1、第5章 觸發器 第第5章章 觸發器觸發器 5.1 基本基本RS觸發器觸發器 5.2 時鐘控制的觸發器時鐘控制的觸發器 5.3 集成觸發器集成觸發器 5.4 觸發器的邏輯符號及時序圖觸發器的邏輯符號及時序圖 第5章 觸發器 5.1 基本基本RS觸發器觸發器 5.1.1 電路結構和工作原理電路結構和工作原理 圖 5 1 基本RS觸發器 (a)&RDSDQQQQSDRD(b)第5章 觸發器 基本RS觸發器是構成各種功能觸發器的基本單元，所以稱為基本觸發器。它可以用兩個與非門或兩個或非門交叉耦合構成。圖5 - 1(a)是用兩個與非門構成的基本RS觸發器，它有兩個互補輸出端Q和Q，一般用Q端的邏

2、輯值來表示觸發器的狀態。Q=1，Q =0時，稱觸發器處于1狀態；Q=0, Q=1時，稱觸發器處于0狀態。RD、SD為觸發器的兩個輸入端(或稱激勵端)。當輸入信號RD、SD不變化(即RDSD=11)時，該觸發器必定處于Q=1或Q=0的某一狀態保持不變，所以它是具有兩個穩定狀態的雙穩態觸發器。 第5章 觸發器 當輸入信號變化時，觸發器可以從一個穩定狀態轉換到另一個穩定狀態。我們把輸入信號作用前的觸發器狀態稱為現在狀態(簡稱現態)，用Qn和Qn(或Q、Q)表示，把在輸入信號作用后觸發器所進入的狀態稱為下一狀態(簡稱次態)，用Qn+1和Qn+1表示。 因此根據圖5 - 1(a)電路中的與非邏輯關系，可

3、以得出以下結果： 當RD=0，SD=1時，無論觸發器原來處于什么狀態， 其次態一定為0，即Qn+1=0，Qn+1=1，稱觸發器處于置0(復位)狀態。 當RD=1，SD=0時，無論觸發器原來處于什么狀態，其次態一定為1，即Qn+1=1，Qn+1=0，稱觸發器處于置1(置位)狀態。 第5章 觸發器 當RD=1，SD=1時，觸發器狀態不變，即Qn+1=Qn，Qn+1=Qn，稱觸發器處于保持(記憶)狀態。 當RD=0，SD=0時，兩個與非門輸出均為1(高電平)，此時破壞了觸發器的互補輸出關系，而且當RD、SD同時從0變化為1時，由于門的延遲時間不一致，使觸發器的次態不確定，即Qn+1=，這種情況是不允

4、許的。因此規定輸入信號RD、SD不能同時為0，它們應遵循RD+SD=1的約束條件。 第5章 觸發器 從以上分析可見，基本RS觸發器具有置0、置1和保持的邏輯功能，通常SD稱為置1端或置位(SET)端，RD稱為置0或復位(RESET)端，因此該觸發器又稱為置位復位(SetReset)觸發器或RDSD觸發器，其邏輯符號如圖5-1(b)所示。 因為它是以RD和SD為低電平時被清0和置1的，所以稱RD、 SD低電平有效，且在圖5-1(b)中RD、SD的輸入端加有小圓圈。 第5章 觸發器 5.1.2 基本基本RS觸發器的功能描述方法觸發器的功能描述方法 1. 狀態轉移真值表狀態轉移真值表(狀態表狀態表)

5、 將觸發器的次態Qn+1與現態Qn、輸入信號之間的邏輯關系用表格形式表示出來，這種表格就稱為狀態轉移真值表， 簡稱狀態表。根據以上分析，圖5 - 1(a)基本RS觸發器的狀態轉移真值表如表5-1(a)所示，表5-1(b)是它的簡化表。它們與組合電路的真值表相似，不同的是觸發器的次態Qn+1不僅與輸入信號有關，還與它的現態Qn有關，這正體現了時序電路的特點。 第5章 觸發器 表 5 1 基本RS觸發器狀態表 第5章 觸發器 圖 5 2 次態卡諾圖 RDSDQ0001111001001011Qn+1第5章 觸發器 2. 特征方程特征方程(狀態方程狀態方程) 描述觸發器邏輯功能的函數表達式稱為特征方

