這一章我們來學(xué)習(xí)時序邏輯電路。時序邏輯電路的特點是任何時刻產(chǎn)生的穩(wěn)定輸出信號不僅與該時刻輸入信號有關(guān)而且與它過去的狀態(tài)有關(guān)。因此它是具有記憶功能的電子器件。它分為同步時序電路和異步時序電路。我們在學(xué)習(xí)時把這一章分為兩節(jié)，它們分別是:§5、1 時序電路的概述§5、2 觸發(fā)器

5、1 時序電路的概述

這一節(jié)我們來學(xué)習(xí)一些關(guān)于時序電路的概念，在學(xué)習(xí)時要注意同步時序電路和異步時序電路的區(qū)別

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一:時序電路概述

同步時序電路的狀態(tài)只在統(tǒng)一的信號脈沖控制下才同時變化一次，如果信號脈沖沒有到來，即使輸入信號發(fā)生變化，電路的狀態(tài)仍不改變。
異步時序電路的狀態(tài)變化不是同時發(fā)生的，它沒有統(tǒng)一的信號脈沖（時鐘脈沖用CP表示），輸入信號的變化就能引起狀態(tài)的變化。

二:時序電路的表示形式

時序電路按輸入變量的依從關(guān)系可分為米里型和莫爾型。米里型電路的輸出是輸入變量的現(xiàn)態(tài)函數(shù)；莫爾型電路的輸出僅與電路的現(xiàn)態(tài)有關(guān)。

一般用Qⁿ（t）表示現(xiàn)態(tài)函數(shù)，用Qⁿ⁺¹（t）表示次態(tài)函數(shù)。它們統(tǒng)稱為狀態(tài)函數(shù)，一個時序電路的主要特征是由狀態(tài)函數(shù)給出的。

三:時序電路的特征

時序電路中記憶功能是靠觸發(fā)器來實現(xiàn)的，我們設(shè)計和分析時序電路的對象就是觸發(fā)器。
描述時序電路時通常使用狀態(tài)表和狀態(tài)圖，我們分析時序電路的方法通常是比較相鄰的兩種狀態(tài)（即現(xiàn)態(tài)和次態(tài)）。

例 1：列出下表所示時序電路的邏輯表達式、狀態(tài)表和狀態(tài)圖
邏輯表達式為:Qⁿ⁺¹=AQⁿ+BQⁿF=A B+AB，
它的狀態(tài)表為如下右圖所示
狀態(tài)圖如下右圖所示:

QⁿAB Qⁿ⁺¹ F 000 0 1001 0 0010 1 0011 1 1100 1 1101 0 0110 1 0111 0 1

§5、2觸發(fā)器（第一頁）

我們在學(xué)習(xí)觸發(fā)器的時要注意以下幾點：觸發(fā)器的狀態(tài)表、狀態(tài)圖、邏輯符號、特征方程以及各觸發(fā)器的特點。常用的觸發(fā)器有：R-S觸發(fā)器、D觸發(fā)器、T觸發(fā)器和JK觸發(fā)器。

一：R-S觸發(fā)器和D觸發(fā)器

R-S觸發(fā)器 D觸發(fā)器邏輯符號 特征方程 Qⁿ⁺¹=S_d+R_dQⁿ Qn+1=D狀態(tài)表 狀態(tài)圖 功能概述

Sd=0，Rd=1時，觸發(fā)器處于置位狀態(tài)，次態(tài)=1
Sd=1，Rd=0時，次態(tài)=0，處于復(fù)位狀態(tài)。
Sd=Rd=1時，觸發(fā)器狀態(tài)不變，處于維持狀態(tài)。次態(tài)=現(xiàn)態(tài)
Sd=Rd=0時，次態(tài)=現(xiàn)態(tài)=1，破壞了觸發(fā)器的平衡，觸發(fā)器處于禁止?fàn)顟B(tài)。（工作是不允許出現(xiàn)這種情況）

