,D,触发器的输出波形。,CP,D,Q,逻辑符号,R,D,S,D,D,C,Q,该触发器带有直接置位复位端,上升沿触发,见仿真分析,15,11.4,触发器功能的转换,一、,T,触发器,功能：,每来一个脉冲，输出状态翻转一次，也叫计数器,Q,Q,R,S,C,CP,Q,Q,功能表,R,D,S,D,C,Q,T,逻辑符号,:,二、,T,触发器,CP,Q,T,T,触发器的,时序波形,T,和,T,触发器,16,J,K,Q,Q,CP,Q,2,J,K,Q,Q,CP,Q,1,CP,例,2,：假设初始状态,Q,n,=0,，画出,Q,1,和,Q,2,的波形图,Q,1,Q,2,看懂逻辑符号；,熟练使用功能表。,17,R,D,S,D,C,Q,K,J,常用“专业术语”介绍,数据锁定：,触发器的输出状态固定不变，这就称作“数据锁定”。它相当于“保持”功能。,清零：,使,R,D,=0,，输出端,Q,置,0,预置：,使,S,D,=0,，输出端,Q,置,1,。,18,11-1,对于基本,RS,触发器，若输入波形如下，试分别画出原,态为,0,和原态为,1,对应时刻的,Q,端和,Q,端波形,t,S,D,t,R,D,Q,Q,原态为,0,0,1,原态为,1,Q,Q,1,0,19,11-2,试分析图示逻辑电路的功能，说明它是什么类型的触发,器，画出它的逻辑符号。,1,1,功能表,Q,n+1,0,0,不定,1,1,1,0,不定,Q,n,Q,n,R,D,S,D,0,0,0,1,1,0,1,1,0,0,0,0,0,1,1,1,0,1,1,1,0,0,1,1,根据功能表，此为,RS,触发器,逻辑符号,D,R,D,S,#,20,Q,#,11-4,主从型,RS,触发器各输入信号如下图所示，试画出,Q,端,和,Q,端的波形。,R,D,CP,S,R,Q,21,11-5,在下图所示输入信号激励下，试分别画出,TTL,主从型,和,CMOS,边沿型,JK,触发器,Q,端的波形，（触发器原态为,0,）,CP,J,K,TTL,主从型,CMOS,边沿型Q,Q,#,22,11-6,在下图所示输入信号激励下，试画出,D,触发器,Q,端的,波形，（触发器原态为,0,）。,#,CP,D,Q,23,11-7,两个触发器的特性表如下表所示，,试 说明表中各项操作 的含义，并指出,它们各是什么类型的触发器。,输 入,输 出,CP,A,D,R,D,S,Q,n+1,Q,n+1,0 0 0 0 1,1 0 0 1 0,0 0,Q,n,Q,n,1 0,0,1,0 1,1,0,1 1,1,1,遇上升沿，,D=0,时，,Q,n+1,=0,遇上升沿，,D=1,时，,Q,n+1,=1,遇下降沿，,D,无论什么，,Q,n+1,不变,无论其它输入如何,只要,R,D,=1,Q,n+1,=0,无论其它输入如何,只要,S,D,=1,Q,n+1,=1,当,R,D,、,S,D,同时为,1,逻辑关系混乱,逻辑符号,R,D,S,D,D,C,Q,D,触发器，上升沿触发，置位、复位端高电平有效,24,11-10,判断图示电路是什么功能的触发器，并写出其特性方程,1,&,&,1,J,K,CP,A,Q,Q,AQ,AQ,+,AQ,AQ,A,Q,n+1,0 0,0 1,1 0,1 1,Q,n,（,J=K,）,+,AQ,AQ,0,0,1,1,1,0,0,1,可以看出，输出总是与输入,A,相同，显然是,D,触发器,逻辑,符号,D,C,Q,#,特性方程：,Q,n+1,=A,25,11-11,试画出,Q,1,与,Q,2,端的波形。,从图中可看出：,D,1,=Q,2,，,D,2,=Q,1,R,D,A,B,R,Q,1,Q,1,D,Q,2,Q,2,D,R,A,B,Q,1,Q,2,26,J,K,Q,Q,CP,Q,2,J,K,Q,Q,CP,Q,1,CP,例,2,：假设初始状态,Q,n,=0,，画出,Q,1,和,Q,2,的波形图。,Q,1,Q,2,看懂逻辑符号；,熟练使用功能表。,27,复位端,置位端,R,D,S,D,R,S,C,Q,Q,保持原状态,0 1,1 0,不定状态,1 1,0 1,1 0,0 0,R,D,S,D,简化的功能表,1.,基本,RS,触发器,2.,同步,RS,触发器,28,逻辑符号,R,D,S,D,C,Q,K,J,功能表,R,D,S,D,D,C,Q,4.D,触发器,3.JK,触发器,29,5.T,触发器,6.T,触发器,Q,K,J,CP,T,Q,K,J,CP,1,T,为,0,时，保持；,T,为,1,时，状态翻转,计数功能,7.D,触发器,Q,K,J,CP,D,1,30,11.5,寄存器,11.6,计数器,11.7,脉冲分配器,时序逻辑电路,时序电路的特点：,具有记忆功能。,时序电路的基本单元：,触发器。