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数字电路考试试题
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数字电路 第五章
第5章触发器5.1 基本RS触发器5.2 同步触发器 5.3 主从触发器 5.4 边沿触发器 5.5 不同类型触发器间的转换 退出触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑部件。 ? 它有两个稳定的状态：0状态和1状态； ? 在不同的输入情况下，它可以被置成0状态 或1状态； ? 当输入信号消失后，所置
成的状态能够保持 不变。 所以，触发器可以记忆1位二值信号。根据逻 辑功能的不同，触发器可以分为RS触发器、 D触发器、JK触发器、T和T?触发器；按照结 构形式的不同，又可分为基本RS触发器、同 步触发器、主从触发器和边沿触发器。5.1 基本RS触发器 信号输出端，Q=0、Q=1的状态称0 状态，Q=1、Q=0的状态称1状态，Q Q Q Q电 路 组 成 和 逻 辑 符 号&&SRS (a) 逻辑图R (b)SR 逻辑符号信号输入端，低电平有效。工作原理Q01QRSQ 01& &0S10R①R=0、S=1时：由于R=0，不论原来Q为0还是1，都有Q=1； 再由S=1、Q=1可得Q＝0。即不论触发器原来处于什么状态都 将变成0状态，这种情况称将触发器置0或复位。R端称为触发 器的置0端或复位端。Q10QR 1S 0Q 0 1&&01S01R②R=1、S=0时：由于S=0，不论原来Q为0还是1，都有Q=1； 再由R=1、Q=1可得Q＝0。即不论触发器原来处于什么状态都 将变成1状态，这种情况称将触发器置1或置位。S端称为触发 器的置1端或置位端。Q1 00 1QR 1S 0Q 0 1 不变&&0111S11R③R=1、S=1时：根据与非门的逻辑功能不难推知，触发器保 持原有状态不变，即原来的状态被触发器存储起来，这体现了 触发器具有记忆能力。Q1？1QR 1S 0Q 0 1 不变 不定&&0111 0S00R0④R=0、S=0时：Q=Q=1，不符合触发器的逻辑关系。并且由 于与非门延迟时间不可能完全相等，在两输入端的0同时撤除 后，将不能确定触发器是处于1状态还是0状态。所以触发器不 允许出现这种情况，这就是基本RS触发器的约束条件。特性表（真值表）态现 ，态 也： 就触 是发 触器 发接 器收 原输 来入 的信 稳号 定之 状前 态的 。状R S0 0 0Qn0 0 1 0 1 0 1 0 1Q n ?1不用 不用 0 0 1 1 0 1功能 不允许0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1Q n ?1 ? 0Q n ?1 ? 1置0Q n ?1 ? Q n保持置1的次 新态 的： 稳触 定发 状器 态接 。收 输 入 信 号 之 后 所 处次态Qn+1的卡诺图　　n RSQ 0 1 00 × × 01 0 0 11 0 1 10 1 1特性方程n ?1 n n ? ?Q ? ( S ) ? R Q ? S ? R Q ? ? 约束条件 ?R ? S ? 1触发器的特性方程就是触发器次态Qn+1 与输入及现态Qn之间的逻辑关系式状态图描述触发器的状态转换关系及转换条件的图形称为状态图 10/ ×1/ 0 1 1×/01/①当触发器处在0状态，即Qn=0时，若输入信号 RS＝01或 11，触发器仍为0状态；若 RS＝10，触发器就会翻转成为1状态。②当触发器处在1状态，即Qn=1时，若输入信号 RS＝10或 11，触发器仍为1状态； 若 RS＝01，触发器就会翻转成为0状态。波形图反映触发器输入信号取值和状态之间对应关系的图形称为 波形图 RSQQ置1 保持 置1 置0 置1 不允许 置1基本RS触发器的特点（1）触发器的次态不仅与输入信号状态有关，而且与触 发器的现态有关。 （2）电路具有两个稳定状态，在无外来触发信号作用时， 电路将保持原状态不变。 （3）在外加触发信号有效时，电路可以触发翻转，实现 置0或置1。 （4）在稳定状态下两个输出端的状态和必须是互补关系， 即有约束条件。在数字电路中，凡根据输入信号R、S情况的 不同，具有置0、置1和保持功能的电路，都 称为RS触发器。