触发器是构成时序逻辑电路的基本单元,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组成或门 电路,为单向可控硅vs提供触发电流。r1~r8是保证s1~s8中按钮未按下时,74ls273对应的数据输人端 为低电平。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,数码管处于全熄灭状态, led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。ic3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,电路会因为电源中断而白动复位,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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