大連計算機職業(yè)中專 梁 偉

主從JK觸發(fā)器邏輯功能分析

大連計算機職業(yè)中專 梁 偉

觸發(fā)器是一種最簡單的時序邏輯電路，在各類集成觸發(fā)器中，JK觸發(fā)器的邏輯功能最為齊全，通過proteus模擬軟件進行分析主從式結(jié)構(gòu)JK觸發(fā)器邏輯功能，能夠直觀判斷JK 觸發(fā)器邏輯功能。

JK觸發(fā)器；模擬軟件

數(shù)字電路按邏輯功能的不同分為組合邏輯電路和時序邏輯電路，組合邏輯電路顯著特點沒有記憶功能。時序邏輯電路顯著特點有記憶功能，時序邏輯電路包含觸發(fā)器，觸發(fā)器具有記憶功能，能夠存儲一位二進制數(shù)字信號，是構(gòu)成其它時序邏輯電路的基本邏輯單元，觸發(fā)器也是一種最簡單的時序邏輯電路。在各類集成觸發(fā)器中，JK觸發(fā)器的邏輯功能最為齊全。在實際應(yīng)用中，它有很強的通用性，能靈活地轉(zhuǎn)換成D觸發(fā)器和T觸發(fā)器。

JK觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)：

JK觸發(fā)器大多采用主從式結(jié)構(gòu)，是一種功能較完善，應(yīng)用很廣泛的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。如圖所示是一種典型結(jié)構(gòu)的JK觸發(fā)器—主從型JK觸發(fā)器。它由兩個可控RS觸發(fā)器組成，分別稱為主觸發(fā)器和從觸發(fā)器，又加上兩條反饋線構(gòu)成。增加兩條反饋線目的，是克服電路存在不定態(tài)的缺點。在主從R-S觸發(fā)器的基礎(chǔ)上引入兩根線，Q引入到門G8的輸入端，引入到門G7的輸入端，S換成J（，稱為置位端），R換成K（，稱為復(fù)位端）。 J和K是信號輸入端。主從JK觸發(fā)器只在CP時鐘脈沖的下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)。

下面通過proteus模擬軟件進行分析主從式結(jié)構(gòu)JK觸發(fā)器邏輯功能：

2、當CP=1時，主觸發(fā)器的輸入門G7和G8打開，主觸發(fā)器接收信號，主觸發(fā)器根據(jù)輸入J、K的狀態(tài)觸發(fā)改變，并存儲在主觸發(fā)器中等待輸出；而對于從觸發(fā)器， CP=0，G5和G6被封鎖，其狀態(tài)不受主觸發(fā)器輸出的影響，所以從觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變。

3、當CP=0時，主觸發(fā)器輸入門G7和G8 被封鎖，主觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變。從觸發(fā)器輸出狀態(tài)與主觸發(fā)器的輸出狀態(tài)相同，即主從JK觸發(fā)器在CP=0期間狀態(tài)保持不變。

4、當CP從1變成0時，即主從觸發(fā)器是在CP↓下降沿到來時才使觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)的。主觸發(fā)器的狀態(tài)傳送到從觸發(fā)器。下面分四種情況來分析主從JK觸發(fā)器的邏輯功能。

(1) J=0，K=0 ，當CP↓下降沿到來時，觸發(fā)器狀態(tài)保持，即Q n+1=Q n。

無論觸發(fā)器的現(xiàn)始狀態(tài)Q n= 0為0還是1，在CP=1期間，由于主觸發(fā)器的J=0，K=0，主觸發(fā)器的輸入門G7和G8 被封鎖，主觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變。當CP下降沿到來時，從觸發(fā)器保持狀態(tài)不變，即Q n+1=Q n。

(2) J=0，K=1 ， 當CP↓下降沿到來時，觸發(fā)器置0，即Q n+1= 0。

若觸發(fā)器的現(xiàn)始狀態(tài)Q n=0，在CP=1期間，當J=0，K=l時，反饋線將Q n=0引到主觸發(fā)器的G8輸入端，主觸發(fā)器的輸入門G7和G8同時被封鎖，主觸發(fā)器的0態(tài)保持不變。當CP下降沿到來時，從觸發(fā)器保持0態(tài)不變。即Q n+1= 0。

若觸發(fā)器的現(xiàn)始狀態(tài)Q n=1，由于主觸發(fā)器的，根據(jù)可控RS觸發(fā)器功能，主觸發(fā)器置0。當CP下降沿到來時，從觸發(fā)器也翻轉(zhuǎn)成0態(tài)，即Q n+1= 0，且在CP=0期間狀態(tài)保持不變。

(3)J=1，K=0，當CP↓下降沿到來時，觸發(fā)器置1，即Q n+1=1

(4) J= l，K=1，當CP↓下降沿到來時，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，即Q n+1=，具有計數(shù)功能。

設(shè)觸發(fā)器的現(xiàn)始狀態(tài)Qn=0，則=1，在CP=1期間，當J=l，K=l時，兩條反饋線將引到主觸發(fā)器的G7和G8輸入端，，根據(jù)可控RS觸發(fā)器功能，主觸發(fā)器置1。當CP下降沿到來時，從觸發(fā)器也翻轉(zhuǎn)成1態(tài)，原來的狀態(tài)0翻轉(zhuǎn)1，即Qn+1=。

表1

由以上分析，在J=K=1時，每輸入一個時鐘脈沖，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)一次。觸發(fā)器的這種工作狀態(tài)稱為計數(shù)狀態(tài)，由觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)的次數(shù)可以計算出輸入時鐘脈沖的個數(shù)，即Qn+1=，具有計數(shù)功能。JK觸發(fā)器的邏輯功能表如表1所示。

JK觸發(fā)器具有置位、復(fù)位、保持（記憶）和計數(shù)（翻轉(zhuǎn)）功能；由于接收輸入信號的工作在CP↓下降沿前完成，在下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，在下降沿后觸發(fā)器被封鎖，抗干擾性能好，工作速度快，在實際應(yīng)用中，它有很強的通用性，能靈活地轉(zhuǎn)換其他類型的觸發(fā)器。

由JK觸發(fā)器變換得到T觸發(fā)器，令JK觸發(fā)器的輸入J=K=T，則由JK觸發(fā)器變換得到T觸發(fā)器。當T＝J=K=0時，CP↑脈沖上升沿到達時，觸發(fā)器輸出狀態(tài)保持；當T＝J=K=1時，CP↑脈沖上升沿到達時，觸發(fā)器發(fā)生計數(shù)（翻轉(zhuǎn)）。CP脈沖觸發(fā)變換：上升沿觸發(fā) CP↑。

[1]閻石．數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]．清華大學(xué)電子教研組．