6、程或狀態方程。對圖5-2次態卡諾圖化簡，可以求得基本RS觸發器的特征方程為 11DDnDDnRSQRSQ (約束條件) 特征方程中的約束條件表示RD和SD不允許同時為0，即RD和SD總有一個為1。 第5章 觸發器 3. 狀態轉移圖狀態轉移圖(狀態圖狀態圖)與激勵表與激勵表 狀態轉移圖是用圖形方式來描述觸發器的狀態轉移規律。 圖5 - 3為基本RS觸發器的狀態轉移圖。圖中兩個圓圈分別表示觸發器的兩個穩定狀態，箭頭表示在輸入信號作用下狀態轉移的方向，箭頭旁的標注表示轉移條件。 激勵表(也稱驅動表)是表示觸發器由當前狀態Qn轉至確定的下一狀態Qn+1時，對輸入信號的要求。基本RS觸發器的激勵表如表5

7、-2所示。 第5章 觸發器 圖 5 3 基本RS觸發器的狀態圖 RD= 1SD= 001RD=SD=1SD=RD=1RD= 0SD= 1第5章 觸發器 表 5 2 基本RS觸發器的激勵表 Qn Q n+1RD SD0 00 11 01 1 11 00 11 第5章 觸發器 4. 波形圖波形圖 工作波形圖又稱時序圖，它反映了觸發器的輸出狀態隨時間和輸入信號變化的規律，是實驗中可觀察到的波形。 圖 5 4 基本RS觸發器波形圖 不定不定QQRDSD第5章 觸發器 5.2 時鐘控制的觸發器時鐘控制的觸發器 5.2.1 鐘控鐘控RS觸發器觸發器 鐘控RS觸發器是在基本RS觸發器基礎上加兩個與非門構成的

8、，其邏輯電路及邏輯符號分別如圖5-5(a)、(b)所示。圖中C、D門構成觸發引導電路，R為置0端，S為置1端，CP為時鐘輸入端。 從圖5-5(a)看出，其中基本RS觸發器的輸入函數為 CPSSCPRRDD,第5章 觸發器 (a)QQ1S1R(b)圖 5-5&RDSDQQ&CPRSBDCAC1CP第5章 觸發器 當CP=0時，C、D門被封鎖，RD=1，SD=1，由基本RS觸發器功能可知，觸發器狀態維持不變。 當CP=1時，RD=R, SD=S，觸發器狀態將發生轉移。將RD、SD代入基本RS觸發器的特征方程式(5 - 1)中，可得出鐘控RS觸發器的特征方程為 01RSQRSQnn(

9、約束條件) 其中RS=0表示R與S不能同時為1。該方程表明當CP=1時， 鐘控RS觸發器的狀態按式(5 - 2)轉移，即時鐘信號為1時才允許外輸入信號起作用。 (5-2)第5章 觸發器 同理還可得出CP=1時，鐘控RS觸發器的狀態轉移真值表、 激勵表分別如表5 - 3和表5-4所示，狀態轉移圖、時序圖分別如圖5 - 6(a)、 (b)所示。 鐘控RS觸發器是在R和S分別為1時清“0”和置“1”，稱為R、S高電平有效，所以邏輯符號的R、S輸入端不加小圓圈。 表 5 3 鐘控RS觸發器狀態轉移真值表 R SQn+10 00 11 01 1Qn101.第5章 觸發器 表 5 4 鐘控RS觸發器激勵表

