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数字电子技术-主从RS触发器

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一主从RS触发器

一主从RS触发器
S J Q
Q
Q
A
&
&
B
C Q E
&
& Q
D
&
&
F
1 1
Q n1 J Q n KQn Q n
n
G
&ຫໍສະໝຸດ &H JQ K Q Q
n


n
RK K
R
CP
S J J S
J Q KQ
n
n
2、逻辑符号 主从JK触发器同样是下降沿翻转。
J
Q /Q
3、一次空翻现象
主从触发器有效克服了空翻现象， 但主从JK触发器还存在一次空翻现象， 因而限制了它的应用。
E RD G
&
& SD
F
1
&
&
H
主触发器接CP,从触发器接/CP。
R CP S
2、工作原理 CP 0 主触发器状态不变，从跟随主 CP 1 触发器。设：Q主＝0 Q = Q主 CP 1 从触发器状态不变，主触发 CP 0 器接收R、S输入信号。 ☆ 主从触发器工作分两步进行。 一个CP脉冲两次动作。 CP由0→1,及CP=1期间，主 接收，从不变。称为准备阶段。
K
所谓一次空翻：在CP=1期间，输入信号发生 了变化，主触发器只能翻转一次（0→1或1→0不 含保持状态)，此后，若输入信号再发生变化，主 触发器状态也不会变化。 下面通过实例分析一次空翻现象。
设初态为0
CP=0,主不变，从接收主。 CP1由0→1,及CP=1期间： 主接收，从不变。 J 1 G 1 Q主＝1
n 1 RD S D CP J K Q

主从触发器 数电课件

主从触发器 数电课件
主从JK触发器触发器的电路结构如图5.3.2—1所示。
图5.3.2—1
2. 逻辑功能
主从JK触发器的特性表、次态卡诺图、特性方程、激励表和状态转换图与同步JK触发
器一样，只是在 或 有效。
CP CP
3. 逻辑符号
主从JK触发器的逻辑符号如图5.3.2—2所示。
图5.3.2—2
4. 波形图
）到C来P 时，由于
，主触发C器P控制门0 电路
被封锁，
并保持 来）。
到G达7、之G前8一瞬间的状态不变，（即C将P 在
的最后期间建立的状态存储起
CP 1
即
Qn2 m

Q n 1 m
触发与器此接同收时主由触于发器的输C出，P从，触改 发变1 器自的己控的制状门态电，路并且保持被与打主开触，发这器G时的3、状从G态触4一发致器工。作，从
Ⅰ. 引脚图
Ⅱ. 逻辑符号
1J J1gJ2 gJ3
1K K1gK2 gK3
返回
保持
主从JK触发器一次变化的波形图如图5.3.2—4所示。设初始状态为0。 图5.3.2—4
主从JK触发器一次变化的波形图如图5.3.2—5所示。设初始状态为0。 图5.3.2—5
6. 集成主从JK触发器
S是D异步置“1”端， 是异步置RD“0”端；均为低电平输入有效。
7. 与输入主从JK触发器
有
Qn2

Qn2 m
Ⅲ整.个在主从RCS触P发期器间0的，状由态于也主保触持发不器变保。持状态不变，因此受其控制的从触发器的状态，也即
由上述分析可知，主从RS触发器的状态变化是在CP下降沿到达时（
）发生的，
C翻P现一象旦。变为CR0P、后，S主触发器被封锁，其状态不再受

数字电路技术触发器（主从触发器）

数字电路技术触发器（主从触发器）

数字电路技术触发器（主从触发器）
⼀、主从RS触发器
1、⼯作原理
2、特性⽅程
3、逻辑符号
4、电路特点
主从RS触发器采⽤主从控制结构，从根本上解决了输⼊信号直接控制的问题，具有CP=1期间接收输⼊信CP下降沿到来时触发翻转的特点。

但其仍然存在着约束问题，即在CP=1期间输⼊信号R和S不能同时为1
⼆、主从JK触发器
1、⼯作原理
2、特性表
3、时序图
4、逻辑符号
5、电路特点
①主从JK触发器采⽤主从控制结构，从根本上解决了输⼊信号直接控制的问题，具有CP1期间接收输⼊信号CP下降沿到来时触发翻转的特点②输⼊信号J、K之间没有约束。

