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1、数字电子技术基础习题课教学课件,电子与信息工程学院电子信息工程教研室,辽宁工业大学,2,一、本章内容：从触发方式和逻辑功能两个方面对触发器做分类讲解。按触发方式分为：电平触发、脉冲触发和边沿触发的触发器；按逻辑功能不同分为：RS触发器、JK触发器、T触发器和D触发器等。介绍了各种触发器的电路结构和动作特点以及逻辑功能的描述方法。,第5章、触发器,二、本章要求：1了解各类触发器的结构、动态特性和相互间的功能转换。2掌握各类触发器的工作原理，熟悉现态和次态的概念以及异步置位和复位端的使用。3熟练掌握各种不同结构的触发器的触发特点，并能够熟练画出工作波形。4重点掌握各类触发器的逻辑功能（功能表、特性
2、方程、状态转换图、驱动表）。,3,例1：电路如图（a）所示，画出在给定信号作用下的Q1、Q2对应的电压波形。触发器的初始状态为0。,第5章、触发器,三、典型例题,4,解：第一个触发器是上升沿触发的T触发器，输入端信号是A和B的同或，即T=AB，若T=0，则Q1保持原态；若T=1，Q1翻转。第二个触发器是上升沿触发的D触发器，输入端信号是A和B的异或，即D=AB，若D=0，则Q2=0；若D=1，Q2=1。输出波形见下图。,输出波形,第5章、触发器,5,第5章、触发器,例2：图（a）所示电路，画出在同一时钟CP及RD信号作用下时下列触发器的输出波形。,6,第5章、触发器,解：带异步复位功能的触发器
3、，第二个触发器的输入端信号来自第一个触发器的输出信号，先画Q1，再画Q2，注意复位端的信号。输出波形见下图。,输出波形,7,第5章、触发器,例3：画出在同一时钟CP及RD信号作用下时下列触发器的输出波形。电路及输入波形如图（a）和（b）所示。,8,第5章、触发器,解：个触发器是上升沿触发的JK触发器，第二个触发器是上升沿触发的D触发器，注意复位端的信号，输出波形见下图。,9,第5章、触发器,电路及输入波形,（a）,（b）,例4：电路如图（a）所示，已知CP和A的波形，画出触发器Q0、Q1及输出VO的波形。设触发器的初始状态均为0。,10,解：两个触发器均为下降沿触发的D触发器，输出Q随D变，输
4、出波形见下图。,输出波形,第5章、触发器,11,第5章、触发器,例5：画出与或非门的输出端T以及在时钟CP作用下触发器输出波形。设触发器初态为零。,电路及输入波形,（a）,（b）,12,输出波形,解：该触发器是下降沿触发的JK触发器，触发器的两个输入端J和K连在一起，构成T触发器。与或非门的输出构成T触发器的输入信号，若T=1，Q翻转；若T=0，Q保持。输出波形见下图。,第5章、触发器,13,例6：画出在同一时钟CP及RD信号作用下时下列触发器的输出波形。,第5章、触发器,14,解：第一个触发器是上升沿触发的D触发器，第二个触发器是下降沿触发的JK触发器。第一个触发器的输出是第二个触发器的输入
5、J，先画出Q1波形，再画Q2波形。注意复位端的信号，低电平有效。输出波形见下图。,第5章、触发器,15,例7：画出在同一时钟及、J、K、D信号作用下时下列触发器输出Q1和Q2波形（初始状态为0）。,第5章、触发器,16,输出波形,解：第一个触发器是上升沿触发的D触发器，第二个触发器是下降沿触发的JK触发器。两个触发器均带有异步置位端和复位端，均为低电平有效。输出波形见下图。,第5章、触发器,17,四、课后习题,图 P5.7,题5.7 若主从结构SR触发器各输入端的电压波形如图P5.7中所给出，试画出Q、端对应的电压波形。设触发器的初始状态为Q=0。,第5章、触发器,18,图A5.7,第一个CP
6、下降沿：S=1，R=0，触发器输出置1，Q由初态0变1；第二个CP下降沿：S=0，R=1，触发器输出复位，Q由1变0；第三个CP下降沿：S=0，R=0，触发器输出保持原来值，Q仍为0；第四个CP下降沿：S=1，R=1，触发器输出不确定，Q为不定；第五个CP下降沿：S=0，R=1，触发器输出保持原来值，仍为不定。答案见图A5.7。,解：根据主从触发器的特点可知，在各个CP=1期间，输入信号R、S都没有发生变化，所以由CP下降沿的R、S值决定输出状态。,第5章、触发器,19,题5.11 已知脉冲触发JK触发器输入端J、K和CP的电压波形如图P5.11所示，试画出Q、端对应的电压波形。设触发器的初始
7、状态为Q=0。,图P5.11,第5章、触发器,20,第一个CP下降沿：J=1，K=0，触发器输出置1，Q由初态0变1；第二个CP下降沿：J=0，K=1，触发器输出置0，Q由1变0；第三个CP下降沿：J=0，K=0，触发器输出保持原来值，Q仍为0；第四个CP下降沿：J=1，K=1，触发器输出翻转，Q由0变1；第五个CP下降沿：J=0，K=1，触发器输出置0，Q由1变0。答案见图A5.11,图A5.11,解：根据主从JK触发器的特点可知，在各个CP=1期间，输入信号J、K都没有发生变化，所以由CP下降沿的JK值决定输出状态。,第5章、触发器,21,题5.12 若主从结构JK触发器CP、J、K端的电
