第8章触发器和时序逻辑电路 本章从什么是触发器出发,介绍了常见触发器逻 辑功能及其动作特点;介绍了时序逻辑电路的构成与 分析方法;举例说明了时序逻辑电路设计的一般方法 并重点介绍了寄存器、计数器电路的组成与原理,常 见寄存器、计数器集成芯片;最后介绍了脉冲单元电 路。读者应深入理解特征方程、状态图、 时序图等时 序逻辑电路分析与设计的基本概念,理解常见触发器 逻辑功能、动作特点,掌握常见寄存器、计数器集成 芯片的逻辑功能及其应用:
第8章 触发器和时序逻辑电路 本章从什么是触发器出发,介绍了常见触发器逻 辑功能及其动作特点;介绍了时序逻辑电路的构成与 分析方法;举例说明了时序逻辑电路设计的一般方法 并重点介绍了寄存器、计数器电路的组成与原理,常 见寄存器、计数器集成芯片;最后介绍了脉冲单元电 路。读者应深入理解特征方程、状态图、时序图等时 序逻辑电路分析与设计的基本概念,理解常见触发器 逻辑功能、动作特点,掌握常见寄存器、计数器集成 芯片的逻辑功能及其应用
第8章第1课 在本次课中,将介绍触发器的概念、基本 RS触发器、基本RS触发器的描述、常见触发 器逻辑功能等
第8章第1课 在本次课中,将介绍触发器的概念、基本 RS触发器、基本RS触发器的描述、常见触发 器逻辑功能等
相关知识点与学习目标 本课涉及“触发器概念及其逻辑功能描述 知识点,通过本课学习,应理解触发器的概念, 掌握常见触发器的逻辑功能
相关知识点与学习目标 本课涉及“触发器概念及其逻辑功能描述 ” 知识点,通过本课学习,应理解触发器的概念, 掌握常见触发器的逻辑功能
一.什么是触发器 触发器应具有两个 具有二个稳定状态: 能够存贮一位二值 “0状态和“1”状 (逻辑0和逻辑器1) 态(分别对应逻辑0 信号的基本单元电路 和逻辑1); 统称为触发器 另外,它还必须具有保存和修改功能 可通过基本RS触发器来理解
一.什么是触发器 另外,它还必须具有保存和修改功能 能够存贮一位二值 (逻辑0和逻辑器1) 信号的基本单元电路, 统称为触发器 触发器应具有两个 具有二个稳定状态: “0”状态和“1”状 态(分别对应逻辑0 和逻辑1); 可通过基本RS触发器来理解
R ≥1 二.基本RS触发器 右图示电路为用或非门 组成的基本RS触发器 1.二个稳定状态 规定:Q=0,夏=1,为触发器的0状态,S Q=1夏=0为触发器的1状态。 进一步分析电路,我们不难看出,在一定的输入条件下,这两 和 当输入信号R有效时(R=1、S=0),触发器将变成0状态,即Q=0, 夏=1,这种功能称为置0功能。 上一甲m小与古一正L女比当口 、)长么当口T比t上上上世廿T十 当输入信号S有效时(R=0、S=1),触发器将变成1状态,即Q=1, 持 夏=0,这种功能称为置1功能。 3.状态的设置 触发器的保持、置0、置1三种功能是触发器实现存储功能的 基本要求
二.基本RS触发器 右图示电路为用或非门 组成的基本RS触发器 1. 二个稳定状态 进一步分析电路,我们不难看出,在一定的输入条件下,这两 种状态均可成为稳定状态 2. 状态的保持 如果规定高电平为有效信号,当输入信号无效时,触发器保 持原来状态不变 3.状态的设置 触发器的保持、置0、置1三种功能是触发器实现存储功能的 基本要求
R-S触发器(锁存) 的应用 +Vcc +Vcc R Erratic transition voltage due to contact bounce Position Position 102 2101 (a)Switch contact bounce (b)Contact-bounce eliminator circuit The Latch as a Contact-Bounce Eliminator A good example of an application of an S-R latch is in the elimination of mechanical switch contact"bounce."When the pole of a switch strikes the contact upon switch closure,it physically vibrates or bounces several times be- fore finally making a solid contact.Although these bounces are very short in duration,they produce voltage spikes that are often not acceptable in a digital system.This situation is il- lustrated in Figure 7-6(a). An S-R latch can be