當(dāng)CP=0時，觸發(fā)器不工作，處于維持狀態(tài)。
當(dāng)CP=1時，它的功能如下：
當(dāng)D=0時，次態(tài)=0，
當(dāng)D=1時，次態(tài)=1，
由此可見，當(dāng)觸發(fā)器工作時它的次態(tài)由輸入控制函數(shù)D來確定。
（CP為時鐘脈沖，它使觸發(fā)器有節(jié)湊的工作）

例1、已知D觸發(fā)器的CP脈沖、D輸入端的輸入波形，畫出次態(tài)的波形圖。

二：T觸發(fā)器和JK觸發(fā)器

T觸發(fā)器 JK觸發(fā)器邏輯符號 特征方程 Qⁿ⁺¹=TQⁿ+TQⁿ Qⁿ⁺¹=JQⁿ+KQⁿ狀態(tài)表 狀態(tài)圖 功能概述

CP=0時，觸發(fā)器不工作，處于維持狀態(tài)
CP=1時，觸發(fā)器的功能如下：
T=0時，次態(tài)=現(xiàn)態(tài)；
T=1時，次態(tài)與現(xiàn)態(tài)相反：觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)

當(dāng)CP=0時，觸發(fā)器不工作，處于維持狀態(tài)
當(dāng)CP=1時，觸發(fā)器的功能如下：
當(dāng)JK為00，01，10時實現(xiàn)R-S觸發(fā)器的功能
當(dāng)JK為11時它實現(xiàn)T觸發(fā)器的功能。

例1.已知T觸發(fā)器的CP脈沖、T的輸入波形，試畫出輸出波形。（如下左圖）
例2.已知JK觸發(fā)器的CP脈沖、JK的輸入波形，畫出輸出波形。（如上右圖） 三:基本觸發(fā)器的空翻和振蕩現(xiàn)象及解決 (1)觸發(fā)器在應(yīng)用中，CP脈沖期間控制端的輸入信號發(fā)生變化或CP脈沖過寬，有時會使觸發(fā)器存在空翻和振蕩現(xiàn)象，它破壞了觸發(fā)器的平衡。
(2)為了解決這個問題，必須改進電路設(shè)計，實際中常用的結(jié)構(gòu)有三種類型：
主從觸發(fā)器.它的類型有:主從R-S觸發(fā)器、主從JK觸發(fā)器。
維持阻塞觸發(fā)器.維持就是在CP期間觸發(fā)器完成其預(yù)定功能；阻塞就是在CP期間阻止觸發(fā)器產(chǎn)生不應(yīng)有的操作。它的類型有:維持阻塞D觸發(fā)器。
邊沿觸發(fā)器.它分為上升沿觸發(fā)、下降沿觸發(fā)、上升下降沿同時觸發(fā)三種情況。邊沿觸發(fā)也就是在CP脈沖上升或下降的瞬間，輸出狀態(tài)發(fā)生改變。

三:觸發(fā)器的相互轉(zhuǎn)換

基本觸發(fā)器之間是可以互相轉(zhuǎn)換的，JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器是兩種最常用的觸發(fā)器，別的觸發(fā)器可以通過這兩種觸發(fā)器轉(zhuǎn)化得來，它們之間也可相互轉(zhuǎn)化。
JK觸發(fā)器具有兩個輸入控制端，它轉(zhuǎn)化為別的觸發(fā)器十分方便。
我們轉(zhuǎn)化后怎樣判斷它們的正確性呢？是根據(jù)各觸發(fā)器的特征方程來驗證。

例 1：已知D觸發(fā)器，試把它轉(zhuǎn)化為JK觸發(fā)器。D觸發(fā)器的特征方稱為：Qⁿ⁺¹=DJK觸發(fā)器的特征方稱為Qⁿ⁺¹=JQⁿ+KQⁿ，由此可以看出轉(zhuǎn)化電路如下左圖

例 2：在上右圖中F1是D觸發(fā)器,F2是JK觸發(fā)器,CP和A的波形如右上圖所示,試畫出Q1,Q2的波形.

從電路圖中我們可以看到F1是在上升沿觸發(fā),F2是在下降沿觸發(fā).
所以波形圖如右圖所示:

　

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