北京航空航天大学《数字电子技术基础》ppt4

北京航空航天大学《数字电子技术基础》课件

第四章 触发器和定时器4-1 导论 4-2 基本 触发器 基本RS触发器 4-3 同步时钟 触发器 同步时钟RS触发器 4-4 维持阻塞 触发器 维持阻塞D触发器 4-5 边沿 触发器 边沿JK触发器 4-6 555定时器 定时器4-1 导论触发器的功能 触发器是数字时序逻辑电路的基本单元电路。 触发器是数字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， 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。 位二值信号。 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 状态和 具有两个能自行保持的稳定状态 1状态。用来表示二进制的 和1。 状态。 状态 用来表示二进制的0和 。 触发器的现态和次态 触发器接收输入信号之前的状态叫做现态， 触发器接收输入信号之前的状态叫做现态，用 Qn表示。触发器接收输入信号之后的状态叫做次态， 表示。触发器接收输入信号之后的状态叫做次态， 表示。 用Qn+1表示。4-2基本RS触发器 基本 触发器RD 0 0 1 1 SD 0 1 0 1 Qn+1 Qn+1 Qn 0 1 0* Qn 1 0 0*QQ>1>RDSDQQRD SDQ1 0& &Q0 1 0Qn+1=0 SD=1 若： 稳定状态 则： Qn+1=1 Qn=1 RD=1 SD=0 则： n+1=1 “1”状态 状态 Q 若： 1 Qn=1 0 RD=1 Qn=0 SD=1 状态 若： 则： n+1=0 “0”状态 Q RD=0 Qn=1 触发器既不是1态 也不是 态 触发器既不是 态，也不是0态， 在正常工作时， 在正常工作时，输入信号不允许输入 SD=RD=0的信号。 的信号。 的信号 Qn=0Qn=01 1 0RDSDSD=0 则： RD=0 Qn+1=1Qn+1=1功能表 Q0 1& &逻辑符号Q R RD Q S SDQ0 1 01 1 01 0RD 1 0 1 0SD Qn+1 Qn+1 Qn 1 Qn 1 0 1 0 1 0 0 1* 1*RDSD 时序图SD RD Q Q RDSD由00→11,下一状态不定 → 下一状态不定注意： 注意：RDSD＝00, QQ＝11; ＝应用 防抖开关uA 0 t1 t 0 tuA t1 tA S R&uBuBVCC R&0Yt1 uY0t1 uYtBt t1 0 理想波形0 t1 实际波形t4-3 同步 触发器 同步RS触发器Q& &Q电位触发：在控制电位 的控 电位触发：在控制电位CP的控 制下接收数据。 制下接收数据。 CP＝0，不接收外部输入．由于 ＝ ，不接收外部输入． 交叉耦合的作用，保持原有状态。 交叉耦合的作用，保持原有状态。&&SCPR其输出状态由R、 当CP＝1时，其输出状态由 、S ＝ 端的输入信号决定。 端的输入信号决定。功能表 1、逻辑关系 、 Q& &CP R S Q 0 1 1RDQn+1 Qn+1 Qn Qn 1 0 1*QSD& &1 1× × 0 0 0 1 1 0 1 1QQn Qn 0 1 1*置 位 端SCPR复 位 端逻辑符号RD RCP S SD同步RS与基本 触发器比较 同步 与基本RS触发器比较 与基本 同步RS触发器增加了控制端 。 同步 触发器增加了控制端CP。 触发器增加了控制端 SD=0,触发器置位 D=0,触发器复

