觸發器電路結構及工作原理
JK觸發器和D觸發器功能最完善,JK最最完善;故JK和D觸發器常見,而RS是所有觸發器的基本構成,存在於內部結構。
1.D鎖存器
動作特點:
CP=1,Q隨輸入D改變而改變(輸入輸出關係似乎透明的,又叫透明鎖存器)
CP=0,Q狀態被鎖存(控制訊號從1到0轉變時刻,即下降沿,輸入D的狀態)
$Q_{n+1}=S+\overline{R}Q_{n}=J\overline{Q_{n}}+\overline{KQ_{n}}·Q_{n}=J\overline{Q_{n}}+\overline{K}Q_{n}$
(甚至是不存在的)
設$Q_n=0$,若$JK=11$,則$CP=1$時,由JK觸發器狀態方程,$Q_{n+1}=1$
若$CP$回到0速度太慢(JK鎖存器$CP=1$脈衝寬度>翻轉所需要的閘電路延時),$Q_{n+1}$將繼續翻轉
設每個閘電路延時tpd,從CP到Q和Q非要經過3級閘電路,為保證觸發器正常翻轉,時鐘脈衝寬度>=3tpd,為避免再次翻轉,CP脈衝寬度不能>3tpd
所以只有RS鎖存器和D鎖存器
2.主從觸發器(提高工作穩定性)
主從RS觸發器
兩個同步RS觸發器串聯:主觸發器(公共時鐘)+從觸發器(公共時鐘反相)
CP=1,主觸發器:取樣狀態(根據輸入SR狀態改變),從觸發器:時鐘狀態為0,不變
CP=1→0(下降沿),主觸發器:保持狀態,從觸發器:取樣狀態(主觸發器輸出Q‘傳遞到整個觸發器輸出Q)
CP=0,保持上述輸出Q
CP=0→1(上升沿),從觸發器:保持狀態
動作特點:每個CP脈衝期間,輸出值變化1次,發生在CP下降沿
【主從觸發器】需等到CP脈衝下降沿才輸出(輸出延時)
在CP=1期間激勵取樣,且觸發器輸出不完全取決於CP脈衝下降沿時刻的激勵輸入,
而同整個CP=1期間激勵訊號有關
觸發器原狀態為Q=1,第一個CP=1期間,先SR=10,後SR=01,雖然CP下降沿輸入SR=00,但主觸發器狀態改變導致第一個脈衝下降沿後觸發器輸出改變
主從JK觸發器
(和RS的不同在於,輸出交叉反饋到激勵輸入)
工作方式同主從RS:CP=1取樣激勵輸入,CP=0將主觸發器輸出輸送至整個觸發器輸出
一個CP脈衝週期內輸出同樣只改變一次!同樣最後輸出狀態需根據激勵輸入在CP=1期間情況決定
下面是一個干擾的栗子
由於抗干擾能力弱,邊沿觸發器正逐漸替代主從觸發器
3.邊沿觸發器(提高工作穩定性)
①維持-阻塞觸發器
②基於閘電路延時特性構成邊沿觸發器
③主從結構邊沿觸發器
4.邊沿觸發器動態特性
①維持-阻塞型
②閘電路延時型
③主從型