10、 Qn Qn+1RD SD0 00 11 01 1 10 11 00 第5章 觸發器 圖 5 6 鐘控RS觸發器的狀態圖和波形圖 (a) 狀態轉移圖； (b) 時序波形 R = 0S = 101R = S = 0S = R = 0R = 1S = 0(a)RCP(b)不定QS第5章 觸發器 5.2.2 鐘控鐘控D觸發器觸發器 為了解決R、S之間有約束問題，可以將圖5-5(a)鐘控RS觸發器的R端接至D門的輸出端，并將S改為D，便構成了圖5-7(a)所示的鐘控D觸發器，其邏輯符號如圖5 -7(b)所示。圖5 -7(a)中，門A和B組成基本觸發器，門C和D組成觸發引導門。基本觸發器的輸入為 CPD

11、CPSRCPDSDDD當CP=0時，SD=1，RD=1，觸發器狀態維持不變。 第5章 觸發器 當CP=1時，SD= D ，RD=D，代入基本RS觸發器的特征方程得出鐘控D觸發器的特征方程為 同理，可以得出鐘控D觸發器在CP=1時的狀態轉移真值表(表5 - 5)、激勵表(表5 - 6) 和狀態圖(圖5 - 8)。 DQn1 鐘控D觸發器在時鐘作用下，其次態Qn+1始終和D輸入一致，因此常把它稱為數據鎖存器或延遲(Delay)觸發器。由于D觸發器的功能和結構都很簡單，因此目前得到普遍應用。 第5章 觸發器 圖 5 - 7D觸發器 (a) 邏輯電路； (b) 邏輯符號 (a)QQ(b)&RD

12、SDQQ&CPDBDCACP1DC1第5章 觸發器 圖 5-8 D觸發器狀態圖 01D = 0D = 0D = 1D = 1第5章 觸發器 表 5 5 D觸發器狀態轉移真值表 DQn+10101 Qn Qn+1D0 00 11 01 10101表表 5 6 觸發器激勵表觸發器激勵表 第5章 觸發器 5.2.3 鐘控鐘控T觸發器和觸發器和T觸發器觸發器 鐘控T觸發器的邏輯電路及符號分別如圖5-9(a)、(b)所示。從圖中看出，它是將鐘控RS觸發器的互補輸出Q和Q分別接至原來的R和S輸入端，并在觸發引導門的輸入端加T輸入信號而構成的。這時等效的R、S輸入信號為 nnTQRQTS, 由于Qn

13、和Qn互補，它不可能出現SR=11的情況，因此這種結構也解決了R、 S之間的約束問題。 第5章 觸發器 圖 5 9 T觸發器 (a) 邏輯電路； (b) 邏輯符號 (a)QQ1T(b)&RDSDQQ&CPTC1CP第5章 觸發器 由圖5-9(a)可見： CPTQRCPQTSnDnD, 當CP=0時，SD=1，RD=1，觸發器狀態維持不變。 當CP=1時， 代入基本RS觸發器的特征方程得出鐘控T觸發器的特征方程為 nDnTQRQTSD,nnnnnnnDDnQTQTQTQTQQTQRSQ1第5章 觸發器 表表 5-9 JK觸發器狀態轉移真值表觸發器狀態轉移真值表 J KQn+10

14、00 11 01 1Qn01Qn表 5-10 JK觸發器激勵表 Qn Qn+1J K0 00 11 01 10 1 1 0第5章 觸發器 圖 5-1001T = 0T = 1T = 1T = 0第5章 觸發器 (a)QQ1J(b)圖 5-11&RDSDQQ&CPJC1K1KCP第5章 觸發器 圖 5-12 JK觸發器狀態圖 0K = J = 0J = K = 0K = J = 1J = K = 11第5章 觸發器 圖 5-13 JK觸發器轉換為其它觸發器 QC11K1JQQC11K1JQCP DCPT1QC11K1JQCPSR第5章 觸發器 5.2.5 電位觸發方式的工作特點電