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位。RS的 触发器置位;R 触发器复位。 的 触发器置位 触发器复位 意义更直观。 意义更直观。 CP=0时，保持触发器稳定状态不被破坏。 时 保持触发器稳定状态不被破坏。 在CP=1且RS=“11”时, 同样存在不定状态。 且 时 同样存在不定状态。2、触发器功能的几种表示方法 、 (1)时序图 时序图 CP S R Qn+1 Qn+1波形分析1 波形分析Q& &QCP R S Qn+1&&SCPRQn+1波形分析2 波形分析Q& &QCP R S Qn+1 不 定&&SCPRQn+1（2）特征方程 ）R Qn S00 01 11 10 0 0 1 × 0 1 1 1 × 0Qn+1=S+RQn RS=0(CP=1)（3）状态转换图 ） 状态转换图表示触发器从一个状态变化到另一 个状态或保持原状态不变时，对输入信号的要求。 个状态或保持原状态不变时，对输入信号的要求。S=1 R=0 S=0 R=× × 0 S=0 R=1 1 S=× × R=0RS触发器存在的问题 触发器存在的问题——空翻 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， 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。 转的现象叫做空翻。边沿触发器—维持阻塞 边沿触发器 维持阻塞D 维持阻塞 (一)正边沿触发的 触发器 一 正边沿触发的 正边沿触发的D触发器置 0 阻 塞 线工作原理 1、D=1时： 、 时结构Q 0 1 1 1 0 3Q2 1 0 1 4封锁， 若CP=0，门3、4封锁， ， 、 封锁 Qn+1=Qn 若CP从0→1， 从 → ，CP置 1 维 持 线1 1 0 1 5 0 1 0 1 6 1 0 D1打开， 门3、4打开， 、 打开 Qn+1=1 能否发生空翻？ 能否发生空翻？2、D=0时： 、 时Q 0 1 1 3 0 5 1 1 D 0 1 1 4 0 1 1 6 0 CP封锁， 若CP=0，门3、4封锁， ， 、 封锁 Q1 置 0 维 持 线Qn+1=Qn 若CP从0→1， 从 → ， 打开， 门3、4打开， 、 打开 Qn+1=0 ↑ Qn+1=D CP↑2 1 0特点1. CP正跳变时，才接受输入数据。 正跳变时， 正跳变时 才接受输入数据。 2. CP＝1及CP＝0期间，输入数据 期间， ＝ 及 ＝ 期间 变化不会影响触发器状态。 变化不会影响触发器状态D触发器的直接 异步 置0 、置1功能 触发器的直接(异步 触发器的直接 异步)置 功能Q 1 Q 2 RD 3 4 CP 5 6 DSDCP＝0期间 RD=0 ＝ 期间 期间, 都可以作用 或SD=0都可以作用 到基本触发器,直接 到基本触发器 直接 影响QQ输出 RD撤 影响 输出. 输出 销后也能维持状态。 销后也能维持状态。CP=1期间 D=0,使Q=0;同时 使门 输出 ，门3输出 。 期间,R 输出0， 输出1。 期间 使 同时 使门4输出 输出 即使R 撤除， 也可以保持不变。 也是同样考虑, 即使 D=0撤除，Q=0也可以保持不变。SD也是同样考虑 撤除 也可以保持不变 要接入门5。 要接入门 。D触发器的直接 异步 置0 、置1功能 触发器的直接(异步 触发器的直接 异步)置 功能 不论CP=0期间还是 期

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间还是CP=1期间，只要有 D=0，就 期间， 不论 期间还是 期间 只要有R ， 有Q=0,Q=1。 。 撤除后， 将一直保持到下一个CP正跳 当RD=0撤除后，Q=0将一直保持到下一个 正跳 撤除后 将一直保持到下一个 变来到为止。 变来到为止。 RD Q Q CP D RD CPD SDQn+1比较：同步 触发器 锁存器） 触发器（ 比较：同步D触发器（锁存器） 如何消除R-S触发器的不定状态？ 触发器的不定状态？ 如何消除 触发器的不定状态 Q& &Q功能表(CP=1) 功能表 D Qn+1 0 0 1 1&&CP D1R-S电位型触发器的输入由 ，S双端输入改 电位型触发器的输入由R， 双端输入改 电位型触发器的输入由 为单端输入，就不会出现不定状态了！ 为单端输入，就不会出现不定状态了！电位触发D触发器 电位触发 触发器 Q& &逻辑符号QQQ RDSD& &RD CPD SD (CP=1)CP 功能表(CP=1) 功能表 D Qn+1 0 0 1 1D特征方程 Qn+1=D 状态转换图D=0 0 D=0 D=11D=1时序图CP D Qn+1 接收D的输入 当CP＝1时，Q＝D; 也就是 接收 的输入。 ＝ 时 ＝ 也就是Q接收 的输入。 因此, 电位” 因此 CP＝1“电位”一到，触发器就接收数据，叫 ＝ 电位 一到，触发器就接收数据， “电位触发器”，也叫“锁存器”。 电位触发器” 也叫“锁存器”两种基本触发器的应用比较D0 D1 D2 D3 E Q0 Q1 Q2 Q3四位锁存器A0-3 B0-3F0 F1 F2 CP F3D0 Q0 D1 Q1 D2 Q2 D3 CP Q3四位D触发器 四位 触发器CP两种基本触发器的应用比较A0~A3B0~B3 CP F0~F3 锁存器 Q0~Q3 正沿D 正沿 Q0~Q3 t3 t1 t2 t1 t2 t1 t2t3电位型只能当作寄存器1Q CP D RD CP 1D 2D 3D 4D 2Q CP D 3Q CP D 4Q CP D正边沿D触发器可以用作移位寄存器 正边沿 触发器可以用作移位寄存器串行输入 0 11 CP RD CP Q0 Q1 Q2 0 1 2 …… 此处隐藏：7683字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……