第四章 集成触发器
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第四章集成触发器和时序逻辑电路第四章集成触发器和时序逻辑电路 (1)2.4.1基本触发器 (2)2.4.2时钟控制电平触发器 (3)2.4.3边沿触发器 (7)2.4.4二进制计数器 (12)2.4.5非二进制计数器 (16)2.4.6中规模集成计数器 (19)2.4.7 寄存器和移位寄存器 (25)2.4.8用可编程逻辑器件(PLD)设计时序逻辑电路 (31)2.4.1基本触发器基本触发器:能记忆一位二进制信息的电路。
下面是能实现记忆的三种基本电路:由第一个图可知,Q和相互交叉连接,所以二者一定为互补输出,Q=0时,=1;反之也行。
但是Q是0还1(是1还是0)不能人为确定,是随机的。
为了能明确决定是记忆0信息,还是记忆1信息,电路中引入二个输入端,RD()和SD()端。
Q的状态代表触发器的输出状态。
RD():复位端,使Q为0状态;SD():置位端,使Q为1状态。
以与非门组成的基本RS触发器为例分析其功能。
和上加了非号是表示输入低电平时,改变输出状态。
当==1时,触发器的状态不变,由原状态决定。
这种情况称触发器为保持功能;当=0,=1时,=1,Q=0,称触发器为置0功能(也称复位);当=1,=0时,=0,Q=1,称触发器为置1功能(也称置位);当==0同时撤除后,Q和的状态是0还是1将具有随机性。
所以,在实际使用时==0这种情况应避免,通常用“禁用”或“约束”表示。
1)用基本RS触发器实现无弹跳开关连接的说明。
2)基本RS触发器用来组成功能完整,翻转可靠的各种触发器。
2.4.2时钟控制电平触发器一、高电平触发的RS触发器(RS锁存器)内部电路图如图所示。
在基本RS触发器的基础上增加了两个与非门,所以在输入的RS上没有了非号和D下标。
令CP脉冲作用之前触发器的状态为初始状态,CP脉冲作用后的状态为下一状态(次态),和是当CP=0时用来决定触发器初态的,CP 脉冲作用之前触发器的初态状态由和(CP=0时)决定。
第4章-集成触发器学习指导第四章集成触发器一、内容提要能够存储一位二值信息的基本单元称为双稳态触发器,简称触发器。
触发器是组成时序逻辑电路的基本单元。
它的显著特点是具有记忆功能,一个触发器能记住1位二值信号(0或1),n个触发器组合在一起就能记忆n位二值信号。
(一)、触发器的特点l、它有两个能自行保持的稳定状态触发器有两个输出端,分别记作Q、Q,其状态是互补的:Q=1,Q=0是一个稳定状态,称为1态;Q=0,Q=1是另一个稳定状态,称为0态;其他情况如Q=Q=0或Q=Q=1,不满足互补的条件,称之为不定状态,它既不能算作0态,也不能算作1态。
2、在适当的输入信号作用下,触发器能从原来所处的一个稳态翻转成另一个稳态。
3、在输入信号取消后,能够将得到的新状态保存下来,即记忆住这一状态。
(二)、触发器的类型1、按触发方式分,有电平触发方式、主从触发方式和边沿触发方式。
2、按逻辑功能分,有RS触发器、JK触发器、D触发器和T触发器。
(三)、各类触发器的状态方程1、RS 触发器:⎪⎩⎪⎨⎧=+=+约束条件)(01SR Q R S Q n n 2、n n n Q K Q J Q JK +=+1触发器:3、D Q D n =+1触发器:4、n n Q T Q T ⊕=+1触发器:5、n n Q Q T =+1'触发器:由于目前实际生产的集成时钟触发器只有D 型和JK 型两种,如果需要使用其它逻辑功能的触发器,可以利用转换逻辑功能的方法,将D 或JK 触发器转换成所需功能的触发器发器。
二、重点难点本章主要内容包括:(1)基本触发器的电路组成和工作原理。
(2)RS 触发器、JK 触发器、D 触发器、T 和T ’触发器的逻辑功能以及触发器的描述方法:逻辑功能表、特性方程、驱动(激励)表、状态转移图(表)和时序(波形)图。
重点需要掌握的内容在于各类触发器的逻辑功能和逻辑功能描述方法;各种触发方式的特点、脉冲工作特性。
第四章集成触发器
[题4.1] 选择题
1.N个触发器可以构成能寄存位二进制数码的寄存器。
A.N-1
B.N
C.N+1
D.2N
2.在下列触发器中,有约束条件的是。
