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C 主从(脉冲)触发器为了提高触发器工作的可靠性,希望在每个CP周 期里输出端的状态只改变一次
。为此,在同步触发器的 基础上又设计出了主从结构的触发器。
主从触发器(Master-slave Flip-flop)的结构特点:
前后由主、从两级
触发器级联组成
主、从两级触发器的时钟相位相反
C.a 主从(脉冲)RS触发器
电路结构及工作原理
主从RS触发器由两个同样的同步RS触发器组成,但它 们的时钟信号相位相反。其结构框图和图形符号如下所示:
延迟输出:延迟到下降沿
。
第一个红框:
CP为1或0时,主从触发器必有一个的时钟信号为0
- 如果CP为0,主触发器输出不变,即使从触发器为打开状态,Q’(S’)与Q’’(R‘)不变,所以Q和Q’不变
- 如果CP为1,从触发器封闭不变。到了下降沿(CP由1变为0瞬间),如果SR为00,则S’R’也不变,Q和Q’保持不变。
从同步RS触发器到主从RS触发器这一演变, 克服了CP=1期间触发器输出状态可多次翻转的问 题。但由于主触发器本身仍是一个同步RS触发 器
,所以在CP=1期间和状态仍然会随S、R 状态的变化而多次变化
,而且仍需遵守约束条件 S•R=0 ,且其特性方程仍为:
无法从根本上克服空翻现象。
动作特点
1 主从RS-FF的翻转分两步动作:
第一步,在CP=1期间主触发器接收输入S、R的信 号,被置成相应的状态;
第二步,CP下降沿到来时,从触发器按主触发器的 状态翻转
,Q,Q’端状态的改变发生在CP的下降沿。
2 在CP=1的全部时间里,S、R均对主触发器起控制 作用,所以必须考虑整个CP=1期间里输入信号的变化过程 才能确定触发器的状态
。
先画主触发器的信号,在依据下降沿画从触发器信号。
C.b 主从 D触发器
C.c 主从 JK触发器
CP低电平有效,所以是下边沿触发
主从JF-FF的一次变化现象
主从JF-FF的一次变化现象是指:在CP=1 期间,即便J、K输入信号有多次改变,主从 JF-FF的的主触发器的状态仅仅只会改变一次。
J后续的变化都无效,因为红线部分使G5一定为1 | |
G5的0可以屏蔽掉G6所有变化,Q’的0可屏蔽掉J所有变化 | |
Q为0屏蔽掉K后续的信号,G6为0屏蔽掉J后续的信号 |
先画主触发器的,再画从触发器的
主从JK触发器的一次变化现象说明触发器在CP作用 期间对J、K的变化是敏感的。干扰信号是造成J、K变化 的重要原因。在CP作用期间,干扰信号相当于窄脉冲作 用于J或K端,引起主触发器状态改变,主触发器记忆了 干扰信号,使得主从JK触发器抗干扰能力变差。
C.d 主从(脉冲)触发器特点
1 主从触发器状态的改变是在CP下降沿完成的, 因而这种结构无空翻现象;
2主从触发器在CP=1期间无法抗干扰,为克服这 一缺点,又出现了边沿触发器。
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