数字电子技术基础第五版(闫石)第五章 触发器

1 0 0 1 0
状态转换图
J = 1，K =
J =0 K =
0
J = ，K = 1
1
J = K =0
J CLK K
1J C1 1K
Q Q'
特性方程
Q* = JQ K Q (CLK ) Q* = Q (无CLK )
特性表
CLK J K Q Q*
Q
0
保持 X 保持 置1 置0 翻转
1 0
T =0
0
T =1
1
T =0
例: 对于T触发器，电路、时钟及 输入端波形如图所示，若初态 Q ＝0 ，试画出Q的波形 。
CLK
T CLK
1T C1
Q Q'
CLK↓有效
O
T 1 1
t
0
O
t t
Q
O
题5.18、题5.19
电路如图所示：1、写出触发器的状态方程；2、
根据输入波形，画出输出的波形(初态为0)。
S为置1/置数输入端，高电平有效 R为置0/复位输入端，高电平有效 CLK为时钟信号，↓有效
约束条件： SR = 0
特性表
CLK S R Q Q*
Q
0
特性方程
Q* = S RQ (CLK ) (约束条件) SR = 0 Q* = Q (无CLK )
保持 X 保持 置1 置0 禁态
初态Q12 = 0
CLK
O
Q12
O
t
t
题5.19
A
S2
FF2
1S C1 1R
初态Q2 = 0
Q2 Q2
边沿SR触发器
B CLK
R2
CLK↓有效
A B S2 R2
S2 = A B
R2 = A B
* 2
0
0 1
0
0 0
0
1 0
0

0
1
1
1
1
0
Q2 = A B A B Q2 CLK Q = S2 R2
Q Q
* n 1
—— 次态
3、触发器的分类：
电平触发器 RS触发器 按逻辑功 能分类 JK触发器 D 触发器 T 触发器 按存储数据 静态触发器 的原理分类 动态触发器 按触发方 脉冲触发器 式分类 边沿触发器
5.2 SR触发器
一、脉冲触发SR触发器(主从SR触发器)
定义：
Q = 1, Q = 0为“ 1 ”状态 Q = 0, Q = 1为“ 0 ”状态
题5.18
1 CLK 1J C1 1K
Q1
主从JK触发器
CLK↓有效
初态Q1 = 0
CLK
K1 Q1 = Q1 CLK Q1* = J1Q1
J1 = K1 = 1
O
Q1
O
t
t
题5.19
A
J1
FF1
1J C1 1K
初态Q1 = 0
Q1 Q1
边沿JK触发器 CLK↓有效
B CLK
初态Q2 = 0
Q = A B A B Q2 CLK
* 2
S2 = A B
R2 = A B