③存在⼀次变化问题。

6、带清零端和预置端的JK触发器
7、带清零端和预置端的主从JK触发器的逻辑符号
8、集成主从JK触发器
9、输⼊主从JK触发器的逻辑符号
主从K触发器功能完善，并且输⼊信号/、K之间没有约束。

但主从/K触发器还存在着⼀次变化问题，即主从压K触发器中的主触发器，在CP=1期间其状态能且只能变化次，这种变化可以是J、K变化引起，也可以是⼲扰脉冲引起，因此其抗⼲扰能⼒尚需进⼀步提⾼。

主从触发器

主从触发器

J
Q
K CLRN
1
OUTPUT
Q
NOT
OUTPUT
QN
16
图6-23 例6-5电路图
解：
图6-24 例6-5仿真波形图
Q
1.3 边沿触发型JK触发器
【例6-6】边沿JK触发器FF0和FF1的连接如图6-24所示，设两个触 发器的初始状态都是0状态，试确定输出端Q1、Q0的波形，并写出由 这些波形所表示的二进制序列。最后用QuartusII的时序仿真器验证，
设目标器件是EP2C5T144C8。
OUTPUT
Q0
VCC
VCC
JKFF
JKFF
CLK
NOT INPUT VCC
PRN
NOT
J
Q
inst
PRN
J
Q
OUTPUT
Q1
inst4
K CLRN
K CLRN
图6-25例6-6逻辑电路图
FF0
FF1
解：
01 0 1 0 1 0 1 0 00 1 1 0 0 1 1 0 01 2 3 0 1 2 3 0
二进制序列
二进制序列
图6-26 例6-6输出波形
数字电子技术
数字电子技术
Q
主从触发器
1.1 主从RS触发器
Q
Q
从触发器
主触发器
S
R
QQ
CP
等效
QQ
S
R
Qm
Qm
QQ
S
R
S CP R CP
图6-14 主从RS触发器
Q
1.1 主从RS触发器
工作原理可简述为： （1）CP=1期间：
Qmn1 S RQmn RS 0

数字电子技术基础第5章

数字电子技术基础第5章

第5章 触发器
D=0
D=1
0
1
D=0
图 5-8 D触发器状态图
D=1
第5章 触发器
表 5 – 5 D触发器状态转移真值表
D
Qn+1
0
0
1
1
表 5 – 6 Ｄ触发器激励表
Qn
Qn+1
D
0
0
0
0
1
1
1
0
0
1
1
1
第5章 触发器
5.2.3 钟控T触发器和T′触发器
钟控T触发器的逻辑电路及符号分别如图5-9(a)、(b)所示。 从图中看出，它是将钟控RS触发器的互补输出Q和Q分别接至 原来的R和S输入端，并在触发引导门的输入端加T输入信号而 构成的。这时等效的R、S输入信号为
Qn1 SD RDQn SD RD 1 (约束条件)
特征方程中的约束条件表示RD和SD不允许同时为0，即RD和 SD总有一个为1。
第5章 触发器
3. 状态转移图(状态图)与激励表
状态转移图是用图形方式来描述触发器的状态转移规律。 图5 - 3为基本RS触发器的状态转移图。图中两个圆圈分别表 示触发器的两个稳定状态，箭头表示在输入信号作用下状态 转移的方向，箭头旁的标注表示转移条件。
图 5-15 主从JK触发器
第5章 触发器
当CP=0时，CP=1，主触发器被封锁，输入J、K的变 化不会引起主触发器状态变化；从触发器输入门被打开， 从触发器按照主触发器的状态(即主触发器维持在CP下降沿 前一瞬间的状态)翻转，其中：
第5章 触发器
R=× S=0
R=0 S=1
0
1
R=1 S=0
(a)

数字电子技术_触发器

数字电子技术_触发器

数字电子技术_触发器数字电子技术是一门研究使用数字信号发展、设计、分析和应用各种先进电子设备和系统的学科。

其中，触发器是数字电路设计中的重要组成部分。

触发器是一种在特定条件下改变其输出状态的双稳态多门数字电路。

触发器可以存储单个比特的数据，并且能够与时钟信号同步，可以在特定时间点输入数据或改变输出状态。

触发器有许多应用，例如在计算机存储器、寄存器和计数器中，以及在嵌入式系统、通信系统和其它数字电子设备中都有广泛应用。

本文将主要介绍常用的触发器种类、触发器的工作原理及其性能表现。

一、常见的触发器种类1. RS触发器RS触发器是最简单的触发器之一，它由两个输入端和两个输出端组成。

其输入分别为R（reset）和S（set），输出分别为Q和Q’，其中Q’是Q的补码。

当“S=0”和“R=0”时，触发器处于保持状态；而当“S=1”和“R=0”时，Q变为1；当“S=0”和“R=1”时，Q变为0；当“S=1”和“R=1”时，触发器处于不稳定状态，无法确定输出结果。