15、位觸發方式的工作特點 電位觸發方式的特點是，在約定鐘控信號電平(CP=1或0)期間，觸發器的狀態對輸入信號敏感，輸入信號的變化都會引起觸發器的狀態變化。而在非約定鐘控信號電平(CP=0)期間， 不論輸入信號如何變化，都不會影響輸出，觸發器的狀態維持不變。但是必須指出，這種電位觸發方式，對于T觸發器，其狀態轉移為 ，當在CP=1且脈沖寬度較寬時，T觸發器將在CP=1的期間一直發生翻轉，直至CP=0為止，這種現象稱為空翻。 QQn1第5章 觸發器 如果要求每來一個CP觸發器僅發生一次翻轉，則對鐘控信號約定電平(通常CP=1)的寬度要求是極為苛刻的。例如，對T觸發器必須要求觸發器輸出端的新狀態返回到

16、輸入端之前，CP應回到低電平，就是CP的寬度tCP不能大于3tpd，而為了保證觸發器能可靠翻轉，至少在第一次翻轉過程中，CP應保持在高電平， 亦即寬度不應小于2tpd，因此CP的寬度應限制在2tpdtCP3tpd范圍內。但TTL門電路的傳輸時間tpd通常在50ns以內，產生或傳送這樣的脈沖很困難，尤其是每個門的延遲時間tpd各不相同。因此在一個包括許多觸發器的數字系統中，實際上無法確定時鐘脈沖應有的寬度。所以，為了避免空翻現象，必須對以上的鐘控觸發器在電路結構上加以改進。 第5章 觸發器 5.3 集集 成成 觸觸 發發 器器 5.3.1 主從觸發器主從觸發器 圖 5-14 主從觸發器框圖 從觸

17、發器主觸發器1QQQQKJCP第5章 觸發器 1. 主從主從JK觸發器工作原理觸發器工作原理 主從JK觸發器電路如圖5-15所示。它由兩個鐘控RS觸發器構成，其中1門4門組成從觸發器，5門8門組成主觸發器。 當CP=1時，CP=0，從觸發器被封鎖，輸出狀態不變化。此時主觸發器輸入門打開，接收J、K輸入信息， 代入式(5-1)得出狀態方程為 ,nDnDQJSJQR主主nnnnDDnQKQQJQRSQ主主主主主1(5-7)第5章 觸發器 圖 5-15 主從JK觸發器&QQ&1&CP1Q主Q主24365RD主SD主KJ87第5章 觸發器 當CP=0時，CP=1，主觸發器被封鎖

18、，輸入J、K的變化不會引起主觸發器狀態變化；從觸發器輸入門被打開，從觸發器按照主觸發器的狀態(即主觸發器維持在CP下降沿前一瞬間的狀態)翻轉，其中： 111111,nnnnnDDnnDnDQQQQQRSQQSQR主主主主主則 即將主觸發器的狀態轉移到從觸發器的輸出端，從觸發器的狀態和主觸發器一致。將 主代入式(5-7)可得 nnQQ主nnnQKQJQ主主主1第5章 觸發器 這就是主從JK觸發器的狀態方程，說明CP=1時，可按JK觸發器的特性來決定主觸發器的狀態，然后在CP下降沿(10時)從觸發器的輸出才改變一次狀態。 綜上所述，主從JK觸發器防止了空翻，其工作特點是： 輸出狀態變化的時刻在時鐘

19、的下降沿。 輸出狀態如何變化，則由時鐘CP下降沿到來前一瞬間的J、K值按JK觸發器的特征方程來決定。 第5章 觸發器 2. 主從主從JK觸發器的一次翻轉觸發器的一次翻轉 主從JK觸發器雖然防止了空翻現象，但還存在一次翻轉現象， 可能會使觸發器產生錯誤動作，因而限制了它的使用。 所謂一次翻轉現象是指在CP=1期間，主觸發器接收了輸入激勵信號發生一次翻轉后，主觸發器狀態就一直保持不變， 它不再隨輸入激勵信號J、K的變化而變化。 第5章 觸發器 例如，設 ，如果在CP=1期間J、K發生了多次變化，如圖5-16所示。其中第一次變化發生在t1，此時J=K=1，從觸發器輸出Qn=0，因而RD主=KQn=1

