触发器

时间：2007-04-29

这一章我们来学习时序逻辑电路。时序逻辑电路的特点是任何时刻产生的稳定输出信号不仅与该时刻输入信号有关而且与它过去的状态有关。因此它是具有记忆功能的电子器件。它分为同步时序电路和异步时序电路。

我们在学习时把这一章分为两节，它们分别是:

§5、1 时序电路的概述

§5、2 触发器

5、1 时序电路的概述这一节我们来学习一些关于时序电路的概念，在学习时要注意同步时序电路和异步时序电路的区别
一: 时序电路概述同步时序电路的状态只在统一的信号脉冲控制下才同时变化，如果信号脉冲没有到来，即使输入信号发生变化，电路的状态仍不改变。异步时序电路的状态变化不是同时发生的，它没有统一的信号脉冲（时钟脉冲用CP表示），输入信号的变化就能引起状态的变化。
二:时序电路的表示形式时序电路按输入变量的依从关系可分为米里型和莫尔型。米里型电路的输出是输入变量的现态函数；莫尔型电路的输出仅与电路的现态有关。
一般用Qⁿ（t）表示现态函数，用Qⁿ⁺¹（t）表示次态函数。它们统称为状态函数，一个时序电路的主要特征是由状态函数给出的。三:时序电路的特征时序电路中记忆功能是靠触发器来实现的，我们设计和分析时序电路的对象就是触发器。描述时序电路时通常使用状态表和状态图，我们分析时序电路的方法通常是比较相邻的两种状态（即现态和次态）。
例 1：列出下表所示时序电路的逻辑表达式、状态表和状态图逻辑表达式为:Qⁿ⁺¹=AQⁿ+BQⁿF=A B+AB，它的状态表为如下右图所示状态图如下右图所示:

QⁿA B	Qⁿ⁺¹	F
0 0 0	0	1
0 0 1	0	0
0 1 0	1	0
0 1 1	1	1
1 0 0	1	1
1 0 1	0	0
1 1 0	1	0
1 1 1	0	1

§5、2触发器（页）

我们在学习触发器的时要注意以下几点：触发器的状态表、状态图、逻辑符号、特征方程以及各触发器的特点。常用的触发器有：R-S触发器、D触发器、T触发器和JK触发器。

一：R-S触发器和D触发器

	R-S触发器	D触发器
逻辑符号
特征方程	Qⁿ⁺¹=S_d+R_dQⁿ	Qn+1=D
状态表
状态图
功能概述	Sd=0，Rd=1时，触发器处于置位状态，次态=1 Sd=1，Rd=0时，次态=0，处于复位状态。 Sd=Rd=1时，触发器状态不变，处于维持状态。次态=现态 Sd=Rd=0时，次态=现态=1，破坏了触发器的平衡，触发器处于禁止状态。（工作是不允许出现这种情况）	当CP=0时，触发器不工作，处于维持状态。当CP=1时，它的功能如下：当D=0时，次态=0，当D=1时，次态=1，由此可见，当触发器工作时它的次态由输入控制函数D来确定。（CP为时钟脉冲，它使触发器有节凑的工作）

例1、已知D触发器的CP脉冲、D输入端的输入波形，画出次态的波形图。

二：T触发器和JK触发器

	T触发器	JK触发器
逻辑符号
特征方程	Qⁿ⁺¹=TQⁿ+TQⁿ	Qⁿ⁺¹=JQⁿ+KQⁿ
状态表
状态图
功能概述	CP=0时，触发器不工作，处于维持状态 CP=1时，触发器的功能如下： T=0时，次态=现态； T=1时，次态与现态相反：触发器翻转	当CP=0时，触发器不工作，处于维持状态当CP=1时，触发器的功能如下：当JK为00，01，10时实现R-S触发器的功能当JK为11时它实现T触发器的功能。

例1.已知T触发器的CP脉冲、T的输入波形，试画出输出波形。（如下左图）
例2.已知JK触发器的CP脉冲、JK的输入波形，画出输出波形。（如上右图） 三:基本触发器的空翻和振荡现象及解决 (1)触发器在应用中，CP脉冲期间控制端的输入信号发生变化或CP脉冲过宽，有时会使触发器存在空翻和振荡现象，它破坏了触发器的平衡。
(2)为了解决这个问题，必须改进电路设计，实际中常用的结构有三种类型：
主从触发器.它的类型有:主从R-S触发器、主从JK触发器。
维持阻塞触发器.维持就是在CP期间触发器完成其预定功能；阻塞就是在CP期间阻止触发器产生不应有的操作。它的类型有:维持阻塞D触发器。
边沿触发器.它分为上升沿触发、下降沿触发、上升下降沿同时触发三种情况。边沿触发也就是在CP脉冲上升或下降的瞬间，输出状态发生改变。

三:触发器的相互转换

基本触发器之间是可以互相转换的，JK触发器和D触发器是两种常用的触发器，别的触发器可以通过这两种触发器转化得来，它们之间也可相互转化。
JK触发器具有两个输入控制端，它转化为别的触发器十分方便。
我们转化后怎样判断它们的正确性呢？是根据各触发器的特征方程来验证。

例 1：已知D触发器，试把它转化为JK触发器。
D触发器的特征方称为：Qⁿ⁺¹=D JK触发器的特征方称为Qⁿ⁺¹=JQⁿ+KQⁿ，由此可以看出转化电路如下左图

例 2：在上右图中F1是D触发器,F2是JK触发器,CP和A的波形如右上图所示,试画出Q1,Q2的波形. 从电路图中我们可以看到F1是在上升沿触发,F2是在下降沿触发. 所以波形图如右图所示:

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5、1 时序电路的概述这一节我们来学习一些关于时序电路的概念，在学习时要注意同步时序电路和异步时序电路的区别
一: 时序电路概述同步时序电路的状态只在统一的信号脉冲控制下才同时变化，如果信号脉冲没有到来，即使输入信号发生变化，电路的状态仍不改变。异步时序电路的状态变化不是同时发生的，它没有统一的信号脉冲（时钟脉冲用CP表示），输入信号的变化就能引起状态的变化。
二:时序电路的表示形式时序电路按输入变量的依从关系可分为米里型和莫尔型。米里型电路的输出是输入变量的现态函数；莫尔型电路的输出仅与电路的现态有关。
一般用Qⁿ（t）表示现态函数，用Qⁿ⁺¹（t）表示次态函数。它们统称为状态函数，一个时序电路的主要特征是由状态函数给出的。三:时序电路的特征时序电路中记忆功能是靠触发器来实现的，我们设计和分析时序电路的对象就是触发器。描述时序电路时通常使用状态表和状态图，我们分析时序电路的方法通常是比较相邻的两种状态（即现态和次态）。
例 1：列出下表所示时序电路的逻辑表达式、状态表和状态图逻辑表达式为:Qⁿ⁺¹=AQⁿ+BQⁿF=A B+AB，它的状态表为如下右图所示状态图如下右图所示: