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零基礎學FPGA(二)關于觸發器

作者: 時間:2014-12-26 來源:網絡 收藏

  太書面化的話我就不說了啊,有些東西就像書上寫的,真的看著看著就想睡覺了,還是大白話直白哈。

本文引用地址:http://www.j9360.com/article/267376.htm

  1、關于的分類

  呢大體可以按這幾個部分分類:1、按晶體管性質分,可以分為BJT集成電路和MOS型集成電路觸發器。2、按工作方式分,可分為異步工作方式和同步工作方式,異步工作方式也就是不受時鐘控制,像基本RS觸發器,同步方式就是受時鐘控制,稱為時鐘觸發器。3、按結構方式分,可分為維持阻塞觸發器,延邊觸發器,主從觸發器等。4、按邏輯功能分,可分為RS觸發器,JK觸發器,D觸發器,T觸發器,T'觸發器等。

  2、關于觸發器的邏輯功能

  觸發器總體來說有四種功能:分別是置“0”、置“1”、保持、翻轉。前兩個不說了,就是高低電平,保持就是維持原狀態不變,翻轉就是從原狀態變為他的反狀態。

  3、基本RS觸發器

  

360桌面截圖20140212161822.jpg

 

  這是基本RS觸發器原理圖,具體工作原理就不寫了吧,個人覺得比較好理解,就說幾個我剛開始看的時候有些看不懂的地方吧。

  1、關于負脈沖和低電平

  所謂負脈沖呢,就是一個信號從高電平置為低電平,然后延遲一段時間后再置為高電平的過程,就像上圖所示的脈沖。而低電平就沒有返回高電平的過程。

  2、關于Q端

  我們知道不管是置“1”端還是置“0”端,操作的都是Q端,間接操作Q非端,剛開始我就錯誤的以為Sd非端控制相應上面的端口,其實不是,Rd非端和Sd非端都是控制Q端,即Sd非端一個負脈沖,Q端置“1”,Q端如果原狀態就是“1”,則加一個負脈沖后原狀態不改變。Rd非端一個負脈沖,Q端置“0”,Q端如果原狀態就是“1”,則加一個負脈沖后原狀態不改變。

  3、兩個端口都加負脈沖的情況下

  按理說兩個端口是不允許同時加負脈沖的,因為一旦兩端同時加負脈沖,則兩個輸出端就都為“1”,這樣與我們認為的兩個輸出端的值互為反變量的原則就相違背了,但是在畫時序圖的時候,可以將兩個輸出端同畫為高電平。重點是,當兩個輸入端都為低電平的時候,再把它們扳回高電平時,這時候輸出端就會有兩種結果,具體是哪種結果,這要取決于兩個門電路的運轉速度問題了。下面是時序圖

  

360桌面截圖20140212163649.jpg

 

  下面是基本RS觸發器的真值表

  

360桌面截圖20140212163805.jpg

 

  4、同步RS觸發器

  

360桌面截圖20140212163940.jpg

 

  同步RS觸發器是在基本RS觸發器的基礎上加了兩個與非門,CP是時鐘。

  當CP為“0”時,下面兩個門電路相當于被封死,這時第一級門電路的輸出端就都為"1",即保持狀態。當CP為“1”時,門電路被打開,第一級門電路的輸出端分別為Rd非和Sd非,這就和剛才的基本RS觸發器一樣了。

  5、JK觸發器

  JK觸發器的內部原理比較復雜,對于初學者來說,我覺得直接記住他的功能就可以了,這樣不至于越學越迷糊,當然有條件的朋友也可以自己去弄明白其中的原理

  

360桌面截圖20140212164653.jpg

 

  這是JK觸發器的邏輯符號,其中C1代表時鐘,左邊那個箭頭代表負脈沖有效,也就是說只有在時鐘負脈沖來臨的時候Q端才會發生變化(同步工作的情況,異步除外),R,S端為強制置“0”、“1”端,這兩個端口不受時鐘控制,可以強迫置位,R端負脈沖置“0”,S端負脈沖置“1”,J、K端為信號端。

  

360桌面截圖20140212165125.jpg

 

  這張是JK觸發器真值表,可以看出當R、S端都為“1”的情況下,信號端的J、K才會發揮作用,從上到下依次是“保持”、置“0”、置“1”、翻轉。

  

360桌面截圖20140212165508.jpg

 

  這樣就可以得到JK觸發器的特性表,有了這個表,我們就可以寫出他的特性方程

  即

360桌面截圖20140212165650.jpg

 

  

360桌面截圖20140212165804.jpg

 

  這是時序圖,注意Q端只在時鐘下降沿出變化

  6、D觸發器

  

360桌面截圖20140212165944.jpg

 

  這是D觸發器的邏輯符號,注意時鐘是高電平有效,R、S端是強迫置位端,D為信號端

  D觸發器比較簡單,真值表見下圖

  

360桌面截圖20140212170324.jpg

 

  7、T觸發器

  

360桌面截圖20140212170441.jpg

 

  真值表

  

360桌面截圖20140212170612.jpg

 

  8、T‘觸發器

  

360桌面截圖20140212170724.jpg

 

  特性方程

360桌面截圖20140212170846.jpg

 

  T’觸發器的重要應用,可以用作分頻

  9、最后展示一下我之前的作品,呵呵..

  

qq圖片20140212171129.jpg

 

  

qq圖片20140212171136.jpg

 

  謝謝大家支持,也希望各位大神給予糾錯,純手打...

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關鍵詞: FPGA 觸發器

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