A B S2 R2
Q
0 0 0
0 1 0 1 0 0 1 1 1
1
置0
0 保持 0 保持 0 置1
CLK
O
A
t
0 0 0 0 0
1
O
B
0
1
0
1
0
1
1
1
1 1
1
1
1
1
K7 Q7 = Q7 CLK Q = J 7Q7
* 7
初态Q7 = 0
CLK
O
Q7
O
t
t
CLK
1S C1 1R
Q8
主从SR触发器
CLK↓有效
， R8 = Q8 S8 = Q8
* Q8 = Q8 CLK Q8 = S8 R8
初态Q8 = 0
CLK
O
Q8
O
t
X 0
1 0 1
Q
0
1 1 0
T =0
0
T =1
1
T =0
T CLK
1T C1
Q Q'
特性方程
Q* = TQ T Q (CLK ) =T Q (CLK ) Q* = Q (无CLK )
特性表
CLK T Q Q *
状态转换图
T =1
保持 保持 翻转
X
X 0
X 0
Q
0
0
1 1
1
0 1
1
Q 翻转 置1 置0 保持
BQ1 CLK Q = AQ1
* 1
J1 = A ，K1 = B
CLK
O
A
t
0 0 0 0 0
1
O
B
0
1
0
1
0
1
1
1
1
1 1
1
1
1ห้องสมุดไป่ตู้
t
1 1 1 1
O
Q1
0
0
0
0
0
0
0
0
t t
O
题5.18
0 CLK 1J C1 1K
Q2
主从JK触发器
CLK↓有效
初态Q2 = 0
* 5
初态Q5 = 0
CLK
O
Q5
O
t
t
CLK 1
1J C1 1K
Q6
边沿JK触发器
CLK↑有效
J 6 = Q6 ， K6 = 1
* K6 Q6 = 0 CLK Q6 = J 6Q6
初态Q6 = 0
CLK
O
Q6
O
t
t
CLK 1
1J C1 1K
Q7
边沿JK触发器
CLK↑有效
， K7 = 1 J 7 = Q7
S =0 R =
0
S = 0，R = 1
1
S = R=0
二、边沿触发SR触发器
S CLK R 1S C1 1R Q Q'
S CLK R
1S C1 1R
Q Q'
CLK↑有效
CLK↓有效
S为置1/置数输入端，高电平有效 R为置0/复位输入端，高电平有效 CLK为时钟信号
例: 对于SR触发器，电路、时钟及 输入端波形如图所示，若初态 Q ＝0 ，试画出Q的波形 。
Q
0
特性方程
Q* = S RQ (CLK ) (约束条件) SR = 0 Q* = Q (无CLK )
保持 X 保持 置1 置0 禁态
X X X 0 0 0
0 0 1 1 0 0
1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1
1 1
1 0 0 1* 1*
状态转换图
S = 1，R = 0
CLK↑有效
O
D 1 1
t
0
O
t t
Q
O
5.5 T触发器
一、边沿触发T触发器
T CLK 1T C1 Q Q'
特性方程
Q* = TQ T Q (CLK ) =T Q (CLK ) Q* = Q (无CLK )
特性表
CLK T Q Q *
状态转换图
T =1
保持 保持 翻转
X
X 0
0 1 1
1J C1 1K
Q Q'
CLK↑有效
CLK↓有效
J为置1/置数输入端，高电平有效 K为置0/复位输入端，高电平有效
CLK为时钟信号
例: 对于JK触发器，电路、时钟及 J 输入端波形如图所示，若初态 CLK K Q ＝0 ，试画出Q的波形 。
CLK
1J C1 1K
Q Q'
CLK↑有效
O J O
K
t
0
1 1
0
1
0
1
1
0
t t t
O
0
1
0
Q
O
5.4 D触发器
一、边沿触发D触发器
D CLK 1D C1 Q Q'
特性方程
Q* = D Q* = Q (CLK ) (无CLK )
状态转换图
特性表
CLK D Q Q *
X X
0
D =1
X
X
Q
0
D=0
0
D=0
1
D =1
1
X
1
D CLK
1D C1
Q Q'
* 4
初态Q4 = 0
* 4
D4 = A B
Q = A B CLK
CLK
O
A
t
0 0 0 0 0 0
1 1
O
B
0
1
0
1
1
1
1
1 1
1
1
1
t t t
O Q4 O
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
第五章
触发器
5.1 概 述
1、定义 能够存储1位二值信号的基本单元电路称 为触发器，记为FF。 2、特点 ⑴ 具有两个能自行保持的稳定状态：0状 态和1状态。
⑵ 根据输入信号可以将其置成0或1。
⑶ 某一时刻的输出状态，不仅与该时刻
的输入信号有关，而且与原来的输出状态有关。
Q Qn —— 初态、原态、现态
X X X 0 0 0
0 0 1 1 0 0
1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1
1 1
1 0 0 1 0
状态转换图
J = 1，K =
J =0 K =
0
J = ，K = 1
1
J = K =0
二、边沿触发JK触发器
J CLK K 1J C1 1K Q Q'
J CLK K
CLK
S CLK R
1S C1 1R
Q Q'
CLK↓有效
O S O
R
t
1
0
1
1
0
1
0
1
t
0
O
0
0
0
t t
Q
O
5.3 JK触发器
一、脉冲触发JK触发器(主从JK触发器)
J CLK K 1J C1 1K Q Q'
J为置1/置数输入端，高电平有效 K为置0/复位输入端，高电平有效 CLK为时钟信号，↓有效
t
CLK
1D C1
Q11
边沿D触发器
CLK↓有效
D11 = Q11
* Q11 = D11 = Q11 CLK
初态Q11 = 0
CLK
O
Q11
O
t
t
CLK
1T C1
Q12
边沿T触发器
CLK↓有效
T12 = Q12
* T12 Q12 = 1 CLK Q12 = T12Q12
CLK
* K2 Q2 = Q2 CLK Q2 = J 2Q2
J 2 = K2 = 0
O
Q2
O
t
t
CLK
1J C1 1K
Q3
边沿JK触发器
CLK↓有效
， K3 = Q3 J 3 = Q3
K3 Q3 = Q3 CLK Q = J 3Q3
* 3
初态Q3 = 0
J CLK K
1J C1 1K
Q Q'
特性方程
Q* = JQ K Q (CLK ) Q* = Q (无CLK )
特性表
CLK J K Q Q*
Q
0
保持 X 保持 置1 置0 翻转
X X X 0 0 0
0 0 1 1 0 0
1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1
1 1
K1
J1 = A A A Q1 = A
K1 Q1 = AQ1 BQ1 CLK Q1* = J1Q1
K1 = B B B Q1 = B

初态Q1 = 0
A B J1 K1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0
t
1 CLK
1D C1
Q9
边沿D触发器
CLK↑有效
初态Q9 = 0
CLK
* Q9 = D9 = 1 CLK
D9 = 1
O
Q9
O
t
t
CLK
1D C1
Q10
边沿D触发器
CLK↑有效
D10 = Q10
CLK Q = D10 = Q10
* 10
初态Q10 = 0
CLK
O
Q10
O
t


0 1 0 保持 1 0 0 保持 1 1 1 翻转
CLK
O
A
t
0 0 0 0 0 0
1 1
O
B
0
1
0
1
1
1
1
1 1
1
1
1
t t t
O Q3 O
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
FF4
A B CLK
D4
1D C1
Q4 Q4
初态Q4 = 0
边沿D触发器
CLK ↑有效
D4 = A B
Q = D4 = A B CLK
特性方程
Q* = D Q* = Q (CLK ) (无CLK )
状态转换图
特性表
CLK D Q Q *
X X 0 1 X X X
D =1
Q
0 1
D=0
0
D=0
1
D =1
例: 对于D触发器，电路、时钟及 输入端波形如图所示，若初态 Q ＝0 ，试画出Q的波形 。
CLK
D CLK
1D C1
Q Q'
X X X 0 0 0
0 0 1 1 0 0
1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1
1 1
1 0 0 1* 1*
状态转换图
S = 1，R = 0
S =0 R =
0
S = 0，R = 1
1
S = R=0
S CLK R
1S C1 1R
Q Q'
约束条件： SR = 0
特性表
CLK S R Q Q*
CLK
O
Q3
O
t
t
1 CLK
1T C1
Q4
边沿T触发器
CLK↓有效
T4 = 1
T4Q4 = Q4 CLK Q = T4Q4
* 4
初态Q4 = 0
CLK
O
Q4
O
t
t
CLK
1J C1 1K
Q5
边沿JK触发器
CLK↑有效
J 5 = Q5 ， K5 = Q5
K5 Q5 = Q5 CLK Q = J5Q5
t t t
O Q2 O
0
0
0
0
1
1
1 1
0
0
0
0
FF3
A B CLK
T3
1T C1
Q3 Q3
初态Q3 = 0
边沿T触发器
CLK ↑有效
T3=A⊙B
* T3Q3 =(A⊙B) Q3 CLK Q3 = T3Q3


初态Q3 = 0
T3=A⊙B
A B T3
Q
0 0 1 翻转
* Q3 =(A⊙B) Q3 CLK