4.1 概述

一、觸發(fā)器的概念

復(fù)習(xí)：組合電路的定義？構(gòu)成其電路的門電路有何特點(diǎn)？組合電路與時(shí)序電路的區(qū)別？

門電路：在某一時(shí)刻的輸出信號(hào)完全取決于該時(shí)刻的輸入信號(hào)，沒(méi)有記憶作用。

觸發(fā)器：具有記憶功能的基本邏輯電路，能存儲(chǔ)二進(jìn)制信息（數(shù)字信息）。

觸發(fā)器有三個(gè)基本特性：

（ 1 ）有兩個(gè)穩(wěn)態(tài)，可分別表示二進(jìn)制數(shù)碼 0 和 1 ，無(wú)外觸發(fā)時(shí)可維持穩(wěn)態(tài)；

（ 2 ）外觸發(fā)下，兩個(gè)穩(wěn)態(tài)可相互轉(zhuǎn)換（稱翻轉(zhuǎn)）， 已轉(zhuǎn)換的穩(wěn)定狀態(tài)可長(zhǎng)期保持下來(lái)，這就使得觸

發(fā)器能夠記憶二進(jìn)制信息，常用作二進(jìn)制存儲(chǔ)單元。

4.2 觸發(fā)器的基本形式

4.2.1 基本 RS 觸發(fā)器

一、由與非門組成的基本 RS 觸發(fā)器

1 ．電路結(jié)構(gòu)

電路組成：兩個(gè)與非門輸入和輸出交叉耦合（反饋延時(shí)）。

如圖 4.2.1 （ a ）所示。邏輯符號(hào)：圖（ b ）所示。

2 ．邏輯功能

復(fù)習(xí)：與非門的邏輯功能？

工作原理。（邊分析邊列特性表。以下文字不寫板書。）

　表 4.2.1 與非門組成的基本 RS 觸發(fā)器的特性表

二、由或非門組成的基本 RS 觸發(fā)器

電路構(gòu)成：兩個(gè)或非門的輸入和輸出交叉耦合而成，圖 4.2.2 （ a ）所示。邏輯符號(hào)：圖（ b ）所示。

提問(wèn)：或非門的邏輯功能？

工作原理

在與非門實(shí)現(xiàn)的基本 RS 觸發(fā)器的基礎(chǔ)上稍作變化。

或非門組成的基本 RS 觸發(fā)器的特性表

4.2.2 同步觸發(fā)器

為何要用同步觸發(fā)器？

基本 RS 觸發(fā)器的觸發(fā)方式： 端的輸入信號(hào)直接控制。（電平直接觸發(fā)）

在實(shí)際工作中，要求觸發(fā)器按一定的節(jié)拍翻轉(zhuǎn)。

措施：加入時(shí)鐘控制端 CP ，觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)按 CP 節(jié)拍。

同步觸發(fā)器（時(shí)鐘觸發(fā)器或鐘控觸發(fā)器）：具有時(shí)鐘脈沖 CP 控制的觸發(fā)器。

CP ：控制時(shí)序電路工作節(jié)奏的固定頻率的脈沖信號(hào)，一般是矩形波。

同步：因?yàn)橛|發(fā)器狀態(tài)的改變與時(shí)鐘脈沖同步。

同步觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)時(shí)刻：受 CP 控制

觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)到何種狀態(tài)：由輸入信號(hào)決定

一、同步 RS 觸發(fā)器

1 ．電路結(jié)構(gòu)

基本 RS 觸發(fā)器 + 兩個(gè)鐘控門 G 3 、 G 4 ，如圖 4.2.3 （ a ）所示。邏輯符號(hào)：圖（ b ）所示。

鐘控端（ CP 端）：時(shí)鐘脈沖輸入端。

2 ．邏輯功能

工作原理。（邊分析邊列特性表。以下文字不寫板書。）

當(dāng) CP ＝ 0 時(shí)， G 3 、 G 4 被封鎖，都輸出 1 ，觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變，當(dāng)CP=1時(shí),G 3 ,G 4 解除封鎖.