20、， ， 從而主觸發器發生一次翻轉，即 。在t2瞬間，J=0, K=1, ， ， 主觸發器狀態不變。由于CP=1期間Qn=0，圖5-15中7門一直被封鎖，RD主=1，因此t3時刻K變化不起作用， 一直保持不變。當CP下降沿來到時，從觸發器的狀態為 。這就是一次翻轉情況，它和CP下降沿來到時由當時的J、K值(J=0, K=1)所確定的狀態Qn+1=0不一致，即一次翻轉會使觸發器產生錯誤動作。 1, 0, 0KJQQnn主0, 111nnQQ主主1nDKQR主0nDQJS主1nQ主111nnQQ主第5章 觸發器 圖 5-16 主從JK觸發器的一次翻轉 CPJKQ主Q主QQt1t2t3第5章 觸發器

21、若是在CP=1時，J、K信號發生了變化，就不能根據CP下降沿時的J、K值來決定輸出Q。這時可按以下方法來處理： 若CP=1以前Q=0，則從CP的上升沿時刻起J、K信號出現使Q變為1的組合，即JK=10或11，則CP下降沿時Q也為1。 否則Q仍為0。 若CP=1以前Q=1，則從CP的上升沿時刻起J、K信號出現使Q變為0的組合，即JK=01或11，則CP下降沿時Q也為0。 否則Q仍為1。 圖5-17為考慮了一次翻轉后主從JK觸發器的工作波形， 它僅在第5個CP時沒有產生一次翻轉。 第5章 觸發器 圖 5-17 主從JK觸發器的工作波形圖 12345CPJKQQ主第5章 觸發器 為了使CP下降時輸出

22、值和當時的J、K信號一致，要求在CP=1的期間J、 K信號不變化。但實際上由于干擾信號的影響，主從觸發器的一次翻轉現象仍會使觸發器產生錯誤動作，因此主從JK觸發器數據輸入端抗干擾能力較弱。為了減少接收干擾的機會，應使CP=1的寬度盡可能窄。 第5章 觸發器 3. 主從觸發器的脈沖工作特性主從觸發器的脈沖工作特性 時鐘CP由0上跳至1及CP=1的準備階段，要求完成主觸發器狀態的正確轉移，則須：第一，在CP上跳沿到達時，J、K信號已處于穩定狀態，且在CP=1期間，J、K信號不發生變化； 第二，從CP上升沿抵達到主觸發器狀態變化穩定，需要經歷三級與非門的延遲時間，即3tpd，因此要求CP=1的持續期

23、tCPH3tpd。 CP由1下跳至0時，主觸發器的狀態轉移至從觸發器。從CP下跳沿開始，到從觸發器狀態轉變完成，也需經歷三級與非門的延遲時間，即3tpd，因此要求CP=0的持續期tCPL3tpd。此間主觸發器已被封鎖，因而J、K信號可以變化。 第5章 觸發器 為了保證觸發器能可靠地進行狀態變化，允許時鐘信號的最高工作頻率為 pdCPLCPHCPtttf611max 主從觸發器在CP=1時為準備階段。CP由1下跳變至0時觸發器狀態發生轉移，因此它是一種脈沖觸發方式。而狀態轉移發生在CP下降沿時刻。 第5章 觸發器 5.3.2 邊沿觸發器邊沿觸發器 同時具備以下條件的觸發器稱為邊沿觸發方式觸發器(

