-邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器解析課件

1、第5-4節(jié) 邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器 邊沿D觸發(fā)器 邊沿JK觸發(fā)器下頁(yè)總目錄推出 邊沿觸發(fā)方式的動(dòng)作特點(diǎn)1下頁(yè)返回上頁(yè)一、電路結(jié)構(gòu)和工作原理 為了提高觸發(fā)器的可靠性，增強(qiáng)抗干擾能力，希望觸發(fā)器的次態(tài)僅僅取決于CLK信號(hào)的下降沿（或上升沿）到達(dá)時(shí)刻輸入信號(hào)的狀態(tài)。而在此之前和之后輸入狀態(tài)的變化對(duì)觸發(fā)器的次態(tài)沒(méi)有影響。 為實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想，人們相繼研制成了各種邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器電路。 目前已用于數(shù)字集成電路產(chǎn)品中的邊沿觸發(fā)器電路有用兩個(gè)電平觸發(fā)D觸發(fā)器構(gòu)成的邊沿觸發(fā)器、維持阻塞觸發(fā)器、利用門(mén)電路傳輸延遲時(shí)間的邊沿觸發(fā)器等幾種較為常見(jiàn)的電路結(jié)構(gòu)形式。2下頁(yè)返回上頁(yè)1. 用兩個(gè)電平觸發(fā)D觸發(fā)器組成的邊沿觸發(fā)器TG1

2、TG2CDG1G2CTG3TG4CG3G4CCCCCCC3下頁(yè)返回上頁(yè)CLKDQQ*00110101Q0011CMOS邊沿觸發(fā)D觸發(fā)器的特性表 輸入信號(hào)是以單端 D 給出的，所以這種觸發(fā)器叫做 D 觸發(fā)器。4帶異步置位、復(fù)位端的CMOS邊沿觸發(fā)D觸發(fā)器異步復(fù)位端異步置位端RDSDTG1TG2CDG1G2CTG3TG4CG3G4CCCCCCC56。 2. 典型集成電路 74HC/HCT74 中D觸發(fā)器的邏輯圖7 74HC/HCT74的功能表LHHHHHLLHHQn+1 D CPHHLLHLLHLHHL Q D CP輸 出輸 入74HC/HCT74的邏輯符號(hào)和功能表具有直接置1、直接置0，正邊沿觸

3、發(fā)的D功能觸發(fā)器國(guó)標(biāo)邏輯符號(hào)DDDD8G5SRG3G4G6G1G2QSR維持阻塞結(jié)構(gòu)邊沿觸發(fā)SR觸發(fā)器下頁(yè)返回上頁(yè)2. 維持阻塞觸發(fā)器置0阻塞線置1維持線置1阻塞線置0維持線9G5DSRG3G4G6G1G2Q下頁(yè)返回上頁(yè)置0阻塞線維持阻塞結(jié)構(gòu)D觸發(fā)器置1維持線置0維持線置1阻塞線1DCLKD10下頁(yè)返回上頁(yè)帶異步置位、復(fù)位端和多輸入端的維持阻塞D觸發(fā)器G5SRG3G4G6G1G2電路結(jié)構(gòu)SR1DC1SR1DC1&邏輯圖形符號(hào)112. 典型集成電路-74LS74 12下頁(yè)返回上頁(yè)例5.4.1 在維持阻塞結(jié)構(gòu)邊沿觸發(fā)D觸發(fā)器電路中，若D端和CLK的電壓波形如圖所示，試畫(huà)出Q端的電壓波形。假定觸發(fā)器

