触发器间的相互转换

实验四触发器及其功能转换一、实验目的1、掌握基本RS、JK、D和T触发器的逻辑功能2、掌握集成触发器的逻辑功能及使用方法3、熟悉触发器之间相互转换的方法二、实验原理触发器具有两个稳定状态，用以表示逻辑状态“1”和“0”，在一定的外界信号作用下，可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态，它是一个具有记忆功能的二进制信息存贮器件，是构成各种时序电路的最基本逻辑单元。

1、基本RS触发器图4－1为由两个与非门交叉耦合构成的基本RS触发器，它是无时钟控制低电平直接触发的触发器。

基本RS触发器具有置“0”、置“1”和“保持”三种功能。

通常称S为置“1”端，因为S＝0（R＝1）时触发器被置“1”；R为置“0”端，因为R＝0（S＝1）时触发器被置“0”，当S＝R＝1时状态保持；S＝R＝0时，触发器状态不定，应避免此种情况发生，表9－1为基本RS触发器的功能表。

基本RS触发器。

也可以用两个“或非门”组成，此时为高电平触发有效。

2、JK触发器在输入信号为双端的情况下，JK触发器是功能完善、使用灵活和通用性较强的一种触发器。

本实验采用74LS112双JK触发器，是下降边沿触发的边沿触发器。

引脚功能及逻辑符号如图4－2所示。

JK触发器的状态方程为Q n+1＝J Q n＋K Q nJ和K是数据输入端，是触发器状态更新的依据，若J、K有两个或两个以上输入端时，组成“与”的关系。

Q与Q为两个互补输出端。

通常把 Q＝0、Q＝1的状态定为触发器“0”状态；而把Q＝1，Q＝0定为“1”状态。

图4－2 74LS112双JK触发器引脚排列及逻辑符号下降沿触发JK触发器的功能如表4－2表4－2注：×— 任意态 ↓— 高到低电平跳变 ↑— 低到高电平跳变Q n （Q n ）— 现态 Q n+1（Q n+1 ）— 次态 φ— 不定态 JK 触发器常被用作缓冲存储器，移位寄存器和计数器。

3、D 触发器在输入信号为单端的情况下，D 触发器用起来最为方便，其状态方程为 Q n+1＝D n，其输出状态的更新发生在CP 脉冲的上升沿，故又称为上升沿触发的边沿触发器，触发器的状态只取决于时钟到来前D 端的状态，D 触发器的应用很广，可用作数字信号的寄存，移位寄存，分频和波形发生等。

实验六触发器一、实验目的1. 学习触发器逻辑功能的测试方法。

2. 熟悉基本RS触发器的组成、工作原理和性能。

3. 熟悉集成JK触发器和D触发器的逻辑功能及触发方式。

二、实验原理触发器具有两个稳定状态，用以表示逻辑状态“1”和逻辑状态“0”，在一定的外界信号作用下，可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态，它是一个具有记忆功能的二进制信息存储器件，是构成各种时序电路的最基本的逻辑单元。

1.基本RS触发器基本RS触发器是一种无时钟控制的低电平直接触发的触发器。

它具有置“0”、置“1”和“保持”三种功能。

通常S端为置“1”端，因为S=0时触发器被置“1”；R为置“0”端，因为R=0时触发器被置“0”；当S=R=1时，状态保持。

基本RS触发器可以用两个“与非门”（如图6-1）或两个“或非门”组成。

2.JK触发器在输入信号为双端输入的情况下，JK触发器是功能完善、使用灵活和通用性较强的一Q+K Q n，J和K是数据输入端，是触发器状态更新的种触发器。

其状态方程为：Q n+1=J n依据，若J、K有两个或两个以上输入端时，组成“与”的关系。

Q与Q为两个互补输出端，通常把Q=0、Q=1的状态规定为触发器的“0”状态；而把Q=1、Q=0规定为“1”状态。

JK触发器输出状态的更新发生在CP脉冲的下降沿。

JK触发器通常被用作缓冲存储器、移位寄存器和计数器等。

3.D触发器在输入信号为单端输入的情况下，D触发器用起来比较方便。

它的状态方程为：Q n+1＝D n，其输出状态的更新发生在CP脉冲的上升沿，所以又称为上升沿触发的边沿触发器。

触发器的状态只取决于时钟到来前D端的状态，D触发器可用作数字信号的寄存、移位寄存、分频和波形发生等。

4.触发器间的转换在集成触发器中，每一种触发器都有自己固定的逻辑功能。

我们可以利用转换的方法获得具有其它功能的触发器。

例如将JK触发器转换成T和Tˊ触发器，也可将JK触发器转换成D触发器。

三、实验仪器及器件1. DS1052E型示波器2. EL-ELL-Ⅳ型数字电路实验系统3. 器件：集成电路芯片74LS00 74LS112 74LS74四、实验内容及步骤1.基本RS 触发器的逻辑功能测试在实验仪上选用74LS00，按图6-1连接实验电路，即为基本RS 触发器。