2. JK触发器JK触发器也是常用触发器之一，它的结构类似于RS触发器。

除“J”和“K”之外，它还有一个时钟输入。

当时钟输入为上升沿时，Q的输出状态会改变。

如果“J=1”和“K=0”，则Q输出“1”；如果“J=0”和“K=1”，则Q输出“0”；如果“J=K=1”，则Q反转；如果“J=K=0”，则Q不改变。

3. D触发器D触发器也是基于RS触发器的结构，只是将两个输入端“R”和“S”分别改为单独的输入“D”和时钟输入，以简化触发器的设计和使用。

当时钟输入为上升沿时，“D”所输入的数据被存储在Q中。

4. T触发器T触发器也是一种常用的触发器，它只有一个输入T和一个时钟输入。

当时钟输入为上升沿时，T触发器的输出将翻转。

当T=0时，输出的状态不变，当T=1时，输出的状态翻转。

以上四种触发器是常见的触发器，它们都有自己的优缺点，可以根据实际情况选择设计和使用。

二、触发器的工作原理触发器的工作原理可简单概括为输入端的变化会改变触发器的状态，而时钟输入会控制输出端的变化。

数字电子技术第四章 触发器


4.2.3．触发器功能的几种表示方法
触发器具有不同的功能，通常可以用特性方程、状态转换图、驱动表、波形图表示。
（1）特性方程
由功能表画出卡诺图得特性方程：
Q n +1
S
Q
n
00
01
11
10
R
00 1 1 1
1 0 0 ××
（2）状态转换图
反映逻辑电路状态转换规律
R=0
及相应输入、输出取值关系的图
┌┌ 1K C1 1J
CP
Q
Q
G1 & G3 &
Q' G5 &
G7 &
&
G2
&
G4
Q'
& G6 1
G9
&
G8
K
CP
J
(1）功能表：
2．逻辑功能
（2）特性方程：
Q n +1
KQ
n
00
01
11
10
J
00 1 0 0
11 1 0 1
（3）状态转换图
J=1 K=×
（4）驱动表
J= 0 K=×
0
1
J=× K= 0
S= 1
形称为状态图
R=× S= 0
0
1
R=0 S=×
R=1 S= 0
（3）驱动表 驱动表是用表格的方式表
示触发器从一个状态变化 到另一个状态或保持原状 态不变时，对输入信号的 要求。
（4）波形图
触发器的功能也可以用
输入输出波形图直观
CP
地表示出来。
S
R
Q Q
4.2.4．同步触发器的空翻现象

主从型RS触发器

主从型RS触发器教学目的：1、让学生掌握主从型RS触发器的工作原理2、培养学生的分析能力教学重点：主从工作过程的分析教学难点：主从RS触发器电路的真值表教学方法：讲授教学时间：2课时教学过程：一、复习：RS触发器的逻辑功能二、新授：主从RS触发器1. 电路形式首先学生要从电路形式上来认识主从型RS触发器，然后才能从原有的RS 触发器入手来进行分析，有利于学生知识的系统化，能够有层次感。

先从同步RS触发器的缺点开始，分析电路的问题所在，担出解决问题有办法。

以提高学生的学习兴趣。

2. 工作原理CP=1期间，主触发器状态随R 、S翻转，从触发器状态保持不变。

CP从1变成0时，从触发器的状态随此时主触发器状态翻转。

CP=0期间，主触发器和从触发器状态均保持不变。

因此，主从RS触发器是一个边沿触发器然后由工作原理推出真值表。

以利于学生有序的掌握知识。

由于电路的结构比较复杂，学生在平时使用的过程在中会有较多的不便，故引出主从型RS触发器的逻辑符号，以便在平时画图时使用。

3. 功能表、表达式和逻辑符号真值表不能够死记硬背，要讲究机巧，这里要引用RS触发器的规则，这里是输入高电平有效，只有当输入有一个为1时，输出才可能发生变化，当RS为00时则输出不变。

