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1、第5章觸發(fā)器第5章觸發(fā)器觸發(fā)器5.15.1概述概述觸發(fā)器是數(shù)字電路中的一種基本單元,它與門電路配合,能構(gòu)成各種各樣的時(shí)序邏輯部件,如記數(shù)器、寄存器、序列信號(hào)發(fā)生器等。一個(gè)觸發(fā)器具有如下的特點(diǎn):①兩個(gè)互補(bǔ)的輸出端Q和Q;②“O”和“1”兩個(gè)穩(wěn)態(tài);③觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)的特性;④記憶能力。1對(duì)觸發(fā)器的基本要求1)應(yīng)該具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)——0狀態(tài)和1狀態(tài)2)能夠接收、保存和輸出信號(hào)2觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)和次態(tài)現(xiàn)態(tài)——觸發(fā)器接收輸入信號(hào)之前的狀態(tài)叫做現(xiàn)態(tài),用Qn表
2、示。次態(tài)——觸發(fā)器接收輸入信號(hào)之后的狀態(tài)叫做次態(tài),用Qn1表示。3觸發(fā)器的分類1)按照電路結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn)分基本觸發(fā)器、同步觸發(fā)器、主從觸發(fā)器和邊沿觸發(fā)器2)按照(在時(shí)鐘控制下的)功能分RS型觸發(fā)器、D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、T觸發(fā)器和T觸發(fā)器4時(shí)序邏輯電路組合邏輯電路的特點(diǎn)是電路的輸出僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入,與電路的歷史狀態(tài)無關(guān)。即Z=F(X)。時(shí)序邏輯電路的輸出狀態(tài)不僅與該時(shí)刻的輸入有關(guān),而且還與電路的歷史狀態(tài)有關(guān)。由現(xiàn)在的輸入狀態(tài)和現(xiàn)在的輸
3、出狀態(tài)共同決定下一次的輸出狀態(tài)。電路特點(diǎn)①輸入、輸出之間至少有一條反饋路徑;②電路中含有貯存單元。時(shí)序電路的一般結(jié)構(gòu)如圖。X為輸入變量;Z為輸出變量;Q為觸發(fā)器的輸出,稱為狀態(tài)變量。Qn表示現(xiàn)態(tài),Qn1表示次態(tài);狀態(tài)是時(shí)序電路的組合電路輸入X輸出ZWP存儲(chǔ)電路Q1W1????????????QKCPZ1ZmX1Xn觸發(fā)器的狀態(tài)輸出觸發(fā)器的控制輸入第5章觸發(fā)器(4)RD=0,SD=0,將迫使Q、端同時(shí)出現(xiàn)1態(tài),破壞了正常的互補(bǔ)狀態(tài)。對(duì)一個(gè)
4、存儲(chǔ)單元Q來說,這既不是“0”態(tài),也不是“1”態(tài),沒有意義。當(dāng)RD、SD端的負(fù)脈沖同時(shí)撤消以后,則兩門的輸入有同時(shí)出現(xiàn)全1,于是,兩門有爭(zhēng)先恐后地向低電平翻轉(zhuǎn),觸發(fā)器的狀態(tài)不能確定。(若是有先有后地撤消RD、SD端的負(fù)脈沖,則觸發(fā)器的狀態(tài)是確定的。)使用時(shí),不許在RD、SD同時(shí)加信號(hào)!2描述功能的方法有狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表、特性方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和時(shí)序圖(工作波形)等。(1)狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表以表格的形式描述文字定義,也叫特性表。根據(jù)上述分析,可列
5、出基本RS觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表?!F(xiàn)態(tài)Qn:觸發(fā)器接收信號(hào)前的狀態(tài);次態(tài)Qn1:觸發(fā)器接收信號(hào)后的狀態(tài);Qn與R、S一起決定Qn1。故列表時(shí)把Qn也視為一個(gè)輸入變量。簡(jiǎn)化真值表→(2)特性方程次態(tài)的函數(shù)表達(dá)式。表示了Qn1與Qn及輸入(RD、SD)之間的關(guān)系。nDDnQRSQ???1(約束條件)或者RDSD=10?DDSR(3)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和激勵(lì)表狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖:說明狀態(tài)轉(zhuǎn)換方向及條件的圖形。狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表RDSDQnQn100111100
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