介绍
触发器是一种具有两种稳定状态和一条反馈路径的电子器件,它以时钟信号作为输入来存储1比特的信息。锁存器也用于完成同样的任务,只是它们不使用时钟信号。因此,简单地说,“人字拖是时钟锁扣”。它们仅用于存储1位信息,并且可以保持在相同的状态,直到时钟信号影响输入的状态。
有四种类型的触发器
- SR触发器
- D翻转 - 翻转
- JK触发器
- T触发器
一般来说,JK人字拖和D人字拖是使用最广泛的人字拖。因此,它们以集成电路(IC’s)的形式存在是非常丰富的。半导体市场上有各种各样的JK触发器和D触发器。较不受欢迎的SR触发器和T触发器在市场上不作为集成电路(IC)提供(即使很少数量的SR触发器作为集成电路提供,它们并不经常使用)。
可能存在需要较少流行的触发器以实现逻辑电路。为了使用较少的流行触发器,我们将把一种翻转转换为另一个触发器。一些最常见的翻转转换是
- SR触发器到JK触发器
- SR翻转 - 翻转到D翻转 - 翻转
- SR翻转 - 翻转到T折叠 - 翻转
- JK触发器到SR触发器
- JK触发器到D触发器
- 从JK触发器到T触发器
- D翻转 - 翻转到SR翻转 - 翻转
- d翻转 - 翻转到JK翻转 - 翻转
为了将一个触发器转换成另一种类型的触发器,我们应该设计一个与实际触发器相连接的组合电路。组合电路的输入与所需触发器的输入相同。组合电路的输出与可用触发器的输入相同。因此,组合电路的输出连接到我们现有的触发器的输入端。图示如下所示。
SR触发器到其他触发器
SR触发器到JK触发器
这里我们需要把SR触发器转换成JK触发器。所以我们首先设计一个以J和K为输入的组合电路,然后把它的输出连接到我们现有的触发器的输入端,也就是SR触发器。因此,它的输出与JK触发器的输出相同。
让我们为两个输入,j和k写一个真相表。对于两个输入以及qP时,真值表中有8种可能的组合。考虑当两个输入被应用时,QP现在的状态和QN是下一个状态。对于每一个J K Q的组合P,我们找到了相应的qn状态。在这里Q.N将给出状态值,在应用输入时,JK触发器的输出将在当前状态之后跳转到该状态值。现在我们把S和R的所有组合写在真值表中以得到每个QN对应Q值P。因此,这些是S和R的值,用于从Q改变flip flop的状态P到问:N。
从SR触发器到JK触发器的转换表如下所示。
为了在J和K方面推断出S和R的布尔方程,我们使用上表中的Karnaugh地图。
k - S的k映射如下所示。
s的布尔方程是s = jq'P。
R的K图如下所示。
R的布尔方程是R = KQP。
S、R用J、K、QP表示的布尔方程为:S = JQ 'PR = KQP
从SR触发器实现的JK触发器逻辑图如下所示。这里J和K是电路的外部输入。S和R是设计组合输出的输出。
SR翻转 - 翻转到D翻转 - 翻转
将SR触发器转换为D触发器涉及到将数据输入(D)连接到SR触发器。在这里,数据输入直接连接到S输入,倒D输入(使用非门)连接到R输入。从真值表和相应的K -图也可以得出同样的结论。S和R是触发器的输入,Q是触发器的输入P问:P'是触发器的当前状态及其互补输出。我们应该设计一个输入为D,输出为S和R的组合电路。组合电路的S和R的输出连接为SR触发器的输入。
下面显示了用于转换SR翻转到D触发器的实际表。真实表是为D输入和Q绘制的P输出相应的Q值N输出。
用D导出S的布尔方程的K - map如下所示。
用D导出R的布尔方程的K - map如下所示。
R的布尔方程为R = D '。
S和R用D表示的布尔方程为:S = D和R = D '。由SR触发器实现D触发器的逻辑图如下所示。
SR翻转 - 翻转到T折叠 - 翻转
为了将一个SR触发器转换成T触发器所需要的组合电路可以由真值表构造出来。组合电路的输入是T(切换输入),组合电路的输出是S和R。这里S和R是实际触发器的输入。触发器的输出和补码输出为QP和问P。真值表由T和Q的组合组成P为了得到QN问在哪里N是触发器的下一个状态输出。S和R的组合得到QN也在同一张表中制表。
转换表如下所示。
K - MAP以获得T和Q的级布尔方程P如下所示。
s的布尔方程是s = tq'P。
K - 映射以获得R和Q的r的布尔方程P如下所示。
R的布尔方程是R = TQP。
S和R的布尔方程是:S = TQ'P和r = tqP。由SR触发器实现T触发器的逻辑电路如下所示。
JK翻转 - 炫耀到其他触发器
JK触发器到SR触发器
为了将JK触发器转换成SR触发器,我们设计了一种以S和R为输入,J和K为输出的组合电路。这里J和K是实际触发器的输入。因此,为了进行这种转换,我们应该得到由S, R和Q表示的J &, K值P。