24、簡稱邊沿觸發器)： 觸發器僅在CP某一約定跳變到來時，才接收輸入信號； 在CP=0或CP=1期間，輸入信號變化不會引起觸發器輸出狀態變化。因此，邊沿觸發器不僅克服了空翻現象，而且大大提高了抗干擾能力，工作更為可靠。 邊沿觸發方式的觸發器有兩種類型：一種是維持阻塞式觸發器，它是利用直流反饋來維持翻轉后的新狀態，阻塞觸發器在同一時鐘內再次產生翻轉；另一種是邊沿觸發器，它是利用觸發器內部邏輯門之間延遲時間的不同，使觸發器只在約定時鐘跳變時才接收輸入信號。 第5章 觸發器 1. 維持維持阻塞式阻塞式D觸發器觸發器 1) 電路工作原理 維持阻塞式D觸發器由鐘控RS觸發器、引導門和4根直流反饋線組成，如圖

25、4-18所示。圖中，RD、SD為直接置0、置1端，其操作不受CP控制，因此也稱異步置0、置1端。 當RDSD=01時，使得Q=1; 3門、6門鎖定， ,由于 ，因而Q=0，無論CP和輸入信號處于什么狀態，都能保證觸發器可靠置0。 1, 1DDSR1DDSSQ第5章 觸發器 圖 5-18 維持阻塞式D觸發器 &RDQQ&1&SD24365CPD&RDSDRS第5章 觸發器 同理，RDSD=10時，無論CP和輸入信號處于什么狀態，都能保證觸發器可靠置1。 當RDSD=11，CP=0時，門3和門4被封鎖， ， 觸發器狀態維持不變，Qn+1=Qn。此時，門5和6被打開，

26、 當CP由0變為1時， ，觸發器狀態轉移為即觸發器的輸出狀態由CP上升沿到達前瞬間的輸入信號D來決定。 , 1, 1DDSRDSDR,DSSDRRDD,DDQDQRSQnnDDn1第5章 觸發器 設CP上升沿到達前D=0，則由于CP=0， ， 因此D信號存儲在5、6門輸出，RS=10，當CP上升沿到達后， 使Qn+1=0。如果此時D由0，由于反饋線將 的信號反饋到6門，使6門被封鎖，D信號變化不會引起觸發器狀態改變，即維持原來的Qn+1=0狀態，因此反饋線稱置0維持線。維持置0信號 經6門反相后，再經連線使S保持0，從而封鎖3門，使 保持1，這樣觸發器不會再翻向1狀態，故線稱阻塞置1線。 ,1

27、1DDSR0DRDRDDS,01DDSR第5章 觸發器 同理，若CP上升沿到達前D=1，則RS=01，CP上升沿到達后 ，使Q n+1=1。 如果此時D由10，反饋線將 的信號反饋到5門，使S=1， ，即維持原來的Qn+1=1狀態，因此反饋線稱置1維持線。同時 經反饋線送至4門，將4門封鎖，使 保持1，這樣觸發器不會再翻向0狀態，故線稱阻塞置0線。 綜上所述，維持阻塞式D觸發器是在CP上升沿到達前接收輸入信號；上升沿到達時刻觸發器翻轉；上升沿以后輸入被封鎖。因此，維持阻塞式D觸發器具有邊沿觸發的功能， 并有效地防止了空翻。 10DDSR0DS0DS0DSDR第5章 觸發器 2) 脈沖工作特性

28、由圖5-18可知，維持阻塞式D觸發器的工作分兩個階段： CP=0期間為準備階段，CP由0變至1時為觸發器的狀態變化階段。為了使觸發器可靠工作，必須要求： CP=0期間，必須把輸入信號送至5、6門的輸出，在CP上升沿到達之前建立穩定狀態，它需要經歷兩個與非門的延遲時間，稱為建立時間tset，tset=2tpd。在tset內要求D信號保持不變，且CP=0的持續時間tCPL2tpd。 第5章 觸發器 在CP由0變至1及CP脈沖前沿到達后，要達到維持-阻塞作用，必須使 或 由1變為0，需要經歷一個與非門延遲時間， 在這段時間內信號D不應變化，這段時間稱為保持時間th，th=tpd。 從CP由0變至1開