集成基本RS触发器2SVCC 4S 4R 16 15 14 4Q 3SA 3SB 3R 3Q 13 12 11 74LS279 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 10 9 VDD 4S 4R 16 15 14 1Q 3R 3S 3Q 2Q13 12 11 CC 610 9781R1SA 1SB 1Q 2R 2S2Q GND4QNC 1S 1R EN 2R 2S VSS (b) CC4044 的引脚图(a) 74LS279 的引脚图1SEN＝1时工作 EN＝0时禁止5.2 同步触发器1、同步RS触发器Q G1 & Q & G2 Q Q S CP Q Q R 1S C1 1R Q QSG3 & SR& G4CP R (a) 逻辑电路S CP R (b) 曾用符号S CP R (c) 国标符号CP＝0时，R=S=1，触发器保持原来状态不变。CP＝1时，工作情况与基本RS触发器相同。CP 0 1R × 0 0 0 0 1 1 1 1n ?1S × 0 0 1 1 0 0 1 1Qn × 0 1 0 1 0 1 0 1nQn+1 Qn功能Q n ?1 ? Q n 保持0 1 1 1 0 0 不用 不用特 性 表Q n ?1 ? Q n 保持 Q n ?1 ? 1 置 1 Q n ?1 ? 0 置 0不允许1 1 1 1 1 1 1特性 方程?Q ? S ? R Q ? ? RS ? 0CP=1期间有效主 要 特 点（1）时钟电平控制。在CP＝1期间接收输入信号， CP＝0时状态保持不变，与基本RS触发器相比，对触 发器状态的转变增加了时间控制。 （2） R、 S之间有约束。不能允许出现 R和 S同时为1 的情况，否则会使触发器处于不确定的状态。CP波 形 图R S Q Q不 变置 1不 变置 不 置 0 变 1不 置 变 0不 不 不 变 变 变2、同步JK触发器Q Q Q Q Q QG1 & G3 & J& G2 & G4Q J CPQ K 1J C1 1KCP K (a) 逻辑电路J CP K (b) 曾用符号J CP K (c) 国标符号将S=JQn、R=KQn代入同步RS触发器的特性方程，得 同步JK触发器的特性方程：Qn ?1? S ? R Q ? JQ ? KQ Qn n n n nn? JQ ? K QCP=1期间有效特性表CP 0 1 1 1 1 1 1 1 1 J × 0 0 0 0 1 1 1 1 K × 0 0 1 1 0 0 1 1 Qn × 0 1 0 1 0 1 0 1 Q n+1 Qn功能Q n ?1 ? Q n 保持0 1 0 0 1 1 1 0Q n ?1 ? Q n 保持Qn ?1JK=00时,不变; JK=01时,置0; JK=10时,置1; JK=11时,翻转.?0 置0Q n ?1 ? 1 置 1 Q n ?1 ? Q n 翻转状 态 图JK=1×/0×/0 ×1/1×0/波 形 图CP J K Q Q在数字电路中，凡在CP时钟脉冲控制下，根据输 入信号J、K情况的不同，具有置0、置1、保持和 翻转功能的电路，都称为JK触发器。3、同步D触发器（D锁存器）Q Q Q Q Q QG1 & G3 & S D 1& G2 & G4 R CPG1 & G3 & S D& G2 & G4 R CP 1D C1DCP(a) D 触发器的构成(b) D 触发器的简化电路(c) 逻辑符号将S=D、R=D代入同步RS触发器的特性方程，得同步 D触发器的特性方程：Qn ?1? S ? R Q ? D ? DQ ? D CP=1期间有效n nD=1/状 态 图波 形 图0/0 0/11/CP D Q Q在数字电路中，凡在CP时钟脉冲控制下，根据输 入信号D情况的不同，具有置0 、置1功能的电路， 都称为D触发器。CP3、4VCC 4D 4Q 16 15 14集成同步D触发器4Q 2G 3Q 3Q 3D 13 12 11 74LS375 10 9 VDD 4Q 4D 3D 3Q 3Q 16 15 14 13 12 11 CC 8 1 2 3 4 5 6 7 8 2Q 2Q 10 9123451D1 Q 1Q 1G 2Q 2Q 2D GND (a) 74LS375 的引脚图4Q1 Q 1Q 1D CP PO L 2D VSS (b) CC404 的引脚图CP1、2POL＝1时，CP＝1有效，锁存 的内容是CP下降沿时刻D的值； POL＝0时，CP＝0有效，锁存 的内容是CP上升沿时刻D的值。