二、同步 D 觸發(fā)器

1 ．電路結(jié)構(gòu)

為了避免同步 RS 觸發(fā)器出現(xiàn) R=S=1 的情況，可在 R 和 S 之間接入非門 G5 ，如圖 4.2.6（ a ）所示。

邏輯符號(hào)：圖 4.2.6 （ b ）所示。

4.2.3 主從觸發(fā)器

1 ．主從觸發(fā)器與邊沿觸發(fā)器同樣可以克服空翻。

2 ．結(jié)構(gòu)：主從結(jié)構(gòu)。內(nèi)部有相對(duì)稱的主觸發(fā)器和從觸發(fā)器。

3 ．觸發(fā)方式：主從式。 主、從兩個(gè)觸發(fā)器分別工作在 CP 兩個(gè)不同的時(shí)區(qū)內(nèi)。

總體效果上與邊沿觸發(fā)方式相同。

狀態(tài)更新的時(shí)刻只發(fā)生在 CP 信號(hào)的上升沿或下降沿。

4 ．優(yōu)點(diǎn)： 在 CP 的每個(gè)周期內(nèi)觸發(fā)器的狀態(tài)只可能變化一次， 能提高觸發(fā)器的工作可靠性。

主從觸發(fā)器是在同步 RS 觸發(fā)器的基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的。

各種邏輯功能的觸發(fā)器都有主從觸發(fā)方式的，即：

主從 RS 觸發(fā)器、主從 JK 觸發(fā)器、主從 D 觸發(fā)器、

主從 T 觸發(fā)器、主從 T′ 觸發(fā)器。

一 主從 RS 觸發(fā)器

（一）、電路結(jié)構(gòu)

由兩個(gè)同步 RS 觸發(fā)器串聯(lián)組成的，上面的為 從觸發(fā)器 、下面的為 主觸發(fā)器 。

G 門的作用是將 CP 反相為 ，使主、從兩個(gè)觸發(fā)器分別工作在兩個(gè)不同的時(shí)區(qū)內(nèi)。

（二）、邏輯功能

1 ．當(dāng) CP ＝ 1 時(shí)， ＝ 0 ，從觸發(fā)器被封鎖，保持原狀態(tài)不變。

主觸發(fā)器工作，接收 R 、 S 信號(hào)，主觸發(fā)器的狀態(tài)按 RS 邏輯功能更新。
2 ．當(dāng) CP 由 1↓0 時(shí)，即 CP ＝ 0 、 ＝ 1 。主觸發(fā)器被封鎖，不受 R 、 S 端輸入信號(hào)

的控制，且保持原狀態(tài)不變。從觸發(fā)器跟隨主觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。

圖 4.2.7　　主從 RS觸發(fā)器的邏輯圖和邏輯符號(hào)(a)邏輯圖 (b)邏輯符號(hào)

二 主從 JK 觸發(fā)器

（一）、電路結(jié)構(gòu)

邏輯符號(hào)中 “┐” ：表示主從觸發(fā)輸出。

（二）、邏輯功能

（ CP 下降沿到來(lái)有效）

（ a ）描述方法：邏輯符號(hào)、特性表、驅(qū)動(dòng)表、特性方程

(1) 邏輯符號(hào)

加小圓圈：表示下降沿有效觸發(fā)

不加小圓圈：表示上升沿有效觸發(fā)

圖中 “┐” 表示主從觸發(fā)輸出。

(2) 特性表

4.2.4? 邊沿 JK 觸發(fā)器

一、電路結(jié)構(gòu)

邏輯符號(hào)中 “cp ” 表示邊沿觸發(fā)輸入。

加小圓圈：表示下降沿有效觸發(fā)

不加小圓圈：表示上升沿有效觸發(fā)

圖４.２.８　TTL邊沿觸發(fā)器的邏輯圖和邏輯符號(hào)

(a)邏輯圖 (b)邏輯符號(hào)

二、邏輯功能

§ 4-3 觸發(fā)器邏輯功能的描述

觸發(fā)器的邏輯功能描述：

特性表、激勵(lì)表（又稱驅(qū)動(dòng)表）、特性方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和波形圖（又稱時(shí)序圖）、觸發(fā)器的分類：

