《触发器和时序逻辑电路教学PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《触发器和时序逻辑电路教学PPT.ppt（50页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、(4-1),第七章 触发器和时序逻辑电路,7.1 双稳态触发器,7.2 寄存器,7.3 计数器,7.4 单稳态触发器,7.5 无稳态触发器,7.6 555定时器与应用,7.7 应用举例,(4-2),时序电路的特点：具有记忆功能。,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。,时序电路的基本单元：触发器。,(4-3),7.1 基本触发器(双稳态触发器),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
2、状态不只与现时的输入有关，还与原来的输出状态有关。,(4-4),7.1 基本触发器(双稳态触发器),触发器的分类：,按其工作稳定状态分：有双稳态触发器、单稳态触发器、无稳态触发器；按功能分：有R-S触发器、D型触发器、JK触发器、T型触发器等；按触发方式划分：有电平触发方式、主从触发方式和边沿触发方式。,(4-5),特点：1、有两个稳定状态“0”态和“1”态；2、能根据输入信号将触发器置成“0”或“1”态；3、输入信号消失后，被置成的“0”或“1”态能 保存下来，即具有记忆功能。,双稳态触发器：是一种具有记忆功能的逻辑单元电路，它能储存一位二进制码。,7.1 基本触发器(双稳态触发器),RS
3、触发器、主从JK 触发器、D 触发器,(4-6),7.1.1 基本R-S 触发器,反馈,直接复位端,直接置位端,(4-7),若原状态：,1,1,0,0,1,0,输出仍保持：,若原状态：,0,1,1,1,1,0,输出变为：,清“0”！,(4-8),1,0,1,0,0,1,输出变为：,0,0,1,1,0,1,输出保持：,置“1”！,若原状态：,若原状态：,(4-9),若原状态：,1,0,1,0,0,1,输出保持原状态：,若原状态：,0,1,1,0,输出保持原状态：,保持！,(4-10),1,0,若G1先翻转，则触发器为“0”态,“1”态,若先翻转,输出全是1,逻辑错误！,(4-11),逻辑符号,基
4、本 RS 触发器状态表,(4-12),7.1.2 钟控R-S触发器,基本R-S触发器,导引电路,(4-13),7.1.2 钟控R-S触发器,当C=0时,0,触发器状态不变,(4-14),7.1.2 钟控R-S触发器,当 C=1 时,1,触发器状态由R，S 输入状态决定。,打开,打开,(4-15),7.1.2 钟控R-S触发器,1,可控RS状态表,当 C=1 时,触发器状态由R，S 输入状态决定。,(4-16),钟控 R-S 触发器的真值表,7.1.2 钟控R-S触发器,特征方程:,当CP=1时,(4-17),7.1.2 钟控R-S触发器,3、钟控 R-S 的逻辑符号,逻辑符号,Q,S,R,C,
5、(4-18),例：画出钟控R-S触发器的输出波形。,CP,R,S,Q,使输出全为1,CP撤去后状态不定,0,1,(4-19),存在问题：,时钟脉冲不能过宽，否则出现空翻现象，即在一个时钟脉冲期间触发器翻转一次以上。,克服办法：采用 主从型或 维持阻塞型 触发器,(4-20),7.1.3 主从JK触发器,1.电路结构,从触发器,主触发器,反馈线,(4-21),2.工作原理,F主打开,F主状态由J、K决定，接收信号并暂存。,F从封锁,F从状态保持不变。,C,C,7.1.3 主从JK触发器,(4-22),状态保持不变。,从触发器的状态取决于主触发器，并保持主、从状态一致，因此称之为主从触发器。,F从
6、打开,F主封锁,C,7.1.3 主从JK触发器,(4-23),C,分析JK触发器的逻辑功能,(1)J=1,K=1,设触发器原态为“0”态,主从状态一致,7.1.3 主从JK触发器,(4-24),C,设触发器原态为“1”态,为“？”状态,J=1,K=1时，每来一个时钟脉冲，状态翻转一次，即具有计数功能。,(1)J=1,K=1,7.1.3 主从JK触发器,(4-25),C,(2)J=0，K=1,设触发器原态为“1”态,设触发器原态为“0”态,Qn+1=0,7.1.3 主从JK触发器,(4-26),C,(3)J=1，K=0,设触发器原态为“0”态,设触发器原态为“1”态,Qn+1=1,7.1.3 主
7、从JK触发器,(4-27),C,(4)J=0，K=0,设触发器原态为“0”态,Qn+1=Qn,7.1.3 主从JK触发器,(4-28),JK触发器的状态转换表,7.1.3 主从JK触发器,(保持功能),(置“0”功能),(置“1”功能),(计数功能),Qn+1=0,Qn+1=1,Qn+1=Qn,特征方程:,(4-29),C下降沿触发翻转,7.1.3 主从JK触发器,JK触发器的逻辑符号,(4-30),例：JK 触发器工作波形,(4-31),CP=0时,CP=0时，a、b门被封锁，输出保持原态：,0,Qn+1=Qn,7.1.4 钟控 D 触发器,(4-32),CP=1时,若D=0,1,0,1,Q
8、n+1=0,若D=1,Qn+1=1,CP=1时，a、b门被打开，输出由D决定：,Qn+1=D,7.1.4 钟控D 触发器,(4-33),钟控D 触发器状态转换真值表,Qn+1=Dn,7.1.4 钟控D 触发器,特征方程:,(4-34),CP,D,Q,例：画出D触发器的输出波形。,(4-35),维持阻塞型D 触发器,基本R-S触发器,导引电路,1.电路结构,反馈线,(4-36),维持阻塞型D 触发器,2.工作原理,CP=0：,CP=1：,D=0,D=1,=0,=0,Qn+1=Dn,Qn+1=Qn,C上升沿前接收信号，上降沿时触发器翻转，（其Q的状态与D状态一致；但Q的状态总比D的状态变化晚一步，
9、即Qn+1=Dn；上升沿后输入 D不再起作用，触发器状态保持。即(不会空翻),(4-37),边沿触发的D触发器功能表,(维持阻塞型),维持阻塞型D 触发器,Qn+1=Dn,(4-38),边沿触发逻辑符号,下降沿触发,上升沿触发,维持阻塞型D 触发器,(4-39),CP,D,Q,例：画出维持阻塞型D触发器的输出波形。,(4-40),T触发器与T触发器，只是加入了控制端T。,T,7.1.5 钟控 T和 T 触发器,(4-41),逻辑符号,1、T触发器的状态转换真值表,2、特征方程:,(4-42),时序图,CP,Q,T,0,(4-43),（1）JK触发器转换成D触发器,Qn+1=D,7.1.6 触发
10、器逻辑功能的转换,(4-44),（2）JK触发器转换成T触发器,7.1.7 触发器逻辑功能的转换,(4-45),（3）D触发器转换成T触发器,Qn+1=D,7.1.7 触发器逻辑功能的转换,(4-46),应用举例,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，其它按钮再按下时不起作用。,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。,(4-47),1Q,1D,2Q,2D,GND,4Q,4D,3Q,3D,时钟,清零,USC,公用清零,公用时钟,74LS175管脚图,CP,(4-48),+5V,D1,D2,D3,D4,CLR,CP,CP,赛前先清零,输出为零发光管不亮,(4-49),D1,D2,D3,D4,CLR,CP,+5V,CP,反相端都为1,1,(4-50),D1,D2,D3,D4,CLR,CP,CP,+5V,若有一按钮被按下，比如第一个钮。,0,0,这时其它按钮被按下也没反应,
