数字电路 第四章—第四节(边沿触发器(上))

2024-02-28 01:44

本文主要是介绍数字电路 第四章—第四节(边沿触发器(上)),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

一、边沿D触发器

1、电路组成及逻辑符号

        下图所示是用两个同步D触发器级联起来构成的边沿D触发器。

2、工作原理

3、异步输入端的作用

(1)下图所示是带有异步输入端的边沿D触发器的逻辑电路图和逻辑符号(右上是曾用符号,右下是国标符号)。

(2)同步输入端与异步输入端:

(3)异步输入端的工作原理:

(4)异步输入端是预置触发器初始状态,或者在工作过程中强行置为和复位触发器用的

(5)在上图所示的逻辑符号中,\overline{R_{D}}\overline{S_{D}}端的小圆圈表示低电平有效(如果没有小圆圈则表示高电平有效;变量头上有取反符号有时也可以说明这一点,具体情况具体分析;这种判断方法并不局限于这里),即\overline{R_{D}}=0时触发器被复位,\overline{S_{D}}=0时触发器被置位。

(6)R_{D}S_{D}之间是有约束的,约束条件是R_{D}S_{D}=0

二、集成边沿D触发器

1、CMOS边沿D触发器CC4013

(1)逻辑符号与引出端功能图:

(2)考虑R_{D}S_{D}(两个都是高电平有效)时的特性表:

2、TTL边沿D触发器7474

(1)逻辑符号与引出端功能图:

(2)考虑\overline{R_{D}}\overline{S_{D}}(两个都是低电平有效)时的特性表:

3、边沿D触发器的主要特点

(1)CP边沿触发判断上升沿触发还是下降沿触发,可以看逻辑符号中的CP连接的端是否有小圆圈,有小圆圈的基本就是下降沿触发,没有的则是上升沿触发;这种判断方法并不局限于这里)。在CP脉冲上升沿(或下降沿)时刻,触发器按照特性方程Q^{n+1}=D的规定转换状态,实际上是加在D端的信号被锁存起来,并送到输出端。

(2)抗干扰能力极强。因为是边沿触发,只要在触发沿附近一个极短暂的时间内,加在D端的输入信号保持稳定,触发器就能够可靠地接收,在其它时间里输入信号对触发器不会起作用。

(3)只具有置1、置0功能,还是有一定的局限性。

三、边沿JK触发器

1、电路组成及逻辑符号

        在边沿D触发器的基础上增加三个门G_{1}G_{2}G_{3},把输出Q馈送回G_{1}G_{3},便构成了边沿JK触发器。

2、工作原理

(1)D的逻辑表达式:

(2)特性方程:

四、集成边沿JK触发器

1、CMOS边沿JK触发器CC4027

(1)逻辑符号与引出端功能图:

(2)特性表(CP上升沿触发):

2、TTL边沿JK触发器74LS112

(1)逻辑符号与引出端功能图:

(2)特性表(CP下降沿触发):

3、边沿JK触发器的主要特点

(1)在CP上升沿或下降沿瞬间,加在J端和K端的信号才会被接收,也称为边沿触发。

(2)抗干扰能力极强,工作速度很高。

①因为只要在CP触发沿瞬间J、K的值是稳定的,触发器就能够可靠地按照Q^{n+1}=J\overline{Q^{n}}+\overline{K}Q^{n}的规定更新状态,在其它时间里,J、K不起作用。

②由于是边沿控制,需要的输入信号建立时间和保持时间都极短,所以工作速度可以很高。

(3)在CP边沿控制下,根据J、K取值的不同,边沿JK触发器具有保持、置0、置1、翻转四种功能,对于触发器来说,它是一种全功能型的电路。

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