,31,11.5.1,数码寄存器,11.5,寄存器,32,8,位三态输出数码寄存器,T3374,33,11.5.2,移位寄存器,34,11.5,寄存器,11.6,计数器,11.7,脉冲分配器,时序逻辑电路,作为重点！,35,Q,0,Q,1,Q,2,CP,11.6,计数器,一、计数器功能的分析,Q,2,CP,Q,1,Q,0,R,D,CP,Q,2,Q,1,Q,0,对应十进制数,状态转换表,波形图：,0 0 0 0 0,1 0 0 1 1,2 0 1 0 2,3 0 1 1 3,4 1 0 0 4,5 1 0 1 5,6 1 1 0 6,7 1 1 1 7,8 0 0 0 0,1 2 3 4 5 6 7 8,通过分析可知该计数器为：,8,进制异步加法计数器,如何知道是,异步,？,脉冲不同时作用于各触发器，,所以是,异步方式,工作。,如何知道是几进制？,看图：看表：,到几归,0,就是几进制！,如何知道是加法还是减法？,看表：,对应十进制数是递增的是加法！,第一个脉冲过后,例,1,36,11.6,计数器,一、计数器功能的分析,Q,1,Q,0,状态转换表：,波形图：,0 0 0 0,1 1 1 3,2 1 0 2,3 0 1 1,4 0 0 0,5 1 1 3,CP,1 2 3 4 5,通过分析可知该计数器为：,4,进制异步减法计数器,CP,Q,1,Q,0,对应十进制数,Q,0,CP,R,D,Q,1,Q,0,例,2,异步计数器的特点：,在异步计数器内部，触发器的触发信号不完全一样，即,各个触发器状态变换的时间先后不一，故被称为“异步计数器”。,37,计数脉冲,1.,写出控制端的逻辑表达式,J,2,=,Q,1,Q,0,，,K,2,1,J,1,=,K,1,1,J,0,=,Q,2,，,K,0,1,分析步骤,：（,法一）,Q,2,Q,2,J,2,K,2,Q,1,Q,1,J,1,K,1,Q,0,Q,0,J,0,K,0,CP,11.6,计数器,一、计数器功能分析,例,3,2.,写出各触发器的状态方程,逢,CP,（）,逢,Q,0,（）,逢,CP,（）,逢,CP,（）,逢,Q,0,（）,逢,CP,（）,3.,填写 状态转换表,Q,1,Q,2,Q,1,Q,0,0 0 0 0 0,1,0,Q,2,Q,0,0,1,1,2,0,0,1,2,3,0,1,1,3,41,0,0,4,5,0,0,0,0,5,进制异步加法计数器,CP,Q,2,Q,1,Q,0,十进制数,38,Q,2,Q,2,J,2,K,2,Q,1,Q,1,J,1,K,1,Q,0,Q,0,J,0,K,0,CP,0 0 0 0 0 1 1 1 1 1,0 1 1 1 1 1,0 1 1 1 1 1,1 1 1 1 1 1,0 1 1 1 0 1,5 0 0 0 0 1 1 1 1 1,1.,写出控制端的逻辑表达式,分析步骤,：（,法二）,例,3,J,2,=,Q,1,Q,0,K,2,1,J,1,=,K,1,1,J,0,=,Q,2,，,K,0,1,2.,填写 状态转换表,1,0,1,0,0,1,0,2,3,0,1,1,4,1,0,0,0,1,2,3,4,0,CP,Q,2,Q,1,Q,0,J,2,=,K,2,=,J,1,=,K,1,=,J,0,=,K,0,=,Q,1,Q,0,1,1,1,1,Q,2,十进制数,5,进制异步加法计数器,39,Q,2,Q,2,J,2,K,2,Q,1,Q,1,J,1,K,1,Q,0,Q,0,J,0,K,0,&,CP,分析步骤,：,例,4,2.,填写 状态转换表,1.,写出控制端的表达式,J,2,=,K,2,=,Q,1,Q,0,J,1,=,K,1,=,Q,0,J,0,=,K,0,=1,0 0 1 1 1 1,0 0 0 0 0 0 0 0 1 1,0 0 0 0 1 1,1 1 1 1 1 1,0 0 0 0 1 1,0 0 1 1 1 1,0 0 0 0 1 1,1 1 1 1 1 1,0 0 0 0 1 1,CP Q,2,Q,1,Q,0,J,2,K,2,J,1,K,1,J,0,1,K,0,1,Q,1,Q,0,Q,1,Q,0,Q,0,Q,0,十进制数,0,0,1,0,1,0,0,1,1,0,0,1,1,1,0,1,1,0,1,1,1,0,0,0,0,1,2,3,4,5,6,7,0,1,2,3,4,5,6,7,8,8,进制同步加法计数器,40,计数器功能分析总结,异步方式：,波形图,状态表,同步方式：,控制端方程,状态表,混合方式：,状态方程,控制端方程状态表,Q,2,Q,2,J,2,K,2,Q,1,Q,1,J,1,K,1,Q,0,Q,0,J,0,K,0,CP,CP,Q,2,Q,2,J,2,K,2,Q,1,Q,1,J,1,K,1,Q,0,Q,0,J,0,K,0,&,CP,41,11.6.2,中规模集成计数器,1,、,4,位二进制同步计数器,T1161,（,74163,）,42,A B C D P,CP,LD,Cr,Q,CC,Q,A,Q,B,Q,C,Q,D,T,T 1161,用,T1161,构成任意进制计数器,1,）复位法,例,1,用,T 1161,构成,M=12,进制计数器。