概述
为了避免空翻现象,提高触发器工作的可靠性,希望在每个CLK期间输出端的状态只改变一次,则在电平触发的触发器的基础上设计出脉冲触发的触发器
脉冲触发的触发器
- 1. 电路结构与工作原理
- 1.1 电路结构
- 1.2 工作原理
- 1.3 总结
- 2. 主从JK触发器
- 2.1 电路图
- 2.2 工作原理
- 2.3 特性表
- 2.4 小结
- 脉冲触发的动作特点
- 例题
1. 电路结构与工作原理
脉冲触发的SR触发器(主从SR触发器)(Master-Slave SR Flip-Flop),脉冲触发的SR触发器是由两个同样的电平触发SR触发器组成。
1.1 电路结构
由G 5 ~G 8 构成主触发器,由G 1 ~G 4 构成从
触发器,它们通过时钟连在一起,
C
L
K
从
=
C
L
K
′
CLK_{ 从 }=CLK'
CLK从=CLK′,其图形符号如图5.4.2所示
1.2 工作原理
- 在 C L K = 1 CLK=1 CLK=1时,主触发器按S、R变化,而从触发器保持状态不变
- 在 C L K CLK CLK由1变成0(下降沿),主触发器保持,从触发器随主触发器的状态翻转,故在CLK的一个周期内,触发器的输出状态只可能改变一次
- 主从SR触发器的特性表如表所示
1.3 总结
主从RS触发器克服了同步RS触发器在 C L K = 1 CLK=1 CLK=1期间多次翻转的问题,但在 C L K = 1 CLK=1 CLK=1期间,主触发器的输出仍会随输入的变化而变化,且仍存在不定态,输入信号仍遵守 S R = 0 SR=0 SR=0.
2. 主从JK触发器
为了使主从SR触发器在S=R=1时也有确定的状态,则将输出端 Q和 Q '反馈到输入端【注意Q接到了K,Q’接到了J】,这种触发器称为JK触发器(简称JK触发器)。
实际上这对反馈线通常在制造集成电路内部已接好
2.1 电路图
2.2 工作原理
- 对于 J K = 0 JK=0 JK=0的情况,依旧是10置1,01置0,00保持
- 当 Q = 1 , Q ′ = 0 Q=1,Q'=0 Q=1,Q′=0时,J被封锁,S被永远置0,当K=1时,Q被置0,当K=0时,Q保持1
- 当 Q = 0 , Q ′ = 1 Q=0,Q'=1 Q=0,Q′=1时,J被封锁,R被永远置0,当J=1时,Q被置1,当J=0时,Q保持0
- 对于 J K = 1 JK=1 JK=1时,分情况讨论:
- 当 Q = 1 , Q ′ = 0 Q=1,Q'=0 Q=1,Q′=0时,相当于 S = 0 , R = 1 S=0,R=1 S=0,R=1,置零Q*=0
- 当
Q
=
0
,
Q
′
=
1
Q=0,Q'=1
Q=0,Q′=1时,相当于
S
=
1
,
R
=
0
S=1,R=0
S=1,R=0,置零Q*=1
相当于对输出进行取反
2.3 特性表
2.4 小结
脉冲触发的动作特点
记录时钟周期内第一个脉冲到来时候的变化
- 分两步动作:第一步在CLK=1时,主触发器受输入信号控制,从触发器保持原态;第二步在CLK ‘到达后,从触发器按主触发器状态翻转,故触发器输出状态只能改变一次
- 主从JK触发器在CLK=1期间,主触发器只可能翻转一次,因为受到反馈回来的输出端的影响,故在CLK=1期间若输入发生变化时,要找出CLK’来到前的Q 状态,决定Q*
Q=0时,只允许J=1的信号进入主触发器
Q=1时,只允许K=1的信号进入主触发器
【所以考虑主触发器的情况要看当前的Q】
下面用一道例题说明
例题
已知主从JK触发器的输入及时钟波形如图所示,试画
出输出端Q和Q’波形
- 第一个下降沿到达之前,输出端Q=0,K被锁定,J开始为0保持不变,后来J变为1,使主触发器的Q=1,所以下降沿到来时,从触发器Q=1
- 第二个下降沿到达之前,Q=1,J端被锁定,因为中途K=1,01置0,主触发器Q=0,后来00保持,所以下降沿到来时主触发器Q=0,所以从触发器Q置零
- 第三个下降沿到来前,Q=0,K端被锁定,先J=1,主触发器Q置1,后来J=0,主触发器Q保持1,所以下降沿到来时,从触发器的Q被置1
- 第四个的时候都为0,00保持不变
上述分析中,在第三个时钟周期,主从JK触发器的Q的变化并不是取决于电路下降沿到来时刻的输入,这样的问题称之为一次变化问题(就是一个时钟周期,主触发器的状态只能改变一次
最后
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