时序逻辑电路 -触发器

在数字电路中，凡是任一时刻的稳定输出不仅决定于该时刻的输入，而且还和电路原来的状态有关者，都叫做时序逻辑电路，简称时序电路。 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。 组合逻辑电路 触发器 . X Y Z W

§1 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，它能够从一种状态 ( 0 或 1 )转变成另一种状态 ( 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： 按逻辑功能分（输入/输出关系）：有R-S触发器、D触发器、JK触发器、T型等； 按触发方式划分（电路结构）：有电平触发方式、边沿触发方式和主从结构等。 静态 瞬态

§2 触发器的基本形式 ——基本 RS 触发器 反馈 反馈 两个输出端 & a b 两个输入端 正是由于引入反馈，才使电路具有记忆功能 !

输入RD=0, SD=1时 置“0”！ 原状态： 原状态： 1 1 & a b & a b 1 1 1 1 1 1 1 输出仍保持： 输出变为：

输入RD=1, SD=0时 置“1” ！ 原状态： 原状态： 1 1 & a b & a b 1 1 1 1 1 1 输出变为： 输出保持：

输入RD=1, SD=1时 保持！ 原状态： 原状态： 1 1 & a b & a b 1 1 1 1 1 1 1 1 输出保持原状态： 输出保持原状态：

输入RD=0, SD=0时 1 & a b 输出：全是1 基本触发器的功能表 Q 1 1 0 1 1 0 0 0 保持原状态 0 1 1 0 1 1 * & a b 输出：全是1 注意：当RD、SD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。 注意： 1，低电平有效 2，置/复位

小 结 1. 触发器是双稳态器件，只要令RD=SD=1，触发器即保持原态。稳态情况下，两输出互补。一般定义Q为触发器的状态。 小 结 1. 触发器是双稳态器件，只要令RD=SD=1，触发器即保持原态。稳态情况下，两输出互补。一般定义Q为触发器的状态。 2. 在控制端加入负脉冲，可以使触发器状态变化。 置1/置位 置0 /复位/清0 3. 当满足约束条件SD+ RD＝1时，改变输入信号，就可以改变输出信号状态。

时钟触发器 时钟是指一种周期性矩形脉冲（CP）。 实用的触发器都是在时钟信号的控制（同步）下工作。 （时钟）触发器不仅有触发端，还有CP端。

输出端 Q RD SD a b RD SD c d R S CP 异步预置 直接清零端 直接置位端 输入端 同步置/复位

触发方式 Q Q C C 负沿触发 正沿触发 边沿触发：只在CP的有效沿（上升沿或下降沿）接收 输入信号并进行状态更新。（抗干扰强！）

主从触发方式： S’ & R S G5 G6 G7 G8 CP Q G1 G2 G3 G4 G9 R’

§3 触发器按逻辑功能的分类 输入端数目 输入/出逻辑关系 RS, JK, D, T,T’ 特征方程/功能表

一、D 触发器 逻辑符号 功能表 例：画出D触发器的输出波形。 RD SD D C Q 特征方程 注意：表示触发 方式的符号！ 上升沿 高电平

二、J-K 触发器 功能表 JK触发器的功能小结： 1. 当J=0、K=0时，具有保持功能； 2. 当J=1、K=1时，具有翻转功能； 逻辑符号 RD SD C Q K J JK触发器的功能小结： 1. 当J=0、K=0时，具有保持功能； 2. 当J=1、K=1时，具有翻转功能； 3. 当J=0、K=1时，具有复位功能； 4. 当J=1、K=0时，具有置位功能。

画出下降沿 JK 触发器输出端波形图 J K Q n+1 0 0 Qn 1 1 Qn 0 1 0 1 0 1 CP J K Q

三、T 触发器 RD SD C Q T 逻辑符号: 功能表 时序图 CP Q T

§4 触发器逻辑功能的转换 一、JK触发器转换成D触发器 C Q K J D CP

二、JK触发器转换成T触发器 C Q K J T CP

三、D触发器转换成T’触发器 C Q D CP

时钟触发器的时间参数 建立时间和保持时间 传输延迟时间 限制CP频率过高

例：四人抢答电路。四人参加比赛，每人一个按钮，其中一人按下按钮后，相应的指示灯亮。并且，其它按钮按下时不起作用。 电路的核心是74LS175四D触发器。它的内部包含了四个D触发器，各输入、输出以字头相区别，管脚图见下页。

公用时钟 USC 4Q 4D 3D 3Q 时钟 CLR D CP Q 清零 1Q 1D 2D 2Q GND 公用清零 74LS175管脚图

+5V D1 D2 D3 D4 CLR CP CP & 1 & 2 清零 输出为零 发光管不亮 赛前先清零

+5V 1 D1 D2 D3 D4 CLR CP 反相端都为1 CP & 1 & 2 清零 开启 1

+5V =1 D1 =0 D2 D3 D4 CLR 被封 这时其它按钮被按下也没反应。 若有一按钮被按下，比如第一个钮。 CP CP & 1 CP & 1 & 2 清零 被封 这时其它按钮被按下也没反应。 若有一按钮被按下，比如第一个钮。

作业 10-2 10-4