JK觸發(fā)器,JK觸發(fā)器是什么意思

1．主從JK觸發(fā)器
主從結(jié)構(gòu)觸發(fā)器也可以徹底解決直接控制，防止空翻。這里以性能優(yōu)良、廣泛使用的主從JK觸發(fā)器為例來討論。
（1）．主從JK觸發(fā)器電路組成和符號(hào)
主從JK觸發(fā)器，簡稱JK觸發(fā)器，其邏輯圖和邏輯符號(hào)如圖4．12所示。
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(a)邏輯圖????? ?????????????????????(b)邏輯符號(hào)
圖4．12 主從JK觸發(fā)器
在圖4．12(a)所示邏輯圖中G1~G4門構(gòu)成的同步RS觸發(fā)器稱為從觸發(fā)器；G5~G8門構(gòu)成的同步RS觸發(fā)器稱為主觸發(fā)器。總稱主從觸發(fā)器。由于G9門的作用，主、從觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖剛好相反。

邊沿JK 觸發(fā)器:

電路結(jié)構(gòu):

采用與或非電路結(jié)構(gòu)，屬于下降沿觸發(fā)的邊沿JK觸發(fā)器，如圖7.6.1所示。

工作原理

1.CP=0時(shí)，觸發(fā)器處于一個(gè)穩(wěn)態(tài)。

CP為0時(shí)，G3、G4被封鎖，不論J、K為何種狀態(tài)，Q3、Q4均為1，另一方面,G12、G22也被CP封鎖,因而由與或非門組成的觸發(fā)器處于一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，使輸出Q、Q狀態(tài)不變。

2.CP由0變1時(shí)，觸發(fā)器不翻轉(zhuǎn)，為接收輸入信號(hào)作準(zhǔn)備。

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。

3.CP 由1變0時(shí)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)

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（在制造工藝上予以保證）,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，處于(1)所分析的情況。

總之，該觸發(fā)器在CP下降沿前接受信息，在下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，在下降沿后觸發(fā)器被封鎖。

功能描述:

邊沿型JK觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表、特征方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及激勵(lì)表與主從JK觸發(fā)器完全一致，只不過在畫工作波形圖時(shí)，不用考慮一次變化現(xiàn)象。

脈沖工作特性:

該觸發(fā)器無一次變化現(xiàn)象，輸入信號(hào)可在CP 觸發(fā)沿由1變0時(shí)刻前加入。由圖7.6.1可知，該電路要求J、K信號(hào)先于CP 信號(hào)觸發(fā)沿傳輸?shù)紾3、G4的輸出端,為此它們的加入時(shí)間至少應(yīng)比CP 的觸發(fā)沿提前一級(jí)與非門的延遲時(shí)間。這段時(shí)間稱為建立時(shí)間test。

輸入信號(hào)在負(fù)跳變觸發(fā)沿來到后就不必保持，原因在于即使原來的J、K信號(hào)變化,還要經(jīng)一級(jí)與非門的延遲才能傳輸?shù)紾3和G4的輸出端,在此之前，觸發(fā)器已由G12、G13、G22、G23的輸出狀態(tài)和觸發(fā)器原先的狀態(tài)決定翻轉(zhuǎn)。所以這種觸發(fā)器要求輸入信號(hào)的維持時(shí)間極短，從而具有很高的抗干擾能力，且因縮短tCPH 可提高工作速度。

從負(fù)跳變觸發(fā)沿到觸發(fā)器輸出狀態(tài)穩(wěn)定，也需要一定的延遲時(shí)間tCPL。顯然,該延遲時(shí)間應(yīng)大于兩級(jí)與或非門的延遲時(shí)間。即tCPL大于2.8tpd。

綜上所述，對(duì)邊沿JK 觸發(fā)器歸納為以下幾點(diǎn)：

1.邊沿JK 觸發(fā)器具有置位、復(fù)位、保持（記憶）和計(jì)數(shù)功能； 2.邊沿JK 觸發(fā)器屬于脈沖觸發(fā)方式，觸發(fā)翻轉(zhuǎn)只在時(shí)鐘脈沖的負(fù)跳變沿發(fā)生； 3.由于接收輸入信號(hào)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，所以不存在一次變化的現(xiàn)象,抗干擾性能好，工作速度快。

主從JK 觸發(fā)器:

電路結(jié)構(gòu):

主從JK 觸發(fā)器是在主從RS觸發(fā)器的基礎(chǔ)上組成的，如圖7.5.1所示。 在主從RS觸發(fā)器的R端和S端分別增加一個(gè)兩輸入端的與門G11和G10，將Q端和輸入端經(jīng)與門輸出為原S端，輸入端稱為J端，將Q端與輸入端經(jīng)與門輸出為原R端，輸入端稱為K端。