,解,12,对应的二进制码为,Q,D,Q,C,Q,B,Q,A,=1100,用此码给计数器复位,“1”,“1”,“1”,脉冲输入端,12,进制计数器,利用,Cr,端,43,A B C D P,CP,LD,Cr,Q,CC,Q,A,Q,B,Q,C,Q,D,T,T 1161,“1”,“1”,“1”,脉冲输入端,10,进制,7,进制,A B C D P,CP,LD,Cr,Q,CC,Q,A,Q,B,Q,C,Q,D,T,T 1161,“1”,“1”,“1”,脉冲输入端,0111,1010,1,）复位法,1,）复位法,例,2,例,3,44,用,T1161,构成任意进制计数器,2,）置数法,状态译码,置数法,例,4,用,T 1161,构成,M=12,进制计数器。,A B C D P,CP,LD,Cr,Q,CC,Q,A,Q,B,Q,C,Q,D,T,T 1161,“1”,“1”,“1”,脉冲输入端,解：,当输出为“,M-1,”,即,1011,时，应送出一个有效置位信号，一旦,第,M,个脉冲一到，计数器被置成,0 0 0 0,。,利用,LD,端,12,进制,对,M-1,译码,45,A B C D P,CP,LD,Cr,Q,CC,Q,A,Q,B,Q,C,Q,D,T,T 1161,“1”,“1”,“1”,脉冲输入端,A B C D P,CP,LD,Cr,Q,CC,Q,A,Q,B,Q,C,Q,D,T,T 1161,“1”,“1”,“1”,脉冲输入端,9,进制,状态译码,置数法例,5,例,6,6,进制,状态译码,置数法,M-1=8=1000,M-1=5=0101,46,9,进制,进位输出,置数法,例,8,预置数,0111,A B C D P,CP,LD,Cr,Q,CC,Q,A,Q,B,Q,C,Q,D,T,T 1161,“1”,“1”,“1”,脉冲输入端,1,6,进制,进位输出,置数法,例,9,预置数,1010,A B C D P,CP,LD,Cr,Q,CC,Q,A,Q,B,Q,C,Q,D,T,T 1161,“1”,“1”,“1”,脉冲输入端,1,47,T 1161,计数器构成法小结,复 位 法 对,M,译码,利用,Cr,端并另加,与非门,无预置数,2.,状态译码置数法 对,M-1,译码,利用,LD,端并另加,与非门,预置数,0 0 0 0,3.,进位输出置数法,利用,LD,和,Q,CC,端并另加,非门,预置数,16 M,置数法,48,2,二,-,五十进制异步计数器,T4290,11.6.2,中规模集成计数器,49,S,9,(1),S,9,(2),R,D,(1),R,D,(2),CP,1,CP,0,Q,3,Q,2,Q,1,Q,0,T 4290,S,9,(1),S,9,(2),R,D,(1),R,D,(2),CP,1,CP,0,Q,3,Q,2,Q,1,Q,0,T 4290,用,T4290,构成任意进制计数器,十 进制,6,进制,CP,CP,见仿真分析,50S,9,(1),S,9,(2),R,D,(1),R,D,(2),CP,1,CP,0,Q,3,Q,2,Q,1,Q,0,T 4290,S,9,(1),S,9,(2),R,D,(1),R,D,(2),CP,1,CP,0,Q,3,Q,2,Q,1,Q,0,T 4290,CP,CP,9,进制,8,进制,见仿真分析,51,CP,7,进制,S,9,(1),S,9,(2),R,D,(1),R,D,(2),CP,1,CP,0,Q,3,Q,2,Q,1,Q,0,T 4290,48,进制,CP,S,9,(1),S,9,(2),R,D,(1),R,D,(2),CP,1,CP,0,Q,3,Q,2,Q,1,Q,0,T 4290,S,9,(1),S,9,(2),R,D,(1),R,D,(2),CP,1,CP,0,Q,3,Q,2,Q,1,Q,0,T 4290,此为级联复位法,级联,52,54,进制,复位级联法,S,9,(1),S,9,(2),R,D,(1),R,D,(2),CP,1,CP,0,Q,3,Q,2,Q,1,Q,0,T 4290,S,9,(1),S,9,(2),R,D,(1),R,D,(2),CP,1,CP,0,Q,3,Q,2,Q,1,Q,0,T 4290,CP,6 9,逢,9,进,1,，计满,6,个,9,后，复位,级联,53,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,