集成触发器和锁存器
是构成时序 逻辑 的基本单元,触发器按逻辑功能分为RS触发器、JK触发器、D触发器、T触发 器和T′触发器等多种类型;按其 电路 结构分为主从型触发器和维持阻塞型触发器等。
1.JK触发器
(1)JK触发器符号及功能
JK触发器有两个稳定状态:一个状态是Q=1,Q=0,称触发器处于“1”态,也叫置位状态;另一个状态 是Q=0,Q=1,称触发器处于“0”态,也叫复位状态。JK触发器具有“置0”、“置1”、保持和翻转功 能,符号如图l所示。
反映JK触发器的Qn和Qn、J、K之间的逻辑关系的状态表见表1。状态表中,Qn表示时钟脉冲来到之前触发 器的输出状态,称为现态,Qn+1表示时钟脉冲来到之后的状态,称为次态。
图l JK触发器符号 表1 JK触发器的状态表
JK触发器的特性方程为
JK触发器的种类很多,有双JK触发器 74LS107 ,双JK触发器 74LS114 ,741S112, 74HC73 , 74HCT73 等,有 下降沿触发的,也有上升沿触发的。图l所示的JK触发器是下降沿触发的。
(2)双JK触发器 74LS76
74LS76是有预置和清零功能的双JK触发器,引脚如图2所示,有16个引脚。功能表见表2,74LS76是下降 沿触发的。
图2 74LS76引脚图 表2 74LS76的功能表
①当RD=0,SD=1时
不论CP,J,K如何变化,触发器的输出为零,即触发器为“0”态。由于清零与CP脉冲无关,所以称为异 步清零。
②当RD=1,SD=0时
不论CP,J,K如何变化,触发器可实现异步置数,即触发器处于“1”态。
③当RD=1,SD=1时
只有在CP脉冲下降沿到来时,根据J,Κ端的取值决定触发器的状态,如无CP脉冲下降沿到来,无论有无 输人数据信号,触发器保持原状态不变。
2.D触发器
(1)D触发器符号及功能
D触发器具有置“0”和置“1”功能,其逻辑符号如图3所示,其逻辑功能为:在CP上升沿到来时,若D= I,则触发器置1;若D=0,则触发器置0,D触发器的特性方程为
D触发器的状态表见表3
图3 D触发器的逻辑符 图3 D触发器的逻辑符
图3所示的D触发器是上升沿触发的,也有下降沿触发的D触发器。D触发器的种类很多,有六上升沿D触发 器 74LS174 、八D触发器 74LS273 、六D触发器 74LS378 等,下面介绍八D触发器74LS273及其应用电路。
(2)八D触发器74LS273
74LS273是具有复位功能、上升沿触发的8位数据锁存器,18个引脚。其功能表见表4,由表可知,当RD= 0时,不论CP,D如何变化,触发器可实现异步清零,即触发器为“0”态。当RD=1时,只有在CP脉冲上升 沿到来时,根据D端的取值决定触发器的状态,如无CP脉冲上升沿到来,无论有无输人数据信号,触发器 保持原状态不变。74LS273的引脚图和所组成的8路数显抢答器如图4所示。
该抢答器能实现优先抢答、音响提示、数字显示等功能。电路中S1~S8为自复式常开按钮,分别作为8 路抢答按钮,S0供主持人用于抢答信号的 开关 。VD9,R11和C1组成上电复位清除电路,VD1~VD8组成 电路,为 单向 VS提供触发。R1~R8是保证S1~S8中按钮未按下时,74LS273对应的数据输人端 为低。 CH233 为数显译码驱动电路,当其所有的输人端Y1~Y8为低电平时, 处于全熄灭状态, 为 共阴极数码管 。当其Y1~Y8端加高电平时,共阴极数码管将显示对应的数字。如Y2为高电平,而Y1 ,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6,Y7,Y8为低电平时,数码管显示数字2。3为音乐 集成块 。
表4 74LS273的功能表
该电路的工作原理是:当主持人发出抢答命令后,如第四小组抢先按下S4,74LS273的8脚(D4)为高电 平,同时VDI~VD8组成的或门电路输出高电平,触发单向 可控硅 vs导通,74LS273的H脚(时钟触发端CP) 的电位由低变高,上升沿触发74LS273,使74LS273数据输人端的数据送到数据输出端上,由于可控硅VS一 旦导通,74LS273的11脚一直维持高电平,74LS273的数字被锁存,即74LS273的9脚和CH233的4脚也一直维 持高电平,经CH233译码后,LED便显示4。另外,在可控硅导通时,经C2耦合,有一触发信号加到IC3的触 发端,使喇叭BL产生音响提示。当其他小组再按下其他键时,均不能使74LS273的输出数据发生变化,因 此,数码管显示不会改变,也不会显示音响提示。当打开开关S0,电路会因为 中断而白动复位,显示 熄灭,为下一次抢答做好了准各。
图4 74LS273的引脚和应用电路
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