工作原理

由上面的電路可得到S=JQ,R=KQ。代入主從RS觸發(fā)器的特征方程得到:

  當(dāng) 
  J=1，K=0時(shí)，Qn+1=1；
  J=0，K=1時(shí)，Qn+1=0；
  J=K=0時(shí)，Qn+1=Qn；
  J=K=1時(shí)，Qn+1=Qn；

由以上分析，主從JK 觸發(fā)器沒有約束條件。在J=K=1時(shí),每輸入一個(gè)時(shí)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(jì)數(shù)狀態(tài)，由觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)的次數(shù)可以計(jì)算出輸入時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù)。

功能描述:

特征方程：

狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表：

狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：

脈沖工作特性

建立時(shí)間：是指輸入信號(hào)應(yīng)先于CP信號(hào)到達(dá)的時(shí)間，用tset表示。由圖7.5.5可知,J、K信號(hào)只要不遲于CP信號(hào)到達(dá)即可，因此有tset=0。保持時(shí)間：為保證觸發(fā)器可靠翻轉(zhuǎn)，輸入信號(hào)需要保持一定的時(shí)間。保持時(shí)間用tH表示。如果要求 CP=1期間J、K的狀態(tài)保持不變，而CP=1的時(shí)間為tWH，則應(yīng)滿足：tH≥tWH。

傳輸延遲時(shí)間：若將從CP下降沿開始到輸出端新狀態(tài)穩(wěn)定地建立起來的這段時(shí)間定義為傳輸時(shí)間，則有：tPLH=3tpd tPHL=4tpd 最高時(shí)鐘頻率：因?yàn)橹鲝挠|發(fā)器都是由兩個(gè)同步RS 觸發(fā)器組成的,所以由同步RS觸發(fā)器的動(dòng)態(tài)特性可知 ,為保證主觸發(fā)器的可靠翻轉(zhuǎn)，CP高電平的持續(xù)時(shí)間tWH應(yīng)大于3tpd。同理,為保證從觸發(fā)器能可靠地翻轉(zhuǎn)， CP低電平的持續(xù)時(shí)間tWL也應(yīng)大于3tpd。因此，時(shí)鐘信號(hào)的最小周期為：Tc(min)≥6tpd 最高時(shí)鐘頻率fc(max)≤1/6tpd。

如果把圖7.5.5的J、K觸發(fā)器接成T觸發(fā)器使用（即將J和K相連后接至高電平），則最高時(shí)鐘頻率還要低一些。因?yàn)閺腃P的下降沿開始到輸出端的新狀態(tài)穩(wěn)定建立所需要的時(shí)間為tPHL≥4tpd，如果CP信號(hào)的占空比為50%，那么CP信號(hào)的最高頻率只能達(dá)到fc(max)=1/2tPHL=1/8tpd

集成觸發(fā)器

集成JK觸發(fā)器的產(chǎn)品較多，以下介紹一種比較典型的高速CMOS雙JK觸發(fā)器HC76。該觸發(fā)器內(nèi)含兩個(gè)相同的JK觸發(fā)器,它們都帶有預(yù)置和清零輸入,屬于負(fù)跳沿觸發(fā)的邊沿觸發(fā)器,其邏輯符號(hào)和引腳分布如下圖7.5.6 所示。其功能表如表7.5.1所示。如果在一片集成器件中有多個(gè)觸發(fā)器，通常在符號(hào)前面(或后面)加上數(shù)字，以表示不同觸發(fā)器的輸入、輸出信號(hào)，比如C1與1J、1K同屬一個(gè)觸發(fā)器。

綜上所述，對(duì)主從JK 觸發(fā)器歸納為以下的幾點(diǎn)：

1.主從JK觸發(fā)器具有置位、復(fù)位、保持（記憶）和計(jì)數(shù)功能；

2.主從JK觸發(fā)器屬于脈沖觸發(fā)方式，觸發(fā)翻轉(zhuǎn)只在時(shí)鐘脈沖的負(fù)跳變沿發(fā)生；

3.不存在約束條件，但存在一次變化現(xiàn)象。

4.產(chǎn)生一次變化的原因是因?yàn)樵贑P=1期間，主觸發(fā)器一直在接收數(shù)據(jù)，但主觸發(fā)器在某些條件下（Q=0，CP=1期間J端出現(xiàn)正跳沿干擾或Q=1，CP=1期間K端出現(xiàn)正跳沿干擾），不能完全隨輸入信號(hào)的變化而發(fā)生相應(yīng)的變化，以至影響從觸發(fā)器 狀態(tài)與輸入信號(hào)的不對(duì)應(yīng)。