第五章 触发器 各位老师，同学，大家好！ 我的硕士论文的题目是：在体软组织生物力学参数采集系统。我将从五个方面来介绍我的项目。 （翻页） 西安交通大学生命科学与技术学院

主要内容 一、触发器的基本形式 二、触发器功能的描述方法 三、时钟控制的触发器 四、集成边沿触发器概述 五、触发器的应用举例 02 西安交通大学生命科学与技术学院

一、触发器的基本形式： 基本RS触发器 03

基本RS触发器：基本结构 两个输出端 & 两个输入端 反馈 04

基本RS触发器：状态分析 RDSD=01时 RDSD=10时 & RDSD=11时 输出保持原状态 RDSD=00时

基本触发器的状态功能表 06

基本RS触发器：学习小结 可用 Q 的值表示触发器的状态。Q ＝ 0, 称触发器处于 0 状态，Q＝1，为 1 状态。 2. 输入信号作用前的状态称现态，用Qn 或Q 表示，输入作用后触发器的新状态称次态，用Qn＋1表示。 07

基本RS触发器：学习小结 3. SD端加入负脉冲可使Q = 1，称为“置位”或“置 1 ”端；RD端加入负脉冲，使 Q = 0，RD 称为“复位”或“ 清 0 ”端。 4. RDSD=00时，两个输出均为稳定的1状态，但两个输出不是非的关系了；另外，如果出现输入从00同时变11，输出则不确定。为了避免这个情况，要加RD＋SD＝1的输入约束条件。 08

二、触发器功能的描述方法 （以基本RS触发器为例） SD Q RD 09

用真值表的形式画出电路输入、现态与电路输出、次态之间的逻辑关系。基本RS触发器的状态表是： 描述方法1：状态转移真值表（状态表） 用真值表的形式画出电路输入、现态与电路输出、次态之间的逻辑关系。基本RS触发器的状态表是： 等效降维 10

也可根据状态表画出电路输出、次态之卡诺图；写出函数表达式，就是状态方程。基本RS触发器的卡诺图和状态方程是： 描述方法2：次态卡诺图与状态方程 也可根据状态表画出电路输出、次态之卡诺图；写出函数表达式，就是状态方程。基本RS触发器的卡诺图和状态方程是： Q RDSD 00 01 11 10 1 Qn＋1 11

也可用图表示状态转移规律；用激励表表示现态到次态变化时对输入的要求。基本RS触发器的状态图和激励表是： 描述方法3：状态转移图（状态图） 与激励表 也可用图表示状态转移规律；用激励表表示现态到次态变化时对输入的要求。基本RS触发器的状态图和激励表是： Qn→Qn+1 RD SD 0 0 × 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 × R D = 1 S = 0 1 =× =1

反映触发器状态在输入激励下随时间变化的规律。基本RS触发器工作的波形图是： 描述方法4：波形图 反映触发器状态在输入激励下随时间变化的规律。基本RS触发器工作的波形图是： 不定 Q R D S Qn+1 13

三、时钟控制的触发器 实际应用中必须协调各触发器状态改变的时刻，使其按一定的节拍动作。为此，加时钟脉冲控制信号CP，称钟控触发器。 14

钟控触发器的分类 按触发引导电路的不同，触发器又分成以下不同种类： 钟控RS触发器 钟控 D 触发器 钟控 T (T´) 触发器 钟控JK触发器 15

1. 钟控RS触发器 & 逻辑符号 1S S CP C1 Q 1R R & CP 时钟信号 16

CP=0时 & 1 & & CP 触发器保持原态 17

& CP=1时 & CP 1 输出随输入改变 18

钟控RS触发器的功能表 19

CP＝1时的状态表、状态图和状态方程 R = 0 S = 1 1 = × 20

2. 钟控D触发器 D & CP 输入端 逻辑符号 1D D CP C1 Q 21

1 保持 D & CP CP=0时 输出保持原态 22

CP=1时 1 D & CP 23

状态图 CP＝1 时功能表 D = 1 1 = 0 24

3. 钟控T触发器 & CP 逻辑符号 1T T CP C1 Q 输入端 T 25

功能分析： CP＝0 时 触发器状态保持 CP＝1 时 状态表 状态图 T = 1 1 = 0 26

对钟控T触发器，如令 T＝1，就是钟控T´触发器了。CP ＝ 1 时 27

4. 钟控JK触发器 J & CP K 逻辑符号 1J J CP C1 Q 1K K 28

功能分析： CP＝0 时 触发器状态保持 CP＝1 时 状态表 状态图 J = 1 K = × 1 = 0 29

电平控制类触发器存在的问题 1. 希望状态的每次翻转都由CP控制，正脉冲不能太长，否则触发器将产生空翻现象（CP=1期间，输出状态翻转若干次）。 2. 为了解决空翻现象，可以采用边沿触发的触发器。 30