考虑应用两个输入S和R时,QP当前状态是输出和Q吗N是下一个状态的输出。对于S R Q的每一种组合P,我们找到相应的QN状态。
现在,我们为输入S, R和Q的可能组合准备一个真值表P。我们可以为两个S, R和Q组合出8种可能的组合P。对于S和R输入和Q的每个组合P我们找到了相应的Q值N。现在我们在真相表中编写了J和K的所有值来获得每个QN对应Q值P。
在SR触发器中,当2个高输入,即S = 1和R = 1时,该触发器将处于未定义或禁止状态。所以对于这个组合,我们认为J, K输入是“不关心”。
由JK触发器实现SR触发器的转换表如下所示。
j的布尔方程是j = s。
K的K图如下所示。
K的布尔方程是K = R。
J和K用S和R表示的布尔方程为:J = S, K = R。因此,当S和R输入与J和K输入相同时,不需要任何额外的组合电路。由JK触发器实现SR触发器的逻辑电路如下图所示。
JK触发器到D触发器
将JK触发器转换为D触发器,涉及到通过一个组合电路将数据输入(D)连接到JK触发器。在这里,数据输入直接连接到J输入,倒D输入(使用NOT门)连接到K输入。
组合电路的设计应以D为输入,J和K为输出。组合电路J和K的输出被连接成触发器的输入。QP是触发器的当前状态输出。Q 'P是它的互补,QN是下一个状态输出。把JK触发器转换成D触发器的真值表如下所示。
在D和QP方面求解J和K的K - MAPS如下所示。
K - Map为J。
j的布尔方程是j = D.
K - Map for K。
K的布尔方程是K = D '。
j和k的布尔方程是j = d和k = d'。表示从JK触发器的D触发器实现实现的逻辑图如下所示。
从JK触发器到T触发器
将JK触发器转换为T触发器,涉及到将切换输入(T)直接连接到J和K输入。所以toggle (T)是组合电路的外部输入。它的输出连接到实际触发器(JK触发器)的输入端。
通过考虑4个可能的切换输入(t)以及q的可能组合,我们准备真相表P。问P问:P'是触发器的当前状态输出及其补码输出。问N是下一个状态的输出。对输入T和Q绘制真值表P输出相应的Q值N输出。
真值表如下所示。
k - 用于解决J的布尔方程在T和Q方面求解j的布尔方程P如下所示。
J的布尔方程是J = T.
用T和Q来求解K的布尔方程的K -映射P如下所示
K的布尔方程是K = T。
将JK触发器转换成T触发器的逻辑电路如下图所示。
d翻转 - 炫耀其他触发器
D翻转 - 翻转到SR翻转 - 翻转
为了将D触发器转换成SR触发器,需要构造一个组合电路,其输入为S和R,输出为D。这里数据(D)是实际触发器的输入。真值表是用两个输入S、R和Q的8种可能组合绘制的P。问P问:P'是触发器的当前状态及其补码输出。
当SR触发器的两个输入均为高电平,即S = 1和R = 1时,则QP值无效,因此对应Q的数据(d)输入P表示“不在乎”。
S R和Q的真值表P为了得到QN如下所示。它也由D个输入组成为了得到相同的QN。
用S, R和Q来求解方程D的K -映射P。
d的布尔方程是d = s + r'qP。下面是用这个方程来实现由D触发器组成的SR触发器的逻辑图。
d翻转 - 翻转到JK翻转 - 翻转
当我们需要将D触发器转换成JK触发器时,J和K是以D为输出的组合电路的输入。这里数据(D)是实际触发器的输入。真值表是用两个输入J、K和Q的8种可能的组合绘制的P。问P问:P'是触发器的当前状态及其补码输出。
真值表由J, K和Q的组合组成P为了得到QN。在这里Q.N是触发器的下一个状态输出。真值表也由D个指向Q的输入组成N输出。
转换表如下所示。
k - k - k和q方面d的map实现P如下所示。
从上述k-map推断的d的布尔方程是d = jq'P+ K 'QP。由D触发器实现JK触发器的逻辑表示如下所示。
D触发器到T触发器
当我们需要将D触发器转换为T触发器时,T(切换输入)是组合电路的输入,为其输出。这里数据(D)是实际触发器的输入。真相表与输入T的4种可能的组合一起绘制,以及QP。问P问:P'是触发器的当前状态及其补码输出。
真值表由T和Q的组合组成P为了得到QN。在这里Q.N是触发器的下一个状态输出。真值表也由D个指向Q的输入组成N输出。
转换表如下所示。
D的K-MAP如下所示。
在T和Q方面D的布尔方程PD = tq吗P+ TQ'P。下面示出了用于实现与D触发器的T触发器的逻辑电路。
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