JK觸發(fā)器工作原理
導(dǎo)讀:在數(shù)字電路中,存在著RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器、T觸發(fā)器等多種觸發(fā)器,本文就為大家詳細(xì)講解JK觸發(fā)器的工作原理~
一、JK觸發(fā)器工作原理- -簡介
JK觸發(fā)器,英文名稱為JK flip-flop,是數(shù)字電路觸發(fā)器中的一種基本電路單元,具有置0、置1、翻轉(zhuǎn)和保持的功能,是各集成觸發(fā)器中功能最為齊全的,具有很強(qiáng)的通用性和無需考慮一次變化的特點(diǎn),且其能較為靈活地轉(zhuǎn)換成D觸發(fā)器、T觸發(fā)器等其他類型的觸發(fā)器。JK觸發(fā)器主要可以分為邊沿型和主從型兩種,下面我們就分別介紹這兩種JK觸發(fā)器的工作原理。
二、主從JK觸發(fā)器工作原理
主從JK觸發(fā)器的邏輯圖、邏輯符號(hào)圖和國標(biāo)符號(hào)圖如下所示,在圖中,J端和K端為信號(hào)輸入端,CP為時(shí)鐘脈沖端(邏輯符號(hào)圖中CP一端標(biāo)有小圓圈,表示脈沖下降沿有效),主從JK觸發(fā)器徹底解決了RS觸發(fā)器的約束問題,二者之間的不同之處在于:把S改為J,R改為K,同時(shí)又把Q引回到H門的輸入端,把 引回到G門的輸入端。這樣就避免了在輸入端出現(xiàn)全是1的不確定情況,從而解決了約束的問題。
三、邊沿JK觸發(fā)器工作原理
邊沿JK觸發(fā)器在CP為0時(shí)處于一種穩(wěn)態(tài)。此時(shí),G3、G4被封鎖,不論J、K為何種狀態(tài),Q3、Q4均為1,且G1、G2也被CP封鎖,因此該觸發(fā)器輸出的Q、 狀態(tài)始終保持不變,處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。
邊沿JK觸發(fā)器在CP由0變?yōu)?時(shí),并不發(fā)生翻轉(zhuǎn),僅為接收輸入信號(hào)做準(zhǔn)備。假設(shè)觸發(fā)器原狀態(tài)為Q=0,Q=1。當(dāng)CP由0變1時(shí),有兩個(gè)信號(hào)通道影響觸發(fā)器的輸出狀態(tài),一個(gè)是G12和G22打開,直接影響觸發(fā)器的輸出,另一個(gè)是G4和G3打開,再經(jīng)G13和G23影響觸發(fā)器的狀態(tài)。前一個(gè)通道只經(jīng)一級(jí)與門,而后一個(gè)通道則要經(jīng)一級(jí)與非門和一級(jí)與門,顯然CP的跳變經(jīng)前者影響輸出比經(jīng)后者要快得多。在CP由0變1時(shí),G22的輸出首先由0變1,這時(shí)無論G23為何種狀態(tài)(即無論J、K為何狀態(tài)),都使Q仍為0。由于Q同時(shí)連接G12和G13的輸入端,因此它們的輸出均為0,使G11的輸出Q=1,觸發(fā)器的狀態(tài)不變。CP由0變1后,打開G3和G4,為接收輸入信號(hào)J、K作好準(zhǔn)備。
邊沿JK觸發(fā)器在CP由1變?yōu)?時(shí)發(fā)生翻轉(zhuǎn),假設(shè)輸入信號(hào)J=1、K=0,則Q3=0、Q4=1,G13和G23的輸出均為0。當(dāng)CP 下降沿到來時(shí),G22的輸出由1變0,則有Q=1,使G13輸出為1,Q=0,觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。雖然CP變0后,G3、G4、G12和G22封鎖,Q3=Q4=1,但由于與非門的延遲時(shí)間比與門長,因此Q3和Q4這一新狀態(tài)的穩(wěn)定是在觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)之后。由此可知,該觸發(fā)器在CP下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn),CP一旦到0電平,則將觸發(fā)器封鎖,再次處于穩(wěn)定狀態(tài)。
綜上所述,邊沿JK觸發(fā)器在CP下降沿前接受信息,在CP下降沿處觸發(fā)翻轉(zhuǎn),在CP下降沿后封鎖觸發(fā)器處于穩(wěn)定狀態(tài)。
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