当两个现时有效时则输出不能确定。

由于R像0则当RS为10时则输出为0，又由于S像1，则当RS输入为01时，则输出为1。

这样学生就会较深的记住主从型RS触发器的真值表了。

又能够让学生区分同步RS触发器的逻辑功能。

4. 波形图主从RS触发器的状态只在时钟信号的下降沿翻转，抗干扰能力较强！克服了同步RS触发器发生空翻的缺点。

作业：1、画出主从型RS触发器的逻辑电路与逻辑符号。

2、分析主从型RS触发器的工作原理。

数字电子技术脉冲触发的触发器


0
01001111
1
10
0
01
J=1，K=0 Qn=0，Qn+1=1 功能：置“1”
主从JK触发器
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
10
0
01
J=1，K=1 Qn=0，Qn+1=1 功能：翻转
主从JK触发器
1
1
0
1
1
1
0
0
1
0
01
1
10
J=1，K=1 Qn=1，Qn+1=0 功能：翻转
主从JK触发器
主从触发器的功能表
5.4 脉冲触发的触发器
脉冲触发（主从）SR触发器
脉冲触发器：触发器的工作状态不仅受输入端 (R、S)
控制，而且需要经过一个完整时钟脉冲
(CP)完成控制。
主从RS触发器： S — 置位端； (受 CP 完整周期控制) R — 复位端。
例题
• 图中主从触发器的S、R、CP端输入波形如图所示，试画 出输出端Q和 对应的波形。
• 主从触发器有一次翻转现象 • 输入端出现干扰信号，就可
能造成触发器的误动作 • 为了避免发生一次变化现象，
在使用主从JK触发器时，要 保证在CP=1期间，J、K保 持状态不变
主从JK触发器
0
0
0
1
0
0
1
1
1
0
J=0，K=1 Qn=0，继续保持Qn+1=0 功能：置“0”
主从JK触发器
1
1
0
1
1
0
0
0
1
0 01
1

