数字电子技术-主从RS触发器
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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。
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。
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。
数字电子技术第四章触发器4.4.3、触发器功能的转换触发器按逻辑功能不同可分为RS、JK、D、T、T’五种类型,它们分别有各自的特征方程。
1.用JK触发器转换成其他功能的触发器(1)JK→D分别写出JK触发器和D触发器的特性方程比较得:画出逻辑图:数字电子基础第四章触发器4触发器4.1基本触发器4.1.1、电路结构电路结构:把两个与非门G1、G2的输入、输出端交叉连接,即构成基本RS触发器。
触发器有两个互补的输出端,4.1.2逻辑功能4.1.3波形分析例4.1.1在用与非门组成的基本RS触发器中,设初始状态为0,已知输入R、S的波形图,画出两输出端的波形图。
解:由表4.1.1知,当R、S都为高电平时,触发器保持原状态不变;当S变低电平时,触发器翻转为1状态;当R变低电平时,触发器翻转为0状态;不允许R、S同时为低电平。
基本触发器的特点总结:(1)有两个互补的输出端,有两个稳定的状态。
(2)有复位(Q=0)、置位(Q=1)、保持原状态三种功能。
(3)R为复位输入端,S为置位输入端,可以是低电平有效,也可以是高电平有效,取决于触发器的结构。
(4)由于反馈线的存在,无论是复位还是置位,有效信号只需要作用很短的一段时间,即“一触即发”。
4.2同步RS触发器同步触发器:给触发器加一个时钟控制端CP,只有在CP端上出现时钟脉冲时,触发器的状态才能变化。
4.2.1.同步RS触发器的电路结构4.2.2.逻辑功能工作原理:当CP=0时,控制门G3、G4关闭,触发器的状态保持不变。
当CP=1时,G3、G4打开,其输出状态由R、S端的输入信号决定。
同步RS触发器的状态转换分别由R、S和CP控制,其中,R、S控制状态转换的方向;CP控制状态转换的时刻。
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:(2)状态转换图反映逻辑电路状态转换规律及相应输入、输出取值关系的图形称为状态图(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。
数字电子技术——触发器
主从RS触发器
1)电路组成
主从RS触发器是由两个同步RS触发器组成,与非门G1~G4组成的同步触发器称为主触发器,与非门G5~G8组成的同步触发器称为从触发器,非门G9使主从触发器的时钟脉冲互相反相。
2)工作原理
CP=1时为接受阶段,与非门G1、G2开通,G5、G6被封锁,主触发器的输出状态由S、R来确定,从触发器的输出状态不变;
CP下降沿到来后,CP-0,与非门G1、G2封锁,G5、G6开通,故主触发器的输出状态不变,从触发器的输出状态由主触发器的输出来确定;
3)逻辑功能
主从触发器的逻辑功能与同步触发器相同,输出状态的改变是在时钟脉冲的下降沿改变;
4. 同步D触发器
1)电路组成
在同步触发器的输入S和R之间接一非门,输入信号只从S端输入,并改称S端为D端,这种触发器又称为D锁存器。
电路组成及逻辑符号如图:
2)工作原理
CP=1时,输入信号被G3、G4封锁,输出保持不变,此时G1、G2根据输入的信号做好准备。
当CP的上升沿到来时,触发器的状态根据准备好的信号发生反转。
3)逻辑功能
逻辑功能与D触发器一致;输出状态与D在上升沿信号到来时的状态有关;。