第五章 触发器本章教学目的、要求：1. 掌握各种触发器的逻辑功能和工作原理。

2. 熟悉各种触发器的电路结构及动作特点。

3. 了解不同功能触发器之间的相互转换。

重点：触发器的逻辑功能和动作特点。

难点：触发器的不同电路结构及各自的动作特点。

5.1 概 述触发器:(Flip-Flop)能存储一位二进制信号的基本单元。

用FF 表示。

特点：1．具有两个能自行保持的稳定状态，用来表示逻辑状态的0和1，或二进制数的0和1。

2．根据不同的输入信号可以置成 1 或 0 状态。

根据电路结构不同分为：基本RS 触发器、同步RS 触发器、主从触发器、边沿触发器。

按逻辑功能分：RSFF 、DFF 、JKFF 、TFF 等。

3．根据存储数据的原理不同分为：静态触发器和动态触发器。

5.2 SR 锁存器一、电路结构与工作原理1.电路结构和工作原理：触发器的1状态：0,1='=Q Q 触发器的0状态：1,0='=Q Q① 当R'D =0， S' D =1时，无论触发器原来处于什么状态，其次态一定为0，即Q =0，Q' =1，称触发器处于置0(复位)状态。

② 当R'D =1，S'D =0时，无论触发器原来处于什么状态，其次态一定为1，即Q =1，Q'=0，SR图形符号QQ 'D'S D'R 置位端或置1复位端或QQ 'D'S D'R 电路结构称触发器处于置1(置位)状态。

③ 当R'D =1，S'D =1时，触发器状态不变，即Q *=Q ，称触发器处于保持(记忆)状态。

④ 当R'D =0，S'D =0时，两个与非门输出均为1(高电平)，此时破坏了触发器的互补输出关系，而且当R'D 、S'D 同时从0变化为1时，由于门的延迟时间不一致，使触发器的次态不确定，即Q *=Ø，这种情况是不允许的。

实验六 触发器逻辑功能测试及应用一、实验目的：1、掌握基本RS 、JK 、D 、T 和T ′触发器的逻辑功能；2、学会验证集成触发器的逻辑功能及使用方法；3、熟悉触发器之间相互转换的方法。

二、实验原理：触发器：根据触发器的逻辑功能的不同，又可分为: 三、实验仪器与器件：实验仪器设备：D2H +型数字电路实验箱。

集成块：74LS112 74LS74 74LS04 74LS08 74LS02 74LS86 四、实验内容与步骤：1、基本RS 触发器逻辑功能的测试：S=R=0时，保持； S=0，R=1时，置0； S=1，R=0时，置1；S=R=1时，不定。

⎪⎩⎪⎨⎧=+=∙+=+101d d d d n d d n R S R S Q R S Q 或约束条件：2、JK 触发器逻辑功能测试：S=R=0时，保持； S=0，R=1时，置0； S=1，R=0，置1； S=R=1时，翻转。

n n n Q J Q +=+1电路图为：3、D 触发器逻辑功能测试： （1）异步输入端功能测试：（2）D触发器逻辑功能测试：D Q n =+14、不同类型时钟触发器间的转换： JK 转换为D 触发器：K J D ==D 转换为JK 触发器：D J =,K =JK 转换为T 触发器和T 转换为JK 触发器：T=J=KJK 转换为RS 触发和RS 转换为JK 触发器：Q nJ S = K R =五、实验体会与要求：1.要掌握RS,JK,T,D 触发器的工作条件，以及功能；2.要掌握各触发器之间的关系以及相互之间的转换；3.各触发器的特性表：同步RS 触发器的特性表（n n Q R S Q +=+1）D 触发器的特性表（D Q n =+1）T 触发器的特性表（n n Q T Q ⊕=+1）T ’触发器的特性表（n n Q Q =+1）JK 触发器的特性表（n n n Q K Q J Q +=+1）。

时序逻辑电路中不同功能触发器的相互转换方法，按功能不同可分为RS、JK、D触发器及T，、激励表、状态图及特性方程。

只要增加门电路便可以实现不同功能触发器的相互，例如要将D触发器转换为JK，转换的关键是推导出D触发器的输入端D与JK触发器的输入端J、K及状态输出端Qn，然后用门电路去实现该逻辑表达式。

具体的设计方法有公式法和图表法两。

1公式法，其依据是描述触发器功能的特性方程，设计的过程主要是比较，从而直接推导出源触发器的输入端与目标触发器的输入端及。

以JK触发器转换为D，JK触发器的特性方程为0n+1=JQn+KQn … (1)；D触发器的特性方程为Qn+1=D ·· (2)若要分别导出源触发器输入端J、K与目标触发器的输入端D及状态Qn，则可将(2)式化为Qn+1=DQn+DQn … (3)然后比较(1)、(3)两式可推出J=D，K=D故将JK触发器转变为D触发器，如图1。

其虚框内便形成了D。

反过来将D触发器转换为JK，则直接比较(2)、(1)，写出D与J、K及Qn的关系为D=JQn+KQn这时需要4，如图2。

但不是所有的转换都，如将T触发器转变为D，T触发器的特性方程为Qn+1=TQn+TQn … (4)比较(4)、(3)，从两特性方程前项来看T=D从后项来看T=D产生了矛盾，，这时可采用图表法。

2.图表法，要使用的工具是卡诺图，设计的过程是先列出要实现的目标触发，该真值表反映的是在不同的输入组合及不同的现态下，目标触发器次态的值，再根据使用的源触发，在上述真，最后以此表为依据推导出源触发。

以T触发器转变为D，第一步画出表1表1的前三列是目标触发器D．最后一列为依据源触发器T触发器的激励表得出的输入端T。

如第三行，当D=0，Qn=1，D触发器的次态Qn+1=0状态由1变为0则要求T触发器的输入端T为1第二步推出T与D及Qn，由表1可以直接推出T=DQn+DQn若表达式复杂的话可以使用卡诺图来化简。