根據(jù) 邏輯功能不同： RS 觸發(fā)器、 D 觸發(fā)器、 JK 觸發(fā)器、 T 觸發(fā)器和T′觸發(fā)器等。

觸發(fā)方式不同：電平觸發(fā)器、邊沿觸發(fā)器和主從觸發(fā)器等。

電路結(jié)構(gòu)不同：基本 RS 觸發(fā)器，同步觸發(fā)器、維持阻塞觸發(fā)器、主從觸發(fā)器和邊沿觸發(fā)器等。

一 RS 觸發(fā)器

1. 表 4.3.1 同步 RS 觸發(fā)器的特性表

2 ．驅(qū)動(dòng)表

表 4.3.2 同步 RS 觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)表

3 ．特性方程

圖 4.3.1

4 ．狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

觸發(fā)器從一個(gè)狀態(tài)變化到另一個(gè)狀態(tài)或保持原狀不變時(shí)，對(duì)輸入信號(hào)（ R 、 S ）提出的要求。

根據(jù)驅(qū)動(dòng)表可畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。

圓圈：觸發(fā)器的穩(wěn)定狀態(tài)

箭頭：在 CP 作用下狀態(tài)轉(zhuǎn)換的情況

標(biāo)注的 R 、 S 值：觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件。

二 .JK 觸發(fā)器

1.JK 觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)表

　　　　　　　　　　　圖４.３.２

三 . D 觸發(fā)器

根據(jù)特性表可得到在 CP ＝ 1 時(shí)的同步 D 觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)表。

同步 D 觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)表

四、 JK 觸發(fā)器構(gòu)成的 T 觸發(fā)器和 T′ 觸發(fā)器

T 觸發(fā)器：具有保持和翻轉(zhuǎn)功能的觸發(fā)器。

T′ 觸發(fā)器：只具有翻轉(zhuǎn)功能的觸發(fā)器。

1 ． JK 觸發(fā)器 →T 觸發(fā)器

令 JK 觸發(fā)器的 J=K=T

　T 觸發(fā)器特性方程

本章小結(jié)

一、觸發(fā)器 就是具有這種記憶能力的基本單元電路，觸發(fā)器按邏輯功能可分為 R-S 觸發(fā)器，

D 觸發(fā)器、 J-K 觸發(fā)器及T 觸發(fā)器。

二、各觸發(fā)器的特點(diǎn) ：

1 ．基本 R-S 觸發(fā)器 ：由與非門組成，用負(fù)脈沖觸發(fā)；由或非門組成，用正脈沖觸發(fā)。

2 ．時(shí)鐘 R-S 觸發(fā)器、時(shí)鐘 D 觸發(fā)器 等同步觸發(fā)器只有當(dāng)觸發(fā)信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，觸發(fā)器才動(dòng)作，

　　至于觸發(fā)器輸出為何種狀態(tài)仍由觸發(fā)器輸入端的狀態(tài)決定；用電平觸發(fā)。

3 ． TTL 主從 R-S 觸發(fā)器和主從 J-K 觸發(fā)器 中的主觸發(fā)器和從觸發(fā)器都為同步 R-S 觸發(fā)器，

　　它們分別工作在時(shí)鐘脈沖CP 的不同時(shí)區(qū)內(nèi)，常用負(fù)脈沖觸發(fā)。

4 ． TTL 邊沿觸發(fā)器 有維持阻塞 D 觸發(fā)器和邊沿 J-K 觸發(fā)器，前者常用 CP 上升沿觸發(fā)，

　　后者常用 CP 下降沿觸發(fā)。

三、各類觸發(fā)器的功能：

1 ． R-S 觸發(fā)器：具有置 0 、置 1 、保持功能。

2 ． D 觸發(fā)器：具有置 0 、置 1 功能。

3 ． J-K 觸發(fā)器：具有置 0 、置 1 、保持、翻轉(zhuǎn)功能。

4 ． T 觸發(fā)器：具有保持、翻轉(zhuǎn)功能。

5 ． T/ 觸發(fā)器：具有翻轉(zhuǎn)功能。

四、 描寫觸發(fā)器邏輯功能的方法

主要有特性表、特性方程、驅(qū)動(dòng)表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和波形圖 ( 又稱時(shí)序圖 ) 等。

五、 不同功能的時(shí)鐘觸發(fā)器之間可以相互轉(zhuǎn)換

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的触 发 器的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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