主从触发器需要时钟的上升沿和下降沿才能正常工作,下面介绍一种只需要一个时钟上升沿(或下降沿)就能工作的触发器,这就是边沿触发器。
边沿触发器从类型上可分为RS、D、JK等,从结构上分为维持阻塞边沿触发器、利用传输延迟时间的边沿触发器等。
1.维持阻塞D触发器
(1)电路结构与符号图 图11-10是维持阻塞D触发器的电路和逻辑符号。图11-10中G1和G2组成基本RS触发器,G3和G4组成门控电路,G5和G6组成数据输入电路。
(2)工作原理和特性方程 在CP=0时,G3和G4两个门被关闭,它们的输出G3OUT=1,G4OUT=1,所以D无论怎样变化,D触发器保持输出状态不变。但数据输入电路的,G6OUT=D。CP上升沿时,G3和G4两个门被打开,它们的输出只与CP上升沿瞬间D的信号有关。
当D=0时,使G5OUT=1,G6OUT=0,G3OUT=0,G4OUT=1,从而Q=0。
当D=1时,使G5OUT=0,G6OUT=1,G3OUT=1,G4OUT=0,从而Q=1。
图11-10 维持阻塞D触发器
在CP=1期间,若Q=0,由于(图中)(3)线(又称置0维持线)的作用,仍使,G3OUT=0,由于(4)线(又称置1阻塞线)的作用,仍使G5OUT=1,从而触发器维持不变。
在CP=1期间,若Q=1,由于(1)线(又称置1维持线)的作用,仍使G4OUT=0,由于(2)线(又称置0阻塞线)的作用,仍使G3OUT=1,从而触发器维持不变。
维持阻塞D触发器的特性方程与主从D触发器的相同。(www.xing528.com)
2.利用传输延迟时间的边沿触发器
利用传输延迟时间的JK边沿触发器的电路与逻辑符号如图11-11所示。由图可以看出,G1、G3、G4和G2、G5、G6组成RS触发器,与非门G7和G8组成输入控制门,而且G7和G8门的延迟时间比RS触发器长。
触发器置1过程:(设触发器初始状态Q=0,,J=1,K=0。)
当CP=0时,门G3OUT=0、G6OUT=0、G7OUT=1和G8OUT=1、G4OUT=1、G5OUT=0,RS触发器输出保持不变。
当CP=1时,门G3与G6解除封锁,接替G4与G5门的工作,保持RS触发器输出不变,经过一段延迟后,和。
当CP下降沿到来时,首先G3OUT=CP·,而G7OUT=0和G8OUT=1的状态,由于G7和G8存在延迟时间暂时不会改变,这时会出现暂短的G3OUT=0、G4OUT=0的状态,使Q=G1OUT=1。随后使G5OUT=1、、G3OUT=0、G4OUT=0。
图11-11 利用传输延迟时间的JK边沿触发器
经过暂短地延迟之后,G7OUT=1和G8OUT=1,但是对RS触发器的状态已无任何影响,同时由于CP=0,对G7和G8即使J和K发生变化对触发器也不会有任何影响。
触发器置0过程:由于触发器对称,所以触发器置0过程同置1过程基本相同。
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