海南大学：《电路与电子技术（计算机电子电路）》课程教学资源（课件讲稿）第八章 触发器和时序逻辑电路

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）