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這節(jié)課講觸發(fā)器

 thchen0103 2019-08-28

基本概念:

觸發(fā)—時(shí)鐘脈沖邊沿作用下的狀態(tài)刷新稱為觸發(fā),。

觸發(fā)器—具有觸發(fā)功能的存儲(chǔ)單元稱為觸發(fā)器,。

觸發(fā)器分類—主從觸發(fā)器、維持-阻塞觸發(fā)器,、延遲觸發(fā)器,。

觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)和次態(tài)

現(xiàn)態(tài):觸發(fā)器在有效信號(hào)作用前的狀態(tài)。Qn或Q

次態(tài):觸發(fā)器在有效信號(hào)作用后的狀態(tài),。Qn+1

觸發(fā)器的功能描述

功能表 ( 特性表,、真值表)、狀態(tài)圖,、特性方程(邏輯函數(shù)表達(dá)式),、時(shí)序圖(波形圖)

觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與工作原理

主從D觸發(fā)器:

1、電路結(jié)構(gòu):

由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同D鎖存器組成:主鎖存器與從鎖存器,。

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TG1和TG4的工作狀態(tài)相同,;TG2和TG3的工作狀態(tài)相同。

2,、工作原理:

CP=0時(shí):

/C=1,,C=0,

TG1導(dǎo)通,,TG2斷開——輸入信號(hào)D 送入主鎖存器,。Q'跟隨D端的狀態(tài)變化,使Q'=D,。

TG3斷開,,TG4導(dǎo)通——從鎖存器維持在原來(lái)的狀態(tài)不變。

CP=1時(shí):

/C=0,,C=1,,

TG1斷開,TG2導(dǎo)通——輸入信號(hào)D不能 送入主鎖存器,。主鎖存器維持原態(tài)不變,。

TG3開導(dǎo)通,TG4斷——從鎖存器Q¢的信號(hào)送Q端,。

觸發(fā)器的狀態(tài)僅僅取決于CP信號(hào)上升沿到達(dá)前瞬間的D信號(hào) .

3. 波形圖:

在波形圖時(shí),,應(yīng)注意以下兩點(diǎn):

(1)觸發(fā)器的觸發(fā)翻轉(zhuǎn)發(fā)生在CP的上升沿。

(2)判斷觸發(fā)器次態(tài)的依據(jù)是CP上升沿前一瞬間輸入端D的狀態(tài),。

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主D觸發(fā)器波形圖

4. 典型集成電路:

74HC/HCT74 中D觸發(fā)器的邏輯圖:

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邏輯圖

74HC/HCT74的功能表:

具有直接置1,、直接置0,正邊沿觸發(fā)的D功能觸發(fā)器

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功能表

維持-阻塞觸發(fā)器:

1. 電路結(jié)構(gòu):

由3個(gè)基本SR觸發(fā)器組成

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2.工作原理:

CP=0時(shí):

CP:0 -->1時(shí):

CP脈沖的上升沿,觸法器按此前的D信號(hào)刷新

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工作原理

CP=1時(shí):

D信號(hào)不影響 /S ,/R的狀態(tài),,Q的狀態(tài)不變

CP脈沖的上升沿到來(lái)瞬間使觸發(fā)器的狀態(tài)變化

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CP=1

3. 典型集成電路-----74LS74

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傳輸延遲觸發(fā)器:

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觸發(fā)器的動(dòng)態(tài)特性

動(dòng)態(tài)特性反映其觸發(fā)器對(duì)輸入信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)間的時(shí)間要求,,以及輸出狀態(tài)對(duì)時(shí)鐘信號(hào)響應(yīng)的延遲時(shí)間。

建立時(shí)間tSU :保證與D 相關(guān)的電路建立起穩(wěn)定的狀態(tài),,使觸發(fā)器狀態(tài)得到正確的轉(zhuǎn)換,。

保持時(shí)間tH :保證D狀態(tài)可靠地傳送到Q。

觸發(fā)脈沖寬度tW :保證內(nèi)部各門正確翻轉(zhuǎn),。

傳輸延遲時(shí)間tPLH和tPHL :時(shí)鐘脈沖CP上升沿至輸出端新狀態(tài)穩(wěn)定建立起來(lái)的時(shí)間,。

最高觸發(fā)頻率fcmax :觸發(fā)器內(nèi)部都要完成一系列動(dòng)作,需 要一定的時(shí)間延遲,,所以對(duì)于CP

最高工作頻率有一個(gè)限制,。

觸發(fā)器的功能

觸發(fā)器的邏輯功能:

S—R鎖存器: 保持、置1,、置0

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D觸發(fā)器(數(shù)據(jù)鎖存): 置1,、置0

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JK觸發(fā)器:保持、置1,、置0,、翻轉(zhuǎn)

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觸發(fā)器: 保持、翻轉(zhuǎn)

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D觸發(fā)器功能的轉(zhuǎn)換

1,、D 觸發(fā)器構(gòu)成 J K 觸發(fā)器

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D觸發(fā)器構(gòu)成的JK觸發(fā)器

2,、D 觸發(fā)器構(gòu)成 T 觸發(fā)器

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下面看例題:

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總結(jié):

1.鎖存器和觸發(fā)器都是具有存儲(chǔ)功能的邏輯電路,是構(gòu)成時(shí)序電路的基本邏輯單元,。每個(gè)鎖存器或觸發(fā)器都能存儲(chǔ)1位二值信息,。

2.鎖存器是對(duì)脈沖電平敏感的電路,它們?cè)谝欢娖阶饔孟赂淖儬顟B(tài),。

3.觸發(fā)器是對(duì)時(shí)鐘脈沖邊沿敏感的電路,,它們?cè)跁r(shí)鐘脈沖的上升沿或下降沿作用下改變狀態(tài),。

4.觸發(fā)器按邏輯功能分類有D觸發(fā)器,、JK觸發(fā)器、T(T’)觸發(fā)器和SR觸發(fā)器,。它們的功能可用特性表,、特性方程、狀態(tài)圖和波形圖來(lái)描述,。觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與邏輯功能沒(méi)有必然聯(lián)系

5.鎖存器和觸發(fā)器的異同點(diǎn)

共同點(diǎn):

具有0 和1兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài),,一旦狀態(tài)被確定,就能自行保持,。一個(gè)鎖存器或觸發(fā)器能存儲(chǔ)一位二進(jìn)制碼,。

不同點(diǎn):

鎖存器---對(duì)脈沖電平敏感的存儲(chǔ)電路,在特定輸入脈沖電平作用下改變狀態(tài)。

觸發(fā)器---對(duì)脈沖邊沿敏感的存儲(chǔ)電路,,在時(shí)鐘脈沖的上升沿或下降沿的變化瞬間改變狀態(tài),。

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