8、压波形如图P5.12所示，试画出Q、端对应的电压波形。,图 P5.12,第5章、触发器,22,解：此图为带异步置位、复位的主从JK触发器，由图可知：异步置位、复位端均为低电平有效，初始为0有效，初始为1，所以触发器输出初始状态为置位状态1。,第一个CP=1期间：J、K信号不变，由CP下降沿对应的J、K值决定输出，J=0、K=1，输出置0，Q由1变0；第二个CP=1期间：J、K信号不变，由CP下降沿对应的J、K值决定输出，J=1、K=0，输出置1，Q由0变1；第三个CP=1期间，J、K信号发生变化：由于CP=1以前，Q=1，则看CP=1期间的K信号，若K有1出现，则CP下降沿时Q翻转为0；第四个
9、CP=1期间，J、K信号发生变化：由于CP=1以前，Q=0，则看CP=1期间的J信号，若J有1出现，则CP下降沿时Q翻转为1；随后出现=0，触发器输出Q由1变0；第五个CP=1期间：J、K信号不变，由CP下降沿对应的J、K值决定输出，J=1、K=1，输出翻转，Q由0变1。答案见图A5.12。,第5章、触发器,23,图 A5.12,第5章、触发器,24,题5.14 己知维持阻塞结构D触发器输入端的电压波形如图P5.14所示，试画出Q、端对应的电压波形。,图P5.14,第5章、触发器,25,解：此图为带异步置位、复位的上升沿触发的D触发器，由图可知：,异步置位、复位端均为低电平有效，始终接“1”无
10、效，所以输出不会出现异步置位的情况；初始为0,所以触发器输出初始状态为复位状态0。由边沿触发器的特点可知：边沿触发器的输出状态仅取决于边沿时刻瞬间的输入数据，输入端D是D1和D2与的结果，一起决定输出。图中注意 复位端值的变化情况。答案见图A5.14。,图A5.14,第5章、触发器,26,题5.15 已知CMOS边沿触发结构JK触发器各输入端的电压波形如图P4.12所示，试画出Q、端对应的电压波形。,图P5.15,第5章、触发器,27,异步置位、复位端均为高电平有效，SD始终接“0”无效，所以输出不会出现异步置位的情况；RD初始为1，所以触发器输出初始状态为复位状态0。由边沿触发器的特点可知：
11、边沿触发器的输出状态仅取决于边沿时刻瞬间的输入数据。图中注意RD值的变化情况。答案见图A5.15。,解：此图为带异步置位、复位的上升沿触发的JK触发器，由图可知：,图A5.15,第5章、触发器,28,题5.17 在图P5.17所示主从结构JK触发器电路中，己知CP和输入信号T的电压波形如图所示，试画出触发器输出端Q和 的电压波形，设触发器的起始状态为Q=0。,图P5.17,解：此图为T触发器，T=1，输出翻转；T=0，输出保持原态。答案见图A5.17。,图A5.17,第5章、触发器,29,题5.18 设图P5.18中各触发器的初始状态皆为Q=0，试画出在CP信号连续作用下各触发器输出端的电压波
12、形。,图P5.18,第5章、触发器,30,解：根据各触发器动作特点，判断输出随输入变化情况，答案见图A5.18。,图A5.18,第5章、触发器,31,题5.19 试写出图P5.19（a）中各电路的次态函数（即、与现态和输入变量之间的函数式），并画出在图P5.19（b）所给定信号的作用下Q1、Q2、Q3、Q4的电压波形。假定各触发器的初始状态均为Q=0。,图P5.19,第5章、触发器,32,解：电路驱动方程为：代入特性方程，得状态方程：根据状态方程画波形，见图A5.19。,图A5.19,第5章、触发器,33,题5.22 图P5.22所示是用CMOS边沿触发器和或非门组成的脉冲分频电路。试画出在一
13、系列CP脉冲作用下，Q1、Q2和Z端对应的输出电压波形。设触发器的初始状态皆为Q=0。,图P5.22,第5章、触发器,34,解：第一个边沿D触发器的输入端信号D来自于第二个边沿D触发器的反相输出端，Q1是第一个D触发器的输出，Q2是第二个D触发器的输出，Z是CP和Q1的或非。答案见图A225.,图A5.22,第5章、触发器,35,题5.23 图P5.23所示是用维持阻塞结构D触发器组成的脉冲分频电路。试画出在一系列CP脉冲作用下输出端Y对应的电压波形。设触发器的初始状态均为Q=0。,图 P5.23,第5章、触发器,36,解：由两个触发器的初始状态为0，可推出Y初始状态为1，然后把Y作为两个边沿触发器的输入D来进行一步步推导，Y的状态始终由两个触发器的输出状态经过或非门决定。两个触发器的CP经过一个反相器相区别，使触发器输出Q1在CP上升沿随输入变化；而触发器输出Q2在CP下降沿随输入变化。答案见图A5.23。,图A5.23,第5章、触发器,