数字电子技术 一、基本RS (reset-set)锁存器


RD
SD
主触发器
时钟CP直接作用于 主触发器，反相后 作用于从触发器。
1
CP=1: 主触发器接受激励信号 并动作 CP=0：从触发器接受主触发器 状态并动作
7
二、主从触发器
（三）主从JK触发器 2. 逻辑功能
Qn1 S RQn
Qn1 J Qn KQn Qn
Qn1 J Q n KQn
一、基本RS (reset-set)锁存器
（三）同步RS触发器 增加一个控制端，控制触发器的状态随输入变化。
Q G1 Q G2
&
&
特征方程
R G4
S G3
&
&
Qn 1 S RQn SR 0
R
CP
S
1
二、主从触发器
（一）主从RS触发器 由两个同步RS触发器级联而成。 从触发器
R 1R C1 1S S RD R CP S SD Q Q
主触发器
Qn 1 S RQn 特征方程 SR 0
主从RS触发器的翻转只发 生在CP的下降沿。
2
二、主从触发器
（二）主从计数触发器 1. 组成
Q Q
2. 逻辑功能
Qn1 S RQn 1 Qn Qn Qn Q Qn n
Q4 Q4 Q3 Q3 Q2 Q2 Q1 Q1
R 1R C1 1S S
R 1R C1 1S S
R 1R C1 1S S
R 1R C1 1S S
CP
电路连接的特点：第一个触发器的CP1端作为计数脉冲CP 输入端，Q1与第二个触发器的CP2端相连，依次有Qi与CPi+1相 连，触发器的输出Q4Q3Q2Q1代表四位二进制数。
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同步触发器存在的问题——空翻
Q
Q
CP
G1 & & G2
S R
G3 &
&
G
Q 有效翻转 空翻
R
CP
S
由于在CP=1期间，G3、G4门都是开着的，都能接收R、S信号，所以，如果在 CP=1期间R、S发生多次变化，则触发器的状态也可能发生多次翻转。 在一个时钟脉冲周期中，触发器发生多次翻转的现象叫做空翻。
例5.4.1 设计一个 3人抢答电路。3人A、B、C各控制一个按键开关 KA、KB、KC和一个发光二极管 DA、DB、 DC。谁先按下开关，谁的 发光二极管亮，同时使其他人的抢答信号无效。
+ Vcc +5V KA A R
GA & VOA
DA
330Ω
KB
B KC R
GB &
VOB
DB
330Ω
C R
GC &
VOC
DC
330Ω
+ Vcc +5V
利用触发器的“记忆”作用，使抢答电路工作更可靠、稳 定。
QA KA FFA Q S R KR GA & VOA DA 330Ω
R
R QB Q S R
GB &
VOB
DB
330Ω
KB
FFB
R
R QC
GC &
VOC
DC
330Ω
KC
FFC
Q S R
R
R
7、本课小结
1．触发器有两个基本性质：（1）在一定条件下，触发器可维持在两种稳 定状态（0或1状态）之一而保持不变；（2）在一定的外加信号作用下， 触发器可从一个稳定状态转变到另一个稳定状态。 2 ．描写触发器逻辑功能的方法主要有特性表、特性方程、驱动表、状态 转换图和波形图(又称时序图)等。 3．按照结构不同，触发器可分为： (1) 基本RS触发器，为电平触发方式。 (2) 同步触发器，为脉冲触发方式。 (3) 主从触发器，为脉冲触发方式。 (4) 边沿触发器，为边沿触发方式。 4．根据逻辑功能的不同，触发器可分为：
状态转换真值表
Qn 0 1 0 1 0 1 0 1
Qn+1 0 1 0 0 1 1 1 0
J 0 0 0 0 1 1 1 1
K 0 0 1 1 0 0 1 1
J=0 K=X
0 状态 0 J= X
K=1
1
J=X K=0 状态 1
状态转换图
（3）特性方程 由功能表画出卡诺图得特性方程：
状态转换真值表 Qn Qn+1 J 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1
工作，从触发器状态由主触发器状态 决定。
Q ┌ 1K C1 CP Q ┌ 1J
&
G8
K
3、符号
动画演示JK触 发器逻辑演示
CP
J
2、逻辑功能分析
3、触发器逻辑功能表述方式：
（1）激励表 激励表是用表格的方式表示触发器从 一个状态变化到另一个状态或保持原状 态不变时，对输入信号的要求。 （2）状态转换图 状态转换图表示触发器 从一个状态变化到另一 个状态或保持原状不变 时，对输入信号的要求。 J=1 K= X
K 0 0 1 1 0 0 1 1
Qn 1 JQn KQn
卡诺图中对 应格中填入1
（4）波形图 触发器的功能也可以用输入输出波形图直观地表示出来
J-K触发器的工作波形
主从JK触发器在CP=1期间，主触发器只变化（翻转）一次，这 种现象称为一次变化现象。
二、抗干扰能力更强的触发器
边沿触发器不仅将触发器的触发翻转控制在CP触发沿到来 的一瞬间，而且将接收输入信号的时间也控制在CP触发沿 到来的前一瞬间。因此，边沿触发器既没有空翻现象，也没 有一次变化问题，从而大大提高了触发器工作的可靠性和抗 干扰能力。
1．电路结构 2、工作原理
第二节、 JK触发器
Q Q
（a）当CP＝1时，主触发器工作，接收
G1 & G3 & Q' G5 & G7 &
&
G2 G4
输入信号。从触发器被封锁，保持原状
态Байду номын сангаас变：
& Q' &
（b）当CP由1跃变到0时，即CP=0、
CP’＝1。主触发器被封锁，输入信号
G6 1
G9
不再影响主触发器的状态；从触发器
维持—阻塞触发器是利用了维持线和阻塞线，将触发器的 触发翻转控制在CP上跳沿到来的一瞬间， 由于是边沿触发器，在波形图时，应注意以下两点： （1）触发器的触发翻转发生在时钟脉冲的触发沿（这里是上 升沿）。 （2）判断触发器次态的依据是时钟脉冲触发沿前一瞬间（ 这里是上升沿前一瞬间）输入端的状态。
6、触发器应用举例
(1) RS触发器 (2) JK触发器 5 ．同一电路结构的触发器可以做成不同的逻辑功能；同一逻辑功能的触 发器可以用不同的电路结构来实现。 6．利用特性方程可实现不同功能触发器间逻辑功能的相互转换。