主從JK觸發器及其一次翻轉現象
主從RS觸發器在CP=1時,當輸入R=S=1時,主觸發器也會出現輸出狀態不定的情況,因而限制了它的實際應用。為了使觸發器的邏輯功能更加完善,可以利用CP=1期間,Q、的狀態不變且互補的特點,將Q和
反饋到輸入端,并將S改為J,R改為K,則構成如圖13-13所示的主從JK觸發器。由于主從JK觸發器的基本結構仍然是主從結構,所以它的工作原理和主從RS觸發器基本相同。由圖13-13可得
將它們代入主從RS觸發器的狀態方程即可得到主從JK觸發器的狀態方程為:
由于,對于JK的任意取值都不會使R、S同時為1,因此,J、K之間不會有約束。
根據主從JK觸發器的狀態方程,可得到狀態轉移方程真值表13-8、激勵表13-9以及狀態轉移圖13-14。由表13-8可見,JK觸發器在J=K=0時,具有保持功能;在J=0,K=1時具有置0功能;在J=1,K=0時具有置1功能;在J=1,K=1時具有翻轉功能。
在前面分析主從JK觸發器的工作原理時,我們可以知道,在CP=1期間,J、K信號是不變的,當CP由1變0時,從觸發器達到穩定狀態(即主觸發器的輸出狀態輸入到從觸發器,并決定了整個觸發器輸出狀態)。但是如果在CP=1期間,J、K信號發生變化,主從JK觸發器就有可能產生一次性翻轉現象。所謂主從JK觸發器的一次翻轉現象是在CP=1期間,不論輸入信號J、K變化多少次,主觸發器能且僅能翻轉一次。這是因為在圖13-13中,狀態互補的Q、分別反饋到了門G、H的輸入端,使這兩個門中總有一個是被封鎖的,而根據同步RS觸發器的性能知道,從一個輸入端加信號,其狀態能且僅能改變一次。例如,當
=0,Q=1時,門H被封鎖,J不起作用,信號只能由K端經門G將主觸發器置0,且一旦置0后,無論K怎么變化,主觸發器都將保持0狀態不變。
=1,Q=0時的情況正好相反,被封鎖的是門G,信號只能由J端經門H起作用,因而僅可將主觸發器置1,且一旦置1以后,狀態也不可能再改變。綜上所述,只有當Q=1,在CP=1時K由0變1,或Q=0,在CP=1時J由0變1這兩種情況下,才產生一次翻轉現象,并非所有的跳變信號都會使主從JK觸發器出現一次翻轉現象。圖13-15所示為主從JK觸發器的工作波形,由圖可見,在第二個時鐘脈沖及第三個時鐘脈沖期間存在一次翻轉現象。
一次翻轉現象,不僅限制了主從JK觸發器的使用,而且降低了它的抗干擾能力。
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