问:简述JK触发器的工作原理。
答:JK触发器的结构有多种,国内生产的主要是主从型JK触发器和边沿JK触发器。
(1)主从JK触发器 主从JK触发器的逻辑电路如图2-46a所示,其逻辑符号如图2-46b所示,电路中RD、SD为触发器的直接复位端和直接置位端。
由于钟控RS触发器决不允许R=S=1的输入状态,而主从JK触发器将Q和Q反馈到门D7和D8,在CP=1时,门D7和D8的输入端不会同时出现输入为1的情况。因此,主从JK触发器解决了输入端不能同时为1的约束,即J、K可以同时为高电平。
主从JK触发器具有时钟脉冲控制下的保持、置0、置1和翻转的功能,是一种逻辑功能比较齐全的触发器。主从JK触发器的真值表见表2-17。
图2-46 主从JK触发器
表2-17 主从JK触发器真值表
特性方程式为
触发器的状态改变发生在时钟脉冲CP的下降沿时刻,在其他任何瞬时,触发器的状态都不会改变。
主从JK触发器在CP=1期间虽然从触发器被封锁,J、K的变化不会影响从触发器的状态,但是能引起主触发器状态的变化。由于J、K信号的变化,使主触发器可能产生翻转,并且只能翻转一次的现象,称为“一次翻转”现象。(www.xing528.com)
为了保证触发器可靠工作,使用脉冲宽度较小的窄脉冲作为时钟脉冲CP,可提高触发器的抗干扰能力。
(2)边沿JK触发器 为解决主从触发器的一次翻转问题,在主从触发器的基础上,解决CP脉冲作用期间输入信号变化对触发器的影响,采用了边沿JK触发器。
边沿JK触发器的逻辑电路如图2-47a所示,它由两个与或非门和两个与非门组成。为便于分析问题,将与或非门分解为与门和或非门,从而得到2-47b所示的电路。图2-47c为JK触发器的逻辑符号。
图2-47 边沿JK触发器
这种边沿JK触发器在CP=0、CP由“0”变“1”、CP=1期间,输入信号均不起作用,触发器维持原状态不变。只有当CP信号由“1”变“0”时,触发器状态才发生相应的变化。由于在CP下降沿到来后,G3、G4的输出都为0,所以G5、G6的输出状态在CP下降沿前的任何时刻只与J、K端的状态和Q、—Q的状态有关,即随J、K的变化而变化。
JK触发器的特性表见表2-18。由特性表可以得到JK触发器的特性方程为
表2-18 JK触发器特性表
【试题精选】JK触发器中,当JK为(BB)时,触发器处于置0状态。
(A)00 (B)01 (C)10 (D)11
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