29、始，直至觸發器狀態穩定建立，需要經歷三級與非門的延遲時間，因此要求CP=1的持續時間tCPH3tpd。 第5章 觸發器 為使維持阻塞式D觸發器可靠工作，CP的最高工作頻率為 pdCPHCPLCPtttf511max 由于維持阻塞式D觸發器只要求輸入信號D在CP上升沿前后很短時間(tset+th=3tpd)內保持不變，而在CP=0及CP=1的其余時間內，無論輸入信號如何變化，都不會影響輸出狀態，因此，它的數據輸入端具有較強的抗干擾能力， 且工作速度快， 故應用較廣泛。 第5章 觸發器 圖 5-19 維持阻塞式D觸發器波形圖 CPRDSDDQ第5章 觸發器 圖 5-20 負邊沿JK觸發器 2. 邊

30、沿觸發器邊沿觸發器 &1&1&RDQQSDCPJK21RDSD第5章 觸發器 圖5-20是利用門傳輸延遲時間構成的負邊沿JK觸發器邏輯電路。圖中的兩個與或非門構成基本RS觸發器，兩個與非門(1、2門)作為輸入信號引導門，而且在制作時已保證與非門的延遲時間大于基本RS觸發器的傳輸延遲時間。RD、SD為直接置0、置1端，不用時應使SDRD=11。其原理如下： 當CP=0穩定時，輸入信號J、K被封鎖， ，觸發器的狀態保持不變；而當CP=1時，觸發器的輸出也不會變， 這可從以下的推導式中看出： 1DDRSnDnnnnDnnnQRQCPQQQSQCPQQ11第5章 觸發器 由此可

31、見，在穩定的CP=0及CP=1期間，觸發器狀態均維持不變，這時觸發器處于一種“自鎖”狀態。 當CP由1變為0時，由于CP信號是直接加到與或非門的其中一個與門輸入端，首先解除了觸發器的“自鎖”，但 還要經過一個與非門延遲時間tpd才能變為1。在沒有變為1以前， 仍維持CP下降沿前的值，即 DDRS 、nDnDKQRQJS,代入基本RS觸發器特征方程，有 nnnQKQJQ1也就是說，在CP由1變為0的下降沿時刻，觸發器接收了輸入信號J、K，并按JK觸發器的特征規律變化。 第5章 觸發器 由以上分析可知，在CP=1時，J、K信號可以進入輸入與非門，但仍被拒于觸發器之外。 只有在CP由1變為0之后的短

32、暫時刻里，由于與非門對信號的延遲，在CP=0前進入與非門的J、 K信號仍起作用，而此時觸發器又解除了“自鎖”， 使得J、 K信號可以進入觸發器，并引起觸發器狀態改變。 因此， 只在時鐘下降沿前的J、 K值才能對觸發器起作用，從而實現了邊沿觸發的功能。 第5章 觸發器 綜上所述，負邊沿JK觸發器是在CP下降沿產生翻轉，翻轉方向決定于CP下降前瞬間的J、K輸入信號。它只要求輸入信號在CP下降沿到達之前，在與非門1、2轉換過程中保持不變，而在CP=0及CP=1期間，J、K信號的任何變化都不會影響觸發器的輸出。因此這種觸發器比維持阻塞式觸發器在數據輸入端具有更強的抗干擾能力，其波形圖如圖5-21所示。

33、 第5章 觸發器 圖 5-21 邊沿JK觸發器的理想波形圖 CPJQK第5章 觸發器 這種負邊沿觸發的JK觸發器，僅要求在CP下降沿到達之前有信號到達 的建立時間tset，即tset=tpd。由于此過程在CP=1期間進行，因此tCPHtpd。 CP下降沿到達時，CP封鎖了1、2門，故負邊沿觸發器基本上不需要保持時間。但在CP=0持續期tCPL內一定要保證基本RS觸發器能可靠翻轉，因此tCPL2tpd，因而觸發器最高工作頻率為 DDRS 、pdCPLCPHCPtttf311max第5章 觸發器 5.4 觸發器的邏輯符號及時序圖觸發器的邏輯符號及時序圖5.4.1 觸發器的邏輯符號觸發器的邏輯符號

