觸發—時鐘脈沖邊沿作用下的狀态刷新稱為觸發。
觸發器—具有觸發功能的存儲單元稱為觸發器。
觸發器分類—主從觸發器、維持-阻塞觸發器、延遲觸發器。
觸發器的現态和次态
現态:觸發器在有效信号作用前的狀态。Qn或Q
次态:觸發器在有效信号作用後的狀态。Qn 1
觸發器的功能描述
功能表 ( 特性表、真值表)、狀态圖、特性方程(邏輯函數表達式)、時序圖(波形圖)
觸發器的電路結構與工作原理主從D觸發器:
1、電路結構:
由兩個結構相同D鎖存器組成:主鎖存器與從鎖存器。
TG1和TG4的工作狀态相同;TG2和TG3的工作狀态相同。
2、工作原理:
CP=0時:
/C=1,C=0,
TG1導通,TG2斷開——輸入信号D 送入主鎖存器。Q'跟随D端的狀态變化,使Q'=D。
TG3斷開,TG4導通——從鎖存器維持在原來的狀态不變。
CP=1時:
/C=0,C=1,
TG1斷開,TG2導通——輸入信号D不能 送入主鎖存器。主鎖存器維持原态不變。
TG3開導通,TG4斷——從鎖存器Q¢的信号送Q端。
觸發器的狀态僅僅取決于CP信号上升沿到達前瞬間的D信号 .
3. 波形圖:
在波形圖時,應注意以下兩點:
(1)觸發器的觸發翻轉發生在CP的上升沿。
(2)判斷觸發器次态的依據是CP上升沿前一瞬間輸入端D的狀态。
主D觸發器波形圖
4. 典型集成電路:
74HC/HCT74 中D觸發器的邏輯圖:
邏輯圖
74HC/HCT74的功能表:
具有直接置1、直接置0,正邊沿觸發的D功能觸發器
功能表
維持-阻塞觸發器:
1. 電路結構:
由3個基本SR觸發器組成
2.工作原理:
CP=0時:
CP:0 -->1時:
在CP脈沖的上升沿,觸法器按此前的D信号刷新
工作原理
CP=1時:
D信号不影響 /S ,/R的狀态,Q的狀态不變
在CP脈沖的上升沿到來瞬間使觸發器的狀态變化
CP=1
3. 典型集成電路-----74LS74
傳輸延遲觸發器:
觸發器的動态特性
動态特性反映其觸發器對輸入信号和時鐘信号間的時間要求,以及輸出狀态對時鐘信号響應的延遲時間。
建立時間tSU :保證與D 相關的電路建立起穩定的狀态,使觸發器狀态得到正确的轉換。
保持時間tH :保證D狀态可靠地傳送到Q。
觸發脈沖寬度tW :保證内部各門正确翻轉。
傳輸延遲時間tPLH和tPHL :時鐘脈沖CP上升沿至輸出端新狀态穩定建立起來的時間。
最高觸發頻率fcmax :觸發器内部都要完成一系列動作,需 要一定的時間延遲,所以對于CP
最高工作頻率有一個限制。
觸發器的功能觸發器的邏輯功能:
S—R鎖存器: 保持、置1、置0
D觸發器(數據鎖存): 置1、置0
JK觸發器:保持、置1、置0、翻轉
觸發器: 保持、翻轉
D觸發器功能的轉換
1、 D 觸發器構成 J K 觸發器
D觸發器構成的JK觸發器
2、D 觸發器構成 T 觸發器
下面看例題:
總結:
1.鎖存器和觸發器都是具有存儲功能的邏輯電路,是構成時序電路的基本邏輯單元。每個鎖存器或觸發器都能存儲1位二值信息。
2.鎖存器是對脈沖電平敏感的電路,它們在一定電平作用下改變狀态。
3.觸發器是對時鐘脈沖邊沿敏感的電路,它們在時鐘脈沖的上升沿或下降沿作用下改變狀态。
4.觸發器按邏輯功能分類有D觸發器、JK觸發器、T(T’)觸發器和SR觸發器。它們的功能可用特性表、特性方程、狀态圖和波形圖來描述。觸發器的電路結構與邏輯功能沒有必然聯系
5.鎖存器和觸發器的異同點
共同點:
具有0 和1兩個穩定狀态,一旦狀态被确定,就能自行保持。一個鎖存器或觸發器能存儲一位二進制碼。
不同點:
鎖存器---對脈沖電平敏感的存儲電路,在特定輸入脈沖電平作用下改變狀态。
觸發器---對脈沖邊沿敏感的存儲電路,在時鐘脈沖的上升沿或下降沿的變化瞬間改變狀态。
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