5.3 主从触发器1、主从RS触发器Q Q工作原理G1 & G3 Qm G5 & G7 S (a) & G2 G4& 从触发器 &CP 1Qm & G6 G8 CP0G9（1）接收输入信号过程 CP=1期间：主触发器控制门G7、 G8打开，接收输入信号R、S，有：n ?1 n ?Qm ? S ? R Qm ? ? RS ? 0 从触发器控制门 G3 、 G4 封锁，其 状态保持不变。& 主触发器 & R 逻辑电路1QQG1 & G3 Qm G5 & G7 S& G2 G4& 从触发器 &CP 1Qm & G6 G8 CP1G9& 主触发器 & R（2）输出信号过程 CP 下降沿到来时，主触发器控 制门 G7 、 G8 封锁，在 CP=1 期间 接收的内容被存储起来。同时， 从触发器控制门 G3 、 G4 被打开， 主触发器将其接收的内容送入 从触发器，输出端随之改变状 态。在 CP=0 期间，由于主触发 器保持状态不变，因此受其控 制的从触发器的状态也即 Q 、 Q 的值当然不可能改变。0特性 方程?Q n ?1 ? S ? R Q n ? ? RS ? 0CP下降沿到来时有效逻辑符号Q Q Q Q电路特点主从RS触发器采用主从控制 结构，从根本上解决了输入 信号直接控制的问题，具有 CP ＝ 1 期间接收输入信号， CP 下降沿到来时触发翻转 的特点。但其仍然存在着约 束问题，即在 CP ＝ 1 期间， 输入信号 R 和 S 不能同时为 1 。Q S CPQ R 1S C1 1R S CP RS CP R (b) 曾用符号(c) 国标符号2、主从JK触发器Q Q将S ? JQG1 & G3 & Qm G5 & G7 & J 主 从 & G2 & G4 Qm & G6 & G8 K CP 1 G9nR ? KQn代入主从RS触发器的特性方程， 即可得到主从 JK触发器的特性 方程：Q n ?1 ? S ? R Q n ? JQ ? KQ Qn n n? JQ n ? K Q n CP下降沿到来时有效主从JK触发器没有约束。J 0 0K 0 0 1 1 0 0 1 1Qn 0 1 0 1 0 1 0 1Q n+1 0 1 0 0 1 1 1 0功能Q n ?1 ? Q n保持特 性 表0 0 1 1 1 1CPQ n ?1 ? 0 Q n ?1 ? 1 Q n ?1 ? Q n置0置1 翻转时 序 图J K Q逻辑符号Q Q Q Q电路特点Q J J CPQ K K 1J C1 1K J CP K①主从JK触发器采用主 从控制结构，从根本上 解决了输入信号直接控 制的问题，具有 CP ＝1期间接收输入信号， CP下降沿到来时触发 翻转的特点。 ②输入信号J、K之间没 有约束。 ③存在一次变化问题。CP 曾用符号国标符号带清零端和预置端的 主从JK触发器Q Q Q Q0SD G1 &1& G210RD SD G1 &01RD& G21G3 &1& G40G3 &1& G40G5 & & &1G6 G8 1 G9 G51&01& & G6 G8 1 G91G7 &G7 &JKCPJKCPRD=0，直接置0SD=0，直接置1带清零端和预置端的主从 JK触发器的逻辑符号Q Q Q QQ SD SD J CPQ RD K RD S 1J C1 1K RJCP 曾用符号KSD J CP K RD 国标符号集成主从JK触发器低电平有效1K 1Q 1Q GND 2K 2Q 2Q 2J 16 15 14 13 12 11 74LS76 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 10 9 VCC 14 SD 13K ? K1K 2 K3QRD K3 K2 K1 12 11 10