used to eliminate the effects of switch bounce as shown in Figure 7-6(b).The switch is normally in position 1,keeping the R input LOW and the latch RESET. When the switch is thrown to position 2,R goes HIGH because of the pull-up resistor to Vec. and S goes LOW on the first contact.Although S remains LOW for only a very short time before the switch bounces,this is sufficient to set the latch.Any further voltage spikes on the S input due to switch bounce do not affect the latch,and it remains SET.Notice that the output of the latch provides a clean transition from LOW to HIGH,thus eliminating the volt- age spikes caused by contact bounce.Similarly,a clean transition from HIGH to LOW is made when the switch is thrown back to position 1
R-S触发器(锁存)的应用
R S Qnp On+1 三.基本RS触发器的描述 0 0 Op 0 前面介绍的电路具有保持、置0、置1 0 1 0 1 发器的基础,称为基本RS触发器。 1 0 0 0 1 5 0 × 1、现态与次态 0 0 1 1 触发器在输入信号作用之前所处的 1 1 1 触发器在输入信号作用下所处的新的 1 0 1 Op 1 1 1 × 2.状态转移真值表 表中第5行、第9 Q+1=S+玉Qn ,输入信号 同时有效时,状态 3、特征方程 RS=0+ 由状态转移真值表可做出卡诺图,由卡诺图可 求出特征方程
三.基本RS触发器的描述 前面介绍的电路具有保持、置0、置1功能,是组成其它触 发器的基础,称为基本RS触发器 。 1、现态与次态 触发器在输入信号作用之前所处的原稳定状态称为现态; 触发器在输入信号作用下所处的新的状态称为次态 2. 状态转移真值表 表中第5行、第9行的“×”表示当 两个输入信号 同时有效时,状态不定。 3、特征方程 由状态转移真值表可做出卡诺图,由卡诺图可 求出特征方程
4、状态转移图 触发器的逻辑功能还所以采用图形的方式来描述, 即状态转移图(简称状态图),RS触发器状态图如 下: S=1 R=0 S=0 S=x R=x R=0 S=0 R=1 小圆圈分别代表触发器的状态,箭头表示在转移信 号作用下状态转移的方向,箭头旁的标注表示转移 时的条件
4、状态转移图 触发器的逻辑功能还所以采用图形的方式来描述, 即状态转移图(简称状态图),RS触发器状态图如 下: 小圆圈分别代表触发器的状态,箭头表示在转移信 号作用下状态转移的方向,箭头旁的标注表示转移 时的条件
S=1R=0 S=0 S=x R=x 1 R=0 S=0R=1 由上图可以看出,如果触发器当前稳定状态 (现态)是 Qn=0,则在输入信号S=1、R=0的条件下,触发器转移至 下一稳定状态(次态)Qn+1=1;类似分析其它状态。 采用状态图描述时序电路更为直观 5、触发器的激励表 On+1 R S 0 0 X 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 ×
5、触发器的激励表 由上图可以看出,如果触发器当前稳定状态(现态)是 Qn=0,则在输入信号S=1、R=0的条件下,触发器转移至 下一稳定状态(次态)Qn+1=1; 类似分析其它状态。 采用状态图描述时序电路更为直观
四、触发器逻辑功能 触发器是构成时序电路的基本单元电路。按照触发器 逻辑功能的不同,触发器又可分为RS功能触发器、 JK功能触发器,D功能触发器、T功能触发器等 1、RS触发器 特征方程、状态图如下。 S=1R=0 S=0 S=x Qn+i =S+RO R=x R=0 R3=0 S=0R=1 2、JK触发器(见下页)
四、触发器逻辑功能 触发器是构成时序电路的基本单元电路。按照触发器 逻辑功能的不同,触发器又可分为RS功能触发器、 JK功能触发器,D功能触发器、T功能触发器等 1、RS触发器 特征方程、状态图如下。 2、JK触发器(见下页)