A.主从J K触发器
B.主从D触发器
C.同步R S触发器
D.边沿D触发器
3.一个触发器可记录一位二进制代码,它有个稳态。
A.0
B.1
C.2
D.3
4.存储8位二进制信息要个触发器。
A.2
B.3
C.4
D.8
5.下列触发器中,没有约束条件的是。
A.基本R S触发器
B.主从R S触发器
C.同步R S触发器
D.边沿D触发器
6.描述触发器的逻辑功能的方法有。
A.状态转换真值表
B.特性方程
C.状态转换图
D.状态转换卡诺图
7.对于D触发器,欲使Q n+1=Q n,应使输入D= 。
A.0
B.1
C.Q
D.Q
8.对于JK触发器,若J=K,则可完成触发器的逻辑功能。
A.RS
B.D
C.T
D.Tˊ
9.欲使J K触发器按Q n+1=Q n工作,可使J K触发器的输入
端。
A.J=K=0
B.J=Q,K=Q
C.J=Q,K=Q
D.J=Q,K=0
10.欲使J K触发器按Q n+1=Q n工作,可使J K触发器的输入
端。
A.J=K=1
B.J=Q,K=Q
C.J=Q,K=Q
D.J=Q,K=1
11.欲使D触发器按Q n+1=Q n工作,应使输入D= 。
A.0
B.1
C.Q
D.Q
12.下列触发器中,克服了空翻现象的有。
A.边沿D触发器
B.主从R S触发器
C.同步R S触发器
D.主从J K触发器
13.对于T触发器,若原态Q n=0,欲使新态Q n+1=1,应使输入T= 。
A.0
B.1
C.Q
14.对于T触发器,若原态Q n=1,欲使新态Q n+1=1,应使输入T= 。
A.0
B.1
C.Q
15.欲使JK触发器按Q n+1=0工作,可使JK触发器的输入端。
A.J=K=1
B.J=0,K=0
C.J=1,K=0
D.J=0,K=1
16.欲使JK触发器按Q n+1=1工作,可使JK触发器的输入端。
A.J=K=1
B.J=1,K=0
C.J=K=0
D.J=0 ,K=1
17.描述触发器的逻辑功能的方法有。
A.状态转换真值表
B.特性方程
C.状态转换图
D.状态转换卡诺图
18.为实现将JK触发器转换为D触发器,应使。
A.J=D,K=1
B. K=D,J=1
C.J=K=D
D.J=K=1
19.边沿式D触发器是一种稳态电路。
A.无
B.单
C.双
D.多
[题4.2] 判断题(正确打√,错误的打×)
1. D触发器的特性方程为Q n+1=D,与Q n无关,所以它没有记忆功能。
()2.RS触发器的约束条件R S=0表示不允许出现R=S=1的输入。
()3.同步触发器存在空翻现象,而边沿触发器和主从触发器克服了空翻。
()
4.主从J K触发器、边沿J K触发器和同步J K触发器的逻辑功能完全相同。
()
5.对边沿J K触发器,在C P为高电平期间,当J=K=1时,状态会翻转一次。
()
[题4.3] 填空题
1.触发器有个稳态,存储8位二进制信息要个触发器。
2.一个基本R S触发器在正常工作时,它的约束条件是R+S=1,则它不允许输入S=且R=的信号。
3.触发器有两个互补的输出端Q、Q,定义触发器的1状态
为,0状态为,可见触发器的状态指的是端的状态。
4.在一个C P脉冲作用下,引起触发器两次或多次翻转的现象称为触发器的,触发方式为式或式的触发器不会出现这种现象。
技能题
[题 4.4] 试用边沿J K触发器和门电路构成一个4人智力竞赛抢答电路(又称第1信号鉴别电路)。
每人桌面上有一个按钮开关,当第1个抢答者按下按钮开关时,其对应的发光二极管发光,同时封锁后抢答者的信号通路。
抢答结束后,由主持人复原电路,发光二极管熄灭,为下次抢答做好准备。
[题4.5] 用边沿J K触发器和门电路构成一个能分别输出正极性和负极性的单脉冲发生器。
第四章答案
[题4.1] 选择题
1.B
2.C
3. C
4.D
5.D
6.ABCD
7.C
8.C 9.ABD 10.ACD 11.D 12.ABD 13.B 14.A
15. AD 16.AB 17.ABCD 18.A 19.C
[题4.2] 判断题
1.×
2.√
3.√
4.√
5.×
[题4.3] 填空题
1.2 8
2.0 0
3.Q=1、Q=0 Q=0、Q=1 Q 4.空翻主从式边沿式。