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第四章 触发器 　　触发器具有记忆功能，能存储一位二进制数码。为此触发器应具有以下三个基本特性： （1）有两个稳态，可分别表示二进制数码0和1，无外触发时可维持稳态； （2）外触发下，两个稳态可相互转换（称翻转）； （3）有两个互补输出端。 以下按触发器的电路结构、触发方式、逻辑功能分别进行介绍。 4.2触发器的电路结构与动作特点 三、或非门组成的基本RS触发器 D触发器 同步D触发器 同步D触发器 同步D触发器的特性表： * * 在各种复杂的数字电路中不但需要对二值信号进行数值运算和逻辑运算，还经常需要将运算结果保存下来。为此，需要使用具有记忆功能的基本逻辑单元。能够存储1位二值信号的基本单元电路统称为触发器。 触发器是构成时序逻辑电路的基本单元电路。 4.1 概述 图4-1　与非门组成的基本RS触发器 （a） 逻辑电路 （b）逻辑符号 1状态：Q＝1、 Q ＝0 0状态：Q＝0、 Q ＝1 Reset为置0端（或复位端） Set为置1端（或置位端） 非号“－”：表示低电平有效 表示低电平有效 一、电路结构与工作原理 1、电路组成和逻辑符号 4.2.1 基本RS触发器 表 4-1 　与非门组成的基本RS触发器的功能表 功能表 4．状态转换表（特性表） 现态：指触发器输入信号变化前的状态，用Qn表示； 次态：指触发器输入信号变化后的状态，用Qn+1表示。 特性表：次态Qn+1与输入信号和现态Qn之间关系的真值表。 与非门组成的基本RS触发器的状态转换表 触发器的不定状态有两种含义： 一、Q= Q =1时， 　　触发器既不是0状态，也不是1状态； 二、R、S 同时从0回到1时， 　　触发器的新状态不能预先确定。 图4-3　或非门组成的基本RS触发器 　（a） 逻辑电路 （b）逻辑符号 注意符号的区别：输入信号R、S为高电平有效触发。 或非门组成的基本RS触发器的状态转换表 R高电平有效置0 S高电平有效置1 同步RS触发器的电路结构与动作特点 基本RS触发器的触发方式（动作特点）：逻辑电平直接触发。（由输入信号直接控制）在实际工作中，要求触发器按统一的节拍进行状态更新。 （这就需要引入同步信号，又称为时钟脉冲） 措施： 同步触发器（时钟触发器或钟控触发器）：具有时钟脉冲CP控制的触发器。该触发器状态的改变与时钟脉冲同步。 CP：控制时序电路工作节奏的固定频率的脉冲信号，一般是矩形波。 同步触发器的状态更新时刻：受CP输入控制。 触发器更新为何种状态：由触发输入信号决定。 一、电路结构与工作原理 1.电路组成及逻辑符号 同步RS触发器 （a） 逻辑电路 （b）逻辑符号 在CP=0期间，G3、G4被封锁，触发器状态不变。 在CP=1期间，由R和S端信号决定触发器的输出状态。 结论：触发器的动作时间是由时钟脉冲CP控制的。 触发方式：电平触发方式 只有CP=1时（高电平有效），触发器的状态才由输入信号R和S来决定。 功能表（在CP=1期间有效） 现态：CP脉冲作用前触发器的原状态，用Qn表示； 次态：CP脉冲作用后触发器的新状态，用Qn+1表示。 同步RS触发器功能表 R为高电平有效触发 S为高电平有效触发 R、S不允许同时有效 4. 工作波形（又称为时序图，设初态为0 ） 同步RS触发器的时序图 置1 保持 置0 置1 0 0 X X 0 1 1 X X 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1* 1 1 1 1* 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 可用来存储一位二进制数。 其特点与同步结构的触发器相同。 CP=0 此时，G3和G4门被封锁 其输出都是1，与D的信号 无关，这时触发器保持原 状态不变。 CP=1 此时，触发器接收输入端D 的信息；如D＝1， ＝1； 若D＝0，则 ＝0 1 1 送1 1 0 1 1 0 1 送0 0 0 0 1 1 1 保持(记忆) 0 0 × 0 功能说明 D CP 1 1 0 0 D 0 0 1 1 则： 由卡诺图可得次态方程为： (三)同步 JK 触发器 同步 JK 触发器 Q Q 1S 1R C1 CP 功能表 J K 电路结构 Q Q 1J J C1 CP 1K K 逻辑符号 1 说明 Qn+1 K J CP 称为 JK 功能，即 JK = 00 时保持； JK = 11 时翻转； J ? K 时 Qn+1 值与 J 相同。 不变 Qn 0 0 置 0 0 1