6 9871CP 1 SD 1 RD 1 J VC C2 CP 2 SD 2 RD (a) 74LS76 的引脚图NC CPJ1J2J3QGND(b) 7472 的引脚图低电平有效CP下降沿触发J ? J1 J 2 J 3与输入主从JK触发器的逻辑符号Q QS1J &2K CP & RSD J1 J2 J3CP K1 K2 K3 RD主从JK触发器功能完善，并且输入信号J、K之间没有约 束。但主从JK触发器还存在着一次变化问题，即主从JK 触发器中的主触发器，在CP＝1期间其状态能且只能变化 一次，这种变化可以是J、K变化引起，也可以是干扰脉冲 引起，因此其抗干扰能力尚需进一步提高。5.4 边沿触发器1、边沿D触发器Q G1 & G3 & 从 1 Qm G5 G7 & & 主 1 D CP & G6 & G8 1 Q G2 G4 Qm工作原理（1）CP＝0时，门G7、G8被封 锁，门G3、G4打开，从触发器 的状态取决于主触发器 Q=Qm 、 Q=Qm，输入信号D不起作用。 （2）CP＝1时，门G7、G8打开， 门G3、G4被封锁，从触发器状 态不变，主触发器的状态跟随 输入信号 D 的变化而变化，即 在CP＝1期间始终都有Qm=D。& &Q G1 & G3 & 从 1 Qm G5 & G7 & 主 1 DQ & G2 & G4 Qm & G6 & G8 1（3）CP下降沿到来时，封锁门 G7、G8，打开门G3、G4，主触 发器锁存CP下降时刻D的值，即 Qm=D，随后将该值送入从触发 器，使Q=D、Q=D。 （4）CP下降沿过后，主触发器 锁存的CP下降沿时刻D的值被保 存下来，而从触发器的状态也将 保持不变。 综上所述，边沿D触发器的特性 方程为：QCPn ?1?D下降沿时刻有效边沿D触发器没有一次变化问题。逻辑符号Q Q Q QQ D D CP CPQ 1D C1 D CP曾用符号国标符号集成边沿D触发器VCC 2RD 2D 2CP 2SD 2Q 2Q 14 13 12 11 10 9 8 VCC 2Q 2Q 2CP 2RD 2D 2SD 14 13 12 11 10 9 874LS74 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3CC 6 71RD 1D 1CP 1SD 1Q 1Q GND (a) 74LS74 引脚排列图1Q 1Q 1CP 1RD 1D 1SD VSS (b) CC4013 引脚排列图CP上升沿触发 注意：CC4013的异步输入端RD和SD为高电平有效。2、边沿JK触发器Q QD ? J ? Q ? KQnn& & 1 & & ≥1 ≥1 K & D 1& &? ( J ? Q n ) ? KQ n ? ( J ? Q n )(K ? Q n ) ? JQ n ? K Q n ? JK ? JQ n ? K Q n1& &Q n ?1 ? D ? JQ n ? K Q nCP下降沿时刻有效JCP边沿JK触发器 的逻辑符号Q Q J CP Q Q K K 1J C1 1K Q Q边沿JK触发 器的特点①边沿触发，无一 次变化问题。②功能齐全，使用 方便灵活。 ③抗干扰能力极强， 工作速度很高。J CPJ CP K 国标符号曾用符号集成边沿JK触发器VCC 1RD 2RD 2CP 2K 2J 2SD 2Q 16 15 14 13 12 11 10 9 VDD 2Q 2Q 2CP 2RD 2K 2J 2SD 16 15 14 13 12 11 10 974LS112 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3CC 6 7 81CP 1K 1J 1SD 1 Q 1Q 2Q GND (a) 74LS112 的引脚图1Q 1Q 1CP 1 RD 1K 1 J 1SD VSS (b) CC4027 的引脚图注 意①74LS112为CP下降沿触发。 ② CC4027 为 CP 上升沿触发，且其异 步输入端RD和SD为高电平有效。5.5 不同类型触发器之间的转换 转换方法：利用令已有触发器和待求触发器的特性方程相等 的原则，求出转换逻辑。转换步骤：（1）写出已有触发器和待求触发器的特性方程。 （ 2 ）变换待求触发器的特性方程，使之形式与已 有触发器的特性方程一致。 （ 3 ）比较已有和待求触发器的特性方程，根据两 个方程相等的原则求出转换逻辑。 （4）根据转换逻辑画出逻辑电路图。1、将JK触发器转换为RS、D、T和T＇触发器JK触发器→RS触发器变换RS触发器的特性方程，使之形式与JK 触发器的特性方程一致： RS触发器特性方程Q n ?1 ? S ? R Q n ? S (Q n ? Q n ) ? R Q n ? SQ ? SQ ? R Qn n n?Q ? S ? R Q ? ? RS ? 