集成电子技术基础教程-第二篇第4章7-1.ppt
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1、集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC第二篇第二篇 数字电路和系统数字电路和系统第四章第四章 集成触发器和时序逻辑电路集成触发器和时序逻辑电路集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC第四章第四章 集成触发器和时序逻辑电路集成触发器和时序逻辑电路时序电路某时刻的输出状态不但与该时刻的输入取值有关,还与前一时刻的输出状态有关。显然,除X以外,其它量都与时钟CP有关,说明时序电路需要一个时钟脉冲信号来触发或协调工作。集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC如果X=0,则Z=F1(Qn),Di=F2(Qn),电路的输出和记忆电路的输入仅由记忆电路的初态决定,这种电路有时称莫尔(Mo
2、ore)型时序电路;否则,Z=F1(X,Qn),电路的输出不仅与前一输出状态有关,还与输入状态有关,则称为米里米里(Mealy)型时序电路。集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC不管是不管是 Moore时序电路,还是时序电路,还是Mealy时序电路,时序逻辑电路的基本单时序电路,时序逻辑电路的基本单元是元是“触发器触发器”。本章首先介绍各种本章首先介绍各种触发器触发器,然后介绍,然后介绍常见的时序电路,例如,常见的时序电路,例如,数码寄存器数码寄存器、移位寄存器移位寄存器、计数器计数器、顺序脉冲发生顺序脉冲发生器器、序列脉冲检测器序列脉冲检测器等。等。集成电子技术基础教程集成电子技术基
3、础教程LDC第四章第四章 集成触发器和时序逻辑电路集成触发器和时序逻辑电路2.4.1 基本触发器基本触发器2.4.2 时钟控制电平触发器时钟控制电平触发器2.4.3 边沿触发器边沿触发器2.4.4 二进制计数器二进制计数器2.4.5 非二进制计数器非二进制计数器2.4.6 典型中规模集成计数器典型中规模集成计数器2.4.7 寄存器和移位寄存器寄存器和移位寄存器2.4.8 用用PLD器件设计时序逻辑电路器件设计时序逻辑电路集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC2.4.1 基本触发器基本触发器触发器是构成时序电路的基本逻辑单元。基本触发器是能记忆1位二进制信息的电路,有三种基本电路。非门组
4、成与非门组成或非门组成非门组成的基本触发器 和 相互交叉连接,所以两者一定为互补输出,=0时,=1。但是 是0还是1,不能人为控制,是随机的。集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC为了能实现寄存信息的控制,在电路中引入二个输入端 和 端。称复位(置0)称置位(置1)与非门组成的基本触发器Q变为1状态,Q变为0状态,状态不变,由原状态决定,称保持但当由 时,触发器的状态具有随机性,实际使用时应避免,通常为禁用。Q=1,Q=1集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC说 明00禁 用0101置0Reset1010置1Set11保持Hold上述功能通常用真值表描述或非门组成的基本触发器说
5、 明00保持Hold0110置1Set1001置0Reset11禁 用集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC基本RS触发器应用举例用基本RS触发器实现无弹跳开关电路波形集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC2.4.2 时钟控制电平触发器时钟控制电平触发器在时序逻辑电路中,一般要求用一个统一的时钟信号来协调整个电路的工作。有时钟信号时,电路的输出状态可能翻转,否则电路的输出状态就不变。简单地说,电路输出状态的改变与时钟信号出现是同步的,所以也称同步触发器。一、高电平触发的RS触发器也称RS锁存器在基本RS触发器的基础上增加了两个与非门,所以在输入的RS上没有非号和D下标。集成电子
6、技术基础教程集成电子技术基础教程LDC令CP作用之前的状态为初态(初始状态),记作 ;令CP作用之后的状态为次态(下一状态),记作 。11111禁用(约束)01111010111000111111011101011110011000011异步置1101异步清0010说明触发器的真值表表示集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC触发器的次态逻辑函数(特性方程)表示触发器的状态转换图表示它表示触发器从现态转换到次态时对输入端的要求。高电平触发RS触发器的逻辑符号集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC二、高电平触发的二、高电平触发的D触发器触发器在RS触发器的基础上增加一个反相器,就成
7、为D触发器。原RS触发器的R端为 ,S端为D输入,代 入特性方程后得:说明高电平触发的D触发器的次态与D端状态相同。所以又称D锁存器。逻辑符号集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDCD触发器的真值表1置11011置0000说明D三、电平触发触发器的特性及问题三、电平触发触发器的特性及问题1 动态特性动态特性动态特性是指输入信号、CP脉冲及状态翻转之间的时间关系。以RS触发器为例加以说明。设每个与非门的延迟时间为1tpd。集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC置1 置0 异步置位 对直接复位、置位端数据的时间要求:、集成电子技术基础教程集成电子技术基础教程LDC对RS端数据的时间要
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