1、触发器要点第四章 触发器知识要点1、 触发器的概念、特点每个触发器是用来存储1位二进制信息。(虽然有2个输出端,但正常情况Q和Q的值是关联的,触发器存储的是1位信息:0状态或1状态。)2、 定义:触发器的输出状态: 正常情况:(两个输出端Q和Q的值是关联的) 0状态(Q=0同时Q=1) 1状态(Q=1同时Q=0)非正常情况:(Q和Q的值是非关联的) 0*状态(Q=0同时Q=0) 1*状态(Q=1同时Q=1)3、 定义:触发器的初态(上一个状态)和次态(下一个状态):触发器具有记忆功能,任何时刻都具有一个状态值,可能为0状态,亦或为1状态。在每个动作时刻(时钟同步触发下),触发器的输出状态会发生
2、改变,变化前触发器原来存储的状态叫初态,动作后触发器改变的状态叫次态。功能表所示中Q对应初态,Q*对应次态。(有些资料里初态用Qn、次态用Qn+1表示)输入信号初 态次 态功 能SDRDQQ *1001置110110100置001100000保持00111100*不允许1110*注意:表中Q、Q*的取值都是对应上述2定义的触发器的输出状态值,输出状态正常时,该值与Q端信号逻辑一致。4、 触发器输入有效电路中,任何一个输入变量都有两种输入可能:0或1,分别表示两种相反的信息,例如:有按键按下,相应的输入为1,则输入为0表示无按键按下;也可以有按键按下,相应的输入为0,无按键按下相应的输入为1。用
3、1表示有按键按下的,这种电路我们称为输入高有效,用0表示有按键按下的,这种电路我们称为输入低有效。下图(a)(b)两个功能表中SD 、RD为高有效输入,SD、RD为低有效输入。输入信号初 态次 态功 能SDRDQQ *1001置110110100置001100000保持00111100*不允许1110* 图a 高有效输入基本RS触发器输入信号初 态次 态功 能SDRDQQ *0101置101111000置010101100保持11110001*不允许0011*图b低有效输入基本RS触发器注:基本RS触发器的动作特点是,直接由相应的输入信号决定动作后的输出值,不受时钟CLK同步。5、 各种功能和
4、动作特点的触发器(1)CLK高电平触发的同步RS触发器(受时钟CLK同步, ,CLK=1期间动作,Q*取决于CLK=1期间的S、R信号)CLKS RQQ*功能0 00保持0 1110 000保持10 01111 001置111 01110 100置010 11011 101*不允许11 111*图c CLK高电平触发的同步RS触发器(受时钟CLK同步)(2)CLK低电平触发的同步RS触发器(受时钟CLK同步,CLK=0期间动作,Q*取决于CLK=0期间的S、R信号)CLKS RQQ*功能1 00保持1 1100 000保持00 01101 001置101 01100 100置000 11001
5、 101*不允许01 111*图d CLK低电平触发的同步RS触发器(受时钟CLK同步)(3)CLK高电平触发的同步D触发器(受时钟CLK同步,CLK=1期间动作,Q*取决于CLK=1期间的D信号)CLKDQQ*功能000保持0111000置010101101置11111图e CLK高电平触发的同步D触发器(受时钟CLK同步)(4)CLK脉冲触发的RS触发器(受时钟CLK同步,CLK下降沿动作,但Q*取决于CLK=1期间的S、R)CLKS RQQ*功能 Q保持0 000保持0 0111 001置11 0110 100置00 1101 101*不允许1 111*图f CLK脉冲触发的RS触发器(
6、受时钟CLK同步,CLK下降沿动作,但Q*取决于CLK=1期间的S、R)(5)CLK脉冲触发的JK触发器(受时钟CLK同步,CLK下降沿动作,但Q*取决于CLK=1期间的J、K)CLKJ KQQ*功能 Q保持0 000保持0 0111 001置11 0110 100置00 1101 101翻转1 110图g CLK脉冲触发的JK触发器(受时钟CLK同步,CLK下降沿动作,但Q*取决于CLK=1期间的J、K)(6)CLK上升沿触发的D触发器(受时钟CLK同步,CLK上升沿动作,Q*只取决于CLK上升沿到来前瞬间的D)CLKDQQ*功能Q保持000置0010101置1111图h CLK上升沿触发的
7、D触发器(受时钟CLK同步,CLK上升沿动作,Q*只取决于CLK上升沿到来前瞬间的D)(7)CLK下降沿触发的D触发器(受时钟CLK同步,CLK下降沿动作,Q*只取决于CLK下降沿到来前瞬间的D)CLKDQQ*功能Q保持000置0010101置1111图i CLK下降沿触发的D触发器(受时钟CLK同步,CLK下降沿动作,Q*只取决于CLK下降沿到来前瞬间的D)(8)CLK下降沿触发的JK触发器(受时钟CLK同步,CLK下降沿动作,Q*只取决于CLK下降沿到来前瞬间的J、K)CLKJKQQ*功能Q保持0000保持00111001置110110100置001101101翻转1110图j CLK下降
8、沿触发的JK触发器(受时钟CLK同步,CLK下降沿动作,Q*只取决于CLK下降沿到来前瞬间的J、K)(9)CLK上升沿触发的JK触发器(受时钟CLK同步,CLK上升沿动作,Q*只取决于CLK上升沿到来前瞬间的J、K)CLKJKQQ*功能Q保持0000保持00111001置110110100置001101101翻转1110图k CLK上升沿触发的JK触发器(受时钟CLK同步,CLK上升沿动作,Q*只取决于CLK上升沿到来前瞬间的J、K)说明:1 比较以上各种逻辑符号所示触发器,可以发现它们可以按照动作特点分类成基本(异步)触发器、CLK电平触发的触发器、CLK脉冲触发的触发器(主从结构触发器)、
9、CLK边沿触发的触发器。比较以上各种逻辑符号所示触发器,可以发现它们可以按照功能分类成RS触发器、D触发器、JK触发器、T触发器、T 触发器等。a不考虑基本RS触发器,凡是在时钟的同步下具有“保持、置1、置0、不允许”功能的触发器,叫做RS触发器。表1 RS触发器的特性表S RQQ*功能0 000保持0 0111 001置11 0110 100置00 1101 101*不允许1 111* 图1.1 Q*的卡诺图将卡诺图化简,可得到逻辑关系式(RS触发器的特性方程)RS触发器状态转换图:图1.2 SR触发器的状态转换图b凡是在时钟的同步下具有“保持、置1、置0”功能的触发器,叫做D触发器。(特性
10、方程、特性表、状态转换图略)3.D触发器表2 D触发器的特性表DQQ*000010101111根据特性表可以写出D触发器的特性方程为: D触发器的状态转换图:c凡是在时钟的同步下具有“保持、置1、置0、翻转”功能的触发器,叫做JK触发器。表 JK触发器的特性表JKQQ*00000011010001101001101111110110根据表4.5.2可以得到JK触发器的特性方程: JK触发器的状态转换图:图 JK触发器的状态转换图d凡是在时钟的同步下具有“保持、翻转”功能的触发器,叫做T触发器。表 T触发器的特性表TQQ*000011101110根据特性表可得到T触发器的特性方程为 T触发器的状态转换图:e凡是在时钟的同步下只具有“翻转”功能的触发器,叫做T 触发器。(T=1时的T触发器为T触发器)表 T 触发器的特性表TQQ*101110根据特性表可得到T 触发器的特性方程为 T触发器的状态转换图:图 T 触发器的状态转换图
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