触发器是构成时序逻辑电路的基本单元。它是一种具有记忆功能,能储存1位二进制信息的逻辑电路。在之前的文章中已经介绍过触发器了,这里再介绍一下其他类型的触发器。
1、基本rs锁存器
最简单的触发器是基本rs触发器,基本rs锁存器可以由两个与非门构成,电路如下:
基本rs锁存器由电平触发,并且有一个重要的约束条件:/sd和/rd不能同时为零。即:/sd+/rd=1
2、同步rs锁存器
许多时候,我们希望触发器只有在时钟来临时,输出状态改变,其它时候,触发器维持,因为这样做可以让多个电路单元的状态同时得以改变,这个时钟,我们称为同步时钟。
如下图所示,将基本rs锁存器的输入端分别经过一个与非门作为钟控信号。就变成了同步rs锁存器。
同步rs锁存器与基本rs锁存器的不同之处在于,只有时钟cp=1的时候,输出状态才能被改变。但是,同步锁存器也具有一个约束条件,就是当cp=1时,s和r不能同时为1。
此外,同步rs锁存器还有一个不足之处在于:当cp=1时,s和r若多次改变,每次改变都会影响输出。这种现象,称为空翻现象。
3、主从rs触发器
为了解决空翻为题,将两个同步rs触发器串联,电路如下:
主从触发器的触发翻转分为两个节拍:
(1)当cp=1时,cp’=0,从触发器被封锁,保持原状态不变:主触发器工作,接收r和s端的输入信号。
(2)当cp由1跃变到0时,即cp=0、cp’=1。主触发器被封锁,输入信号r、s不再影响主触发器的状态;从触发器工作,接收主触发器输出端的状态。
主从触发器的输出改变仅仅取决于cp的下降沿时刻。有效的解决了空翻问题。但是,主从rs触发器仍然存在约束条件:r、s不能同时为1。
4、主从jk触发器
从基本rs锁存器可以看出,基本rs锁存器和同步rs锁存器的输出q和/q不会同时等于0,利用这个特点,若将主从rs锁存器的两个输出分别反馈至输入,即可解除这个约束。电路如下:
真值表如下:
功能描述:00不翻11翻,互补输入,j为打入端。
5、d触发器
jk触发器可以很方便地构成d触发器,电路图和真值表如下所示。
6、t触发器
把jk触发器的两个输入端j、k连起来,作为一个输入端t,就构成t触发器了,电路图和真值表如下所示。
因为t=j=k,所以当t=0的时候,cp脉冲来后触发器维持原状不变。当t=1的时候,每一个cp脉冲来的时候,触发器状态翻转一次。
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