四、集成边沿触发器概述 边沿触发方式的特点是：触发器状态只在时钟跳转时翻转，而在CP=1或CP=0期间，输入端的任何变化都不影响输出。 如果翻转只发生在上升沿时称“上升沿触发”的触发器 ；如果翻转只发生在下降沿称“下降沿触发”的触发器。 31

边沿触发器的工作原理简介 （以上升沿触发的D触发器为例） 32

& e f c d a b D CP 设原态Q=0并设D=1 CP=0期间，c 、d被锁，输出为1。 1 1 33

c=1 、d=1反馈到a、b的输入，a、b输出为0、1。 1 & e f c d a b D CP c=1 、d=1反馈到a、b的输入，a、b输出为0、1。 1 1 1 1 34

CP正沿到达时c、d开启，使c=1，d=0。 & e f c d a b D CP 1 CP正沿到达时c、d开启，使c=1，d=0。 1 1 Q翻转为1 1 1 1 35

CP正沿过后，d=0将c封锁,并使b=1，维持d=0。 1 & e f c d a b D CP CP正沿过后，d=0将c封锁,并使b=1，维持d=0。 1 1 因此以后CP=1期间D的变化不影响输出。 1 1 36

上升沿触发的D触发器功能表 正沿触发 37

上升沿触发的集成D触发器 CP Q D 从上表：CP＝↑时， CP＝其他时， 38

逻辑符号的意义 Q CP Q D 边沿 触发 CP D 下降沿触发 上升沿触发 39

下降沿触发的集成JK触发器 CP Q J K 同理：CP＝↓时， CP＝其他时， 40

逻辑符号的意义 RD SD CP Q D1D2 RD SD CP Q J1J2 K1K2 41

总结 1. 以后应用中如不指明，均是边沿触发器。 2. 边沿触发抗干扰能力强，且不存在空翻，应用广泛。 42

五、触发器的运用： 不同触发器逻辑功能的替代 触发器应用举例 43

触发器逻辑功能的替代 C Q K J D CP 1. JK转换成D触发器 由于 而 令 44

触发器逻辑功能的转换 C Q K J T CP 2. JK转换成T触发器 由于 而 令 45

触发器逻辑功能的转换 3. D转换成T´触发器 C Q D CP 由于 而 令 46

例1：四人抢答电路。四人参加比赛，每人一个按钮，其中最先按下按钮者，相应的指示灯亮；其他人再按按钮不起作用。 触发器的应用举例 例1：四人抢答电路。四人参加比赛，每人一个按钮，其中最先按下按钮者，相应的指示灯亮；其他人再按按钮不起作用。 电路的核心用74LS175四D触发器。其内部包含了四个D触发器，各输入、输出以字头相区别，管脚图见下页。 47

公用时钟 公用清零 74LS175管脚图 USC 4Q 4D 3D 3Q 时钟 请零 1Q 1D 2D 2Q GND 48 Q CLR CP

+5V 74LS175 D1 D2 D3 D4 CLR CP & 1 & 2 & 3 清零 输出为零发光管不亮 赛前先清零 CP 49

+5V 74LS175 D1 1 D2 D3 D4 CLR 反相端都为1 CP进入 1 D触发器 CP CP & 1 & 3 清零 & 2 50

+5V =1 D1 =0 D2 D3 D4 CLR 被封 此时其它按钮再按下，由于没有CP 不起作用。 若有一按钮被按下，比如第一个钮。 & 1 & 2 & 3 清零 被封 此时其它按钮再按下，由于没有CP 不起作用。 若有一按钮被按下，比如第一个钮。 CP

例2 画出图中Q1、Q2 的波形，两个触发器的初始状态均为0。 触发器的应用举例 例2 画出图中Q1、Q2 的波形，两个触发器的初始状态均为0。 C Q2 D J K CP Q1 1 52

CP Q1 0 Q2 0 53

本章的内容就是这些，谢谢大家！