概述
文章目录
- 一、四大转化
- 二、触发器
- 三、基本RS触发器(与非门)
- 四、时钟控制的RS触发器
- 五、D触发器
- 六、T触发器
- 七、JK触发器
一、四大转化
时序电路按输出变量的依从关系:
-
米里型(mearly):输出的输入变量和现态的函数,即 F ( t ) = f [ x ( t ) , Q n ( t ) ] F(t)=f[x(t),Q^n(t)] F(t)=f[x(t),Qn(t)]
-
莫尔型(moore):输出的仅是现态的函数,即 F ( t ) = f [ Q n ( t ) ] F(t)=f[Q^n(t)] F(t)=f[Qn(t)]
状态表也分米里型和莫尔型:
状态图(几个状态几个圆圈):
- 米里型:圆圈内是状态,状态迁移线上分子表示输入信号x,分母表示输出信号F(F由现态和x有关,所以写在状态迁移线上)
- 莫尔型:圆圈内分子表示现态,分母表示输出信号F,状态迁移线上是输入信号x(F只和现态有关,两者写一起)
二、触发器
特征方程:
- 基本RS触发器:由真值表推吧,不想死记了, Q n + 1 = S d ‾ + R d Q n Q^{n+1}=overline{S_d}+R_dQ^n Qn+1=Sd+RdQn
- 钟控RS触发器:在基本RS触发器的基础上,R、S都加取反。
- D触发器:保持不变: Q n + 1 = D Q^{n+1}=D Qn+1=D
- T触发器:10,01, Q n Q^n Qn在后: Q n + 1 = T Q n ‾ + T ‾ Q n Q^{n+1}=Toverline{Q^n}+overline{T}Q^n Qn+1=TQn+TQn
- JK触发器:也是10,01,
Q
n
Q^n
Qn在后,先J后K:
Q n + 1 = J Q n ‾ + K ‾ Q n Q^{n+1}=Joverline{Q^n}+overline{K}Q^n Qn+1=JQn+KQn
三、基本RS触发器(与非门)
通过英文名记忆:
Reset-Set trigger(复位-置位)
- 复位:次态为0
- 置位:次态为1
从它的新符号图来看,R、S都是低电平有效。所以谁是0,谁就有效
- RS=00:发生冲突,无效
- RS=01:R是0,reset复位,次态为0
- RS=10:S是0,set置位,次态为1
- RS=11:无0,那么保持不变
特征方程:由卡诺图得来
约束条件就是RS不等于00,即
R
‾
,
S
‾
overline{R} ,overline{S}
R,S不能同时为1,即
R
‾
S
‾
=
0
overline{R} overline{S}=0
R S=0为约束条件
四、时钟控制的RS触发器
比基本RS触发器多了一个时钟CP,且R、S是高电平有效
CP高电平有效:
- CP=0,触发器不工作,保持态
- CP=1,才工作。
分析同上。
从它的新符号图来看,R、S都是高电平有效。所以谁是1,谁就有效
- RS=00:无1,那么保持不变
- RS=01:S是1,set置位,次态为1
- RS=10:R是1,reset复位,次态为0
- RS=11:发生冲突,无效
五、D触发器
CP高电平有效:
- CP=0,触发器不工作,保持态
- CP=1,才工作。
Q n + 1 = D Q^{n+1}=D Qn+1=D次态等于D:
- D=0, Q n + 1 = 0 Q^{n+1}=0 Qn+1=0
- D=1, Q n + 1 = 1 Q^{n+1}=1 Qn+1=1
六、T触发器
英文是Toggle,意思是翻转:每来一个CP信号,触发器翻转一次。
CP高电平有效:
- CP=0,触发器不工作,保持态
- CP=1,才工作。
计数脉冲T(不来CP就是0,来一个CP就是1):
- T=0,不变
- T=1,翻转
由此画出状态真值表:
T | Q n Q^n Qn | Q n + 1 Q^{n+1} Qn+1 |
---|---|---|
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
再由此得到状态方程:
Q
n
+
1
=
T
Q
n
‾
+
T
‾
Q
n
=
T
⊕
Q
n
Q^{n+1}=Toverline{Q^n}+overline{T}Q^n=T⊕Q^n
Qn+1=TQn+TQn=T⊕Qn
七、JK触发器
Jump-Key
CP高电平有效:
- CP=0,触发器不工作,保持态
- CP=1,才工作。
JK:
- JK=00、01、10:是RS触发器的功能:
- 00特殊:保持
- 01、10:JK是基本RS(Reset-Set) ,低电平有效
- JK=11:是T触发器功能
再由此得到状态真值表,
再得到状态方程:
Q
n
+
1
=
J
‾
K
‾
Q
n
+
J
K
‾
Q
n
‾
+
J
K
‾
Q
n
+
J
K
Q
n
‾
=
(
J
‾
K
‾
Q
n
+
J
K
‾
Q
n
)
+
(
J
K
‾
Q
n
‾
+
J
K
Q
n
‾
)
=
K
‾
Q
n
+
J
Q
n
‾
Q^{n+1}=overline{J} overline{K}Q^n+Joverline{K} overline{Q^n}+Joverline{K}{Q^n}+J{K} overline{Q^n}=(overline{J} overline{K}Q^n+Joverline{K}{Q^n})+(Joverline{K} overline{Q^n}+J{K} overline{Q^n})=overline{K}Q^n+Joverline{Q^n}
Qn+1=J KQn+JK Qn+JKQn+JK Qn=(J KQn+JKQn)+(JK Qn+JK Qn)=KQn+JQn
即 Q n + 1 = J Q n ‾ + K ‾ Q n Q^{n+1}=Joverline{Q^n}+overline{K}Q^n Qn+1=JQn+KQn
最后
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