一、實習目的 1、瞭解各種閂鎖器之特性。 2、瞭解各種正反器之特性。 3、瞭解各種正反器之邏輯功能。 4、瞭解正反器之應用。

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2 一、實習目的 1、瞭解各種閂鎖器之特性。 2、瞭解各種正反器之特性。 3、瞭解各種正反器之邏輯功能。 4、瞭解正反器之應用。

3 二、相關知識 雙穩態元件有兩個穩定狀態：設定(set)和復置(reset)，它們一直保持任一狀態，這個功能使它們適宜做記憶體元件，雙穩態元件的兩個基本類別是閂鎖器(latch)和正反器(flip-flop)。閂鎖器和正反器的基本不同是：它們從一種狀態變為另一種狀態的方法不同。 簡單地說，閂鎖器的輸出會隨著時脈準位(clock level)的改變而改變，若時脈持續停留在邏輯1，則當閂鎖器的輸入變時，在控制輸入端的正準位響應(positive level response)將允許輸出改變，如圖9-1所示。

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5 而對正反器的正確操作而言，其重點在於只需要在信號轉換時去觸發它。一個時脈信號會經過兩種轉變：一種是由0轉變為1，另一種是由1轉變為0。前者被定義為正緣(positive-edge)觸發，而後者則被定義為負緣(negative-edge)觸發。

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7 正反器又稱為雙穩態多諧振盪器(bistable-multivibrator)，一般包括兩個輸入和兩個輸出，它的兩個輸出彼此互補(complemented)，當Q為l時，　　 就為0。

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9 (一) S-R閂鎖器(S-R latch) SR閂鎖器是由兩個交連的NOR閘或兩個交連的NAND閘之電路所組成。它有兩個輸入端，分別標示為S代表設置輸入及R代表復置輸入。 為避免未定義狀態的發生，在其他改變發生前，S輸入端必須先回復到0，如圖9-4(b)之函數表所示。

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11 若將1同時加入閂鎖器的S和R的輸入端．則兩輸出端同時為0，這將形成一個未定義狀態(undefined state)，因為當兩輸入端同時回復為0時，它將會造成一個不可預期的次一狀態．並且破壞了兩個輸出互為補數的需求。在正常操作下，應確認避免將l同時加入兩輸入端的情況發生。 因為NAND閘閂鎖器需要信號0來改變狀態，所以有時亦被稱為S'－R'閂鎖器。

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13 (二) 具有控制輸入之S-R閂鎖器(S-R latch)
對其他兩個輸入而言，控制輸入C扮演一個致能(enable)信號的角色。

14 (三) D型閂鎖器(D latch) 一種排除SR閂鎖器發生不確定狀態的方法，亦即確保S和R的輸入絕不可同時為l，可由圖9-7的D型閂鎖器來完成。

15 (四) 邊緣觸發D型正反器(D Flip-Flop)

16 動態標誌前面若有小圓圈符號則代表時脈負緣觸發，若無小圓圈符號則代表時脈正緣觸發。

17 (五) JK正反器(JK Flip-Flop)

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19 (六) 主僕式JK正反器(M/S JK Flip-Flop)

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21 (七) T型正反器(T Flip-Flop)
T型(toggle)正反器是一種互補式的正反器。將JK正反器的兩個輸入端連結在一起，即構成T型正反器。

22 (八) 非同步控制正反器(直接輸入正反器)
可將正反器設置為l的輸入，稱為預先設置(preset，PR)或直接設置；另外可將正反器清除為0的輸入，稱為清除(clear，CLR)或直接復置。 　　具有復置輸入之D型正反器，其符號圖有R的標示。輸入端的圓圈表示正反器在邏輯0準位執行復置。具有直接設置之正反器，其符號圖有S的標示來表示其設置輸入。

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25 (十) 正反器之應用 由於正反器具有記憶儲存的能力，所以可將正反器應用於數位系統電路中，作為除頻器、計數器(counter)及移位記錄器(shift register)等。

26 1. 除頻器 圖9-19所示，即為利用兩個正反器作成一個除以4之除頻器。

27 2. 計數器 這四個正反器組成的電路，可視為模16(module 16)計數器，N個正反器可組成2N的計數器。

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30 2. TTL7476 雙JK型正反器

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32 4. TTL7474 雙D型正反器

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