34、圖 5-22 電位觸發方式觸發器的邏輯符號 QSDRD(a)QQ1RC11S(b)QQ(c)QCPCPC11D第5章 觸發器 圖5-22均為電位觸發方式觸發器的邏輯符號，其中圖(a)為基本RS觸發器邏輯符號，它沒有時鐘輸入端，SD、RD為非同步(或稱異步)輸入，觸發器的狀態直接受SD、RD電位控制。圖(b)、 (c)分別為鐘控RS觸發器、鐘控D觸發器的邏輯符號。觸發器的輸出狀態受時鐘CP的電位控制：CP=1時，觸發器分別接收輸入信號，輸出狀態Q、Q按其功能發生變化；CP=0時，觸發器不接收信號，輸出狀態維持不變。 第5章 觸發器 傳統的邏輯符號. 圖 5-23 集成觸發器常用的邏輯符號 K1K

35、2K3J1J2J3QQKJRDSD(a)D1D2D3QQDRDSD(b)CPCPQQDRDSD(c)CPQQRDSD(d)CPKCPCPCPCPJ第5章 觸發器 國家標準(GB4728.12-85)規定的邏輯符號 圖 5-24 集成觸發器國標規定的邏輯符號 圖 5-24(b)QQC1(a)D1D2CPS(c)1D&RQQC1J1J2CPS1J&RK1K21K&QQC1CPS1JR1KJKSDRDSDRDSDRD第5章 觸發器 5.4.2 時序圖時序圖 時序圖的畫法一般按以下步驟進行： 以時鐘CP的作用沿為基準，劃分時間間隔，CP作用沿來到前為現態，作用沿來到后為次態。

36、每個時鐘脈沖作用沿來到后，根據觸發器的狀態方程或狀態表確定其次態。 異步直接置0、置1端(RD、SD)的操作不受時鐘CP的控制，畫波形時要特別注意。 第5章 觸發器 【例 5-1】 邊沿JK觸發器和維持阻塞式D觸發器分別如圖5-25(a)、 (b)所示，其輸入波形見圖5-25(c)，試分別畫出Q、 Q2端的波形。設電路初態均為0 。 圖 5-25 例5-1圖 Q11JC11K(a)RDSDCPAB1C11D(b)RDSDCPA1Q2B12345CPA BQ1Q2(c)1第5章 觸發器 解：解： 從圖中可見，JK觸發器為下降沿觸發，因此首先以CP下降沿為基準，劃分時間間隔，然后根據JK觸發器的狀

37、態方程 ，由每個CP來到之前的A、B和原態Q1決定其次態 。例如第一個CP下降沿來到前因AB=10，Q1=0，將A、B、Q1代入狀態方程得 ， 故畫波形時應在CP下降沿來到后使Q1為1， 該狀態一直維持到第二個CP下降沿來到后才變化。依此類推可畫出Q1的波形如圖5-25(c)所示。 111111QBQAQKQJQn11nQ111nQ第5章 觸發器 圖5-25(b)的D觸發器為上升沿觸發，因此首先以CP上升沿為基準，劃分時間間隔。由于D=A，故D觸發器的狀態方程為 ，這里需要注意的是異步置0端RD和B相連，因此該狀態方程只有當B=1時才適用。當B=0時，無論CP、A如何， ，即圖5-25(c)中B為0期間所對應的 均為0；只有B=1, 才在CP的上升沿來到后和A有關。例如在第二個CP上升沿來到前，B=1, A=1，故CP來到后 。該狀態本來應維持到第三個CP上升沿