《集成电子技术》9_3时钟触发器.pptVIP

9.3.4.1 JK触发器 时钟触发器的逻辑功能可分为同步功能和异步功能。 9.3.5 时钟触发器的转换 9.3 同步时钟触发器 9.3.1 同步时钟触发器产生的原因 9.3.2 同步RS时钟触发器的引出 9.3.3 同步RS时钟触发器的空翻 9.3.4 同步时钟触发器的逻辑功能 9.3.5 时钟触发器的转换 9.3.1 同步时钟触发器产生的原因 基本RS触发器具有置“0”和置“1”的功能，触发信号什么时刻来基本RS触发器就什么时刻置“0”或置“1”。这在实际应用中会有许多不便。在由多个触发器构成的电路中，各个触发器相互联系，一旦有一个发生翻转，其他与之连接的触发器会陆续翻转。各触发器的时间关系难于控制，会在各触发器的状态转换关系上造成错乱。 为此，希望有一种这样的触发器，它们在一个称为时钟脉冲信号（Clock Pulse）的控制下翻转，没有CP就不翻转，CP来到后才翻转。至于翻转成何种状态，则由触发器的数据输入端决定，或根据触发器的真值表决定。这种在时钟控制下翻转，而翻转后的状态由翻转前数据输入端的状态决定的触发器，称为时钟触发器。 9.3.2 同步RS时钟触发器的引出 为了引入时钟，在基本RS触发器的基础上又增加了两个与非门C门和D门。C门和D门各一个输入端接向时钟CP，C门的另一个输入端接数据输入端R；D门的另一个输入端接数据输入端S；R和S就不是直接置“0”端和直接置“1”端了，而是数据输入端，R和S高电平有效，在时钟的控制下对基本RS触发器置“0”或置“1”。 最简单的时钟RS触发器如图09.03.01(a)所示。 　图09.03.01(a) 四与非门时钟RS触发器 当CP=0时，C门和D门被封锁，C=D=1，不会改变基本RS触发器的状态，即触发器不翻转。时钟RS触发器的真值表见表9.3.1。 图09.03.01(b) 有异步预置端的时钟RS触发器 通过这两个输入端对基本RS触发器的置“0”和置“1”不受时钟的控制。而通过R或S端的置“0”或置“1”作用必须有时钟参与。所以我们称通过 或 端的置“0”或置“1”作用是异步的、直接的；而通过数据端R或S端的置 “0”或置“1”作用，必须有时钟参与，是同步的。 时钟RS触发器还可以有单独的直接置“0”端和直接置“1”端，如图09.03.01(b)所示，即 和 端。 9.3.3 同步RS时钟触发器的空翻 图09.03.01的时钟RS触发器存在空翻现象。在一次时钟来到期间，触发器多次翻转的现象称为空翻。空翻是在基本RS触发器的基础上构造时钟触发器时，因导引电路C门和D门功能不完善而造成的一种现象，其波形图见图09.03.02。 ?  图09.03.02 空翻波形 空翻现象违背了构造时钟触发器的初衷，每来一次时钟，最多允许触发器翻转一次，若多次翻转，电路也会发生状态的差错，因而是不允许的。 因为在CP=1的期间，时钟对C门和D门的封锁作用消失，数据端R和S端的多次变化就会通过C门和D门到达基本RS触发器的输入端，造成触发器在一次时钟周期内的多次翻转。为了解决这一问题，时钟触发器的结构有维持阻塞型、主从型和边沿型三种。 1. 逻辑符号 JK触发器是时钟触发器中逻辑功能最齐全的一种，它具有置“0”、“1”、保持和翻转四种逻辑功能。 JK触发器的逻辑符号如图09.03.03所示。 C1 1J 1K R S Q C1 1J 1K R S Q (a)在时钟下降边沿翻转 (b)在时钟上升边沿翻转 图09.03.03 JK触发器的符号 9.3.4 同步时钟触发器的逻辑功能 图09.03.03中的F(Flip flop)代表触发器。C（Control）称为控制关联符，也就是时钟端，C后面的数字1表示控制作用的始发处和将达到的去处。J、K为数据端，J、K前面的数字1与C1后面的1相同，表示1J、1K接受控制关联的作用，是受控制关联影响的受影响端。时钟端在逻辑符号的边框内有一个空心的三角符号，表示触发器是在时钟的边沿起作用而翻转。若该处边框外有一垂直边框的直线，表示在时钟的上升边沿起作用触发器翻转；若逻辑符号边框外侧有一个下降的空三角符号，这个符号表示触发器在时钟的下降边沿起作用翻转。逻辑符号边框外侧的空三角符号称为极性指示符。 C1 1J 1K R S Q C1 1J 1K R S Q (a)在时钟下降边沿翻转 (b)在时钟上升边沿翻转