0n ?1n? SQ n ? R Q n ? SQn ( R ? R) ? SQ n ? R Q n ? R SQn ? RSQn ? SQ ? R Qn nQn ?1 ? JQ n ? KQnQn ?1? SQ ? R Qnn?J ? S 比较，得： ? ?K ? R电路图S CP R 1J C1 1K Q QJK触发器→D触发器写出D触发器的特性方程，并进行变换，使之形式与JK触发 器的特性方程一致：Qn ?1 ? D ? D(Q n ? Qn ) ? DQ n ? DQn?J ? D 与JK触发器的特性方程比较，得： ? ?K ? D电 路 图D 1 CP1J C1 1KQQJK触发器→T触发器在数字电路中，凡在CP时钟脉冲控制下，根据输入信号 T取值 的不同，具有保持和翻转功能的电路，即当T＝0时能保持状态 不变，T＝1时一定翻转的电路，都称为T触发器。特性表T 0 0 1 1 Q 0 1 0 1n逻辑符号功能Qn+1Q保持Q0 1 1 0Q n ?1 ? Q n Qn ?1?Qn翻转1T C1 T CPT触发器特性方程：Qn ?1? TQ ? T Q ? T ? Qn nn与JK触发器的特性方程比较，得：?J ? T ? ?K ? T电 路 图T 1J C1 1K CP Q QT=1/状 态 图0/0 1/10/时 序 图CP T Q QJK触发器→T＇触发器在数字电路中，凡每来一个时钟脉冲就翻转一次的电路，都称 为T＇触发器。逻辑符号 特性表Qn 0 1 Qn +1 1 0 功能QQQn ?1?QnC1 CP翻转T ＇触发器特性方程：Qn ?1 ? Q nn n变换T＇触发器的特性方程：Qn ?1? Q ? 1? Q ? 1 ? Qn与JK触发器的特性方程比较，得：?J ? T ? ?K ? T电 路 图1 1J C1 1K CP Q Q状 态 图01时 序 图CP Q Q2、将D触发器转换为JK、T和T＇触发器D触发器→JK触发器D ? JQ ? KQnnJ K 1& &≥11D C1Q QCPD触发器→T触发器D ?T ?QT =1 1D C1nQ QCPD触发器→T＇触发器D?Q1D CP C1nQ Q本节小结触发器是数字电路的极其重要的基本单元。触发器有两个 稳定状态，在外界信号作用下，可以从一个稳态转变为另一个 稳态；无外界信号作用时状态保持不变。因此，触发器可以作 为二进制存储单元使用。 触发器的逻辑功能可以用真值表、卡诺图、特性方程、状 态图和波形图等5种方式来描述。触发器的特性方程是表示其逻 辑功能的重要逻辑函数，在分析和设计时序电路时常用来作为 判断电路状态转换的依据。 各种不同逻辑功能的触发器的特性方程为： RS触发器：Qn+1=S+RQn， 其约束条件为：RS＝0 JK触发器：Qn+1=JQn+KQn D触发器： Qn+1=D T触发器： Qn+1=TQn+TQn T＇触发器:Qn+1=Qn 同一种功能的触发器，可以用不同的电路结构形式来实现； 反过来，同一种电路结构形式，可以构成具有不同功能的各种 类型触发器。
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电路中的约束方程是什么
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是数字电路中的约束条件（方程）吧，就是不能出现（存在）的逻辑状态。
如触发器的复位（置 0）、置位（置 1）信号，是不能够同时输入的，这是逻辑错误状态。
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数字逻辑里时序电路逻辑功能的描述方式有哪几种?还有。。
数字逻辑里时序电路逻辑功能的描述方式有哪几种?还有。。
时序电路逻辑功能的描述方式有哪几种？你能将其中任何一种描述方式转换成其他各种描述方式吗？1.分别写出几种不描述方式的特点；2.至少写出一种转换描述方式的方法，并且结合具体题目举例说明。
种、时序图：逻辑方程组。能、状态表。逻辑方程组书写最简单，但功能描述不直观、状态图；状态表
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呵呵 电路图的时序图 听上去很别扭啊 一般都是 电子器件有时序图 主要是画引脚定义 然后是各个时间段...）
给你个参考,自己去组织文字;）
在一个时钟脉冲作用下,触发器状态变化多于一次的现象称为空翻,空翻与触发器的结构有关,&br/&空翻带...）
数字电路根据逻辑功能的不同特点,可以分成两大类,一类叫组合逻辑电路(简称组合电路),另一类叫做时序逻...）