4、的初始狀態(tài)為Q =0。CLKDQQOOOOtttt13下頁(yè)返回上頁(yè)3. 利用門(mén)電路傳輸延遲時(shí)間的邊沿觸發(fā)器MNG2G3G5G6G1G4G7G8SR鎖存器輸入控制門(mén) 輸入控制門(mén)G7、G8的傳輸延遲時(shí)間大于SR鎖存器的翻轉(zhuǎn)時(shí)間。14下頁(yè)返回上頁(yè)利用門(mén)電路傳輸延遲時(shí)間的邊沿觸發(fā)器的特性表 0 00 01 01 00 10 11 11 101010101Q01110010仿真15返回二、 邊沿觸發(fā)方式的動(dòng)作特點(diǎn) 觸發(fā)器的次態(tài)僅取決于時(shí)鐘信號(hào)的上升沿（也稱(chēng)為正邊沿）或下降沿（也稱(chēng)為負(fù)邊沿）到達(dá)時(shí)輸入的邏輯狀態(tài)， 而在這以前或以后，輸入信號(hào)的變化對(duì)觸發(fā)器輸出的狀態(tài)沒(méi)有影響。 這一特點(diǎn)有效地提高了觸發(fā)器的抗

5、干擾能力，因而也提高了工作可靠性。下頁(yè)上頁(yè)165.3.3負(fù)邊沿觸發(fā)JK觸發(fā)器 負(fù)邊沿觸發(fā)器輸出狀態(tài)是根據(jù)CP下降沿到達(dá)瞬間輸入信號(hào)的狀態(tài)來(lái)決定的。而在CP變化前后，輸入信號(hào)狀態(tài)變化對(duì)觸發(fā)器狀態(tài)都不產(chǎn)生影響。 1、電路結(jié)構(gòu)17 負(fù)邊沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器的真值表 CP J K 功能說(shuō)明 0 0 0 0 0 1 0 1 保持 0 1 0 1 0 1 0 0 置0 1 0 1 0 0 1 1 1 置1 1 1 1 1 0 1 1 0 翻轉(zhuǎn)當(dāng)J=K=0時(shí)， ；J與K相反時(shí)， 狀態(tài)隨J；J=K=1時(shí)， 。即0、0不變；0、1出0；1、0出1；1、1翻轉(zhuǎn)。設(shè) 18下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器的理想波形圖 19T 觸

6、發(fā)器和T 觸發(fā)器T和T觸發(fā)器的邏輯功能 T和T觸發(fā)器是一種可控翻轉(zhuǎn)觸發(fā)器。 在CP的作用下，根據(jù)輸入信號(hào)T情況的不同，決定觸發(fā)器是否翻轉(zhuǎn)。當(dāng)T=0時(shí)，CP作用沿到來(lái)觸發(fā)器并不翻轉(zhuǎn)，保持原狀態(tài)；當(dāng)T=1時(shí)，CP作用沿到來(lái)，觸發(fā)器將發(fā)生翻轉(zhuǎn)。 T觸發(fā)器，CP作用沿到來(lái)時(shí)，其狀態(tài)一定發(fā)生翻轉(zhuǎn)，所以其功能就是令T=1的T觸發(fā)器。T和T觸發(fā)器無(wú)獨(dú)立產(chǎn)品。20用JK、D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)T和T觸發(fā)器 由 JK 觸發(fā)器構(gòu)成的 T,T 觸發(fā)器 用 D 觸發(fā)器構(gòu)成的 T,T 觸發(fā)器215.3.4 觸發(fā)器的動(dòng)態(tài)特性 動(dòng)態(tài)特性反映其觸發(fā)器對(duì)輸入信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)間的時(shí)間要求，以及輸出狀態(tài)對(duì)時(shí)鐘信號(hào)響應(yīng)的延遲時(shí)間。 建立時(shí)間保持時(shí)間脈沖寬度傳輸延時(shí)時(shí)間傳輸延時(shí)時(shí)間22 保持時(shí)間tH ：保證D狀態(tài)可靠地傳送到Q 建立時(shí)間tSU ：保證與D 相關(guān)的電路建立起穩(wěn)定的狀態(tài)，使觸發(fā)器狀態(tài)得到正確的轉(zhuǎn)換。 最高觸發(fā)頻率fcmax ：觸發(fā)器內(nèi)部都要完成一系列動(dòng)作，需要一定