【干货】一文带你搞懂JK触发器,工作原理 逻辑功能 真值表总结

【干货】一文带你搞懂JK触发器,事情原理+逻辑功效+真值表总结

各位好,今天给各位分享的是:JK触发器主要关于JK触发器事情原理、形态方程、逻辑功效、特性方程、真值表、时序图等外容

一、什么是JK触发器?

JK触发器是一种可以存储一位二进制信息的时序逻辑电路,是 SR 触发器的改良版,添加了一些功效。

触发器是一种边沿触发触发器,意味着仅有事先钟脉冲施加到事先钟输入时,它的输入才会改动。

底下为JK触发器的电路标记:

JK触发器的电路标记

二、JK触发器事情原理

JK触发器由两个输入 J(置位)和 K(复位)、一个时钟输入以及两个表现为 Q 和 Q' 的输入构成。

时钟输入用于触发触发器并改动其形态。Q是JK触发器的主输入,Q'是输入Q的补码。

JK触发器的内里布局可以用 NAND 门锁存器来表明。与非门是一种逻辑门,产生的输入是其输入的逻辑与的补码,JK触发器由两个与非门构成,如下图所示:

JK触发器框图

输入 J 和 K 毗连到第一与非门的输入,而第一与非门的输入毗连到第二与非门的输入。第二个与非门的输入毗连到第一个与非门的输入,也构成反应回路(这就是它们被称为时序电路的缘故)。输入时钟毗连到两个与非门,其信号决定触发器的输入何时改动。

三、JK触发器形态方程

1、JK触发器真值表

JK触发器真值表有坚持形态、复位形态、置位形态和切换形态。由于这是SR触发器的细化,因此将SR触发器的真值表细化为IK触发器的真值表。

JK触发器的真值表有两个输入,J和K,Q n表现如今形态, Q n+1表现下一个形态,如下表所示:

JK触发器真值表

2、JK触发器的勉励表

JK触发器的勉励表的如今形态用Qn表现,下一形态用Q n+1表现。JK 触发器的勉励表中每个转换的 J 和 K 输入如下:

在外表的真值表中,Q(n)代表触发器在n时候的输入,而Q(n+1)代表其在n+1时候的输入。

  • 当 J 和 K 均为低电平 (0) 时,触发器的输入坚持与其先前形态相反,即Q(n) = Q(n+1)
  • 当 K 为高电平 (1) 且 J 为低电平 (0) 时,触发器的输入复位为0。当 J 为高电平 (1) 且 K 为低电平 (0) 时,触发器的输入为设置为 1。
  • 当 J 和 K 均为高电平 (1) 时,触发器的输入在其如今形态及其补码之间切换,即 Q(n+1) = Q'(n)

JK触发器的勉励表

  • A:当 Qn = 0 且 Q n+ 1 = 0时,此条件约莫在 J = 0 且 K = 0 或 J = 0 且 K = 1 时产生(特性表),因此,所需输入 Q n+1当 J= 0 且 K= X 时,取得 = 0(不关)。
  • B:当 Qn = 0 且 Q n+ 1 = 1时,这约莫产生在 J = 1 且 K = 0 或 J= 1 且 K= 1(切换条件)的情况下,这意味着在切换形式下 jk 翻转-flop 具有 J= 1 且 K= 1。因此,当 J= 1 且 K=X(不体贴)时,取得所需的输入 Q n+ 1 = 1。
  • C:当 Qn = 1 且 Q n+ 1 = 0时,这约莫产生在 J=0 且 K= 1 或 J= 1 且 K=1 的情况下。因此,当 J= X(不体贴)且 K=1 时,取得所需的输入 Q n+ 1 = 0。
  • D:当 Qn = 1 且 Q n+ 1 = 1时,此条件约莫在 J= 0 且 K= 0 或 J= 1 且 K=0 时产生。因此,在 J = X 且 K=0 的情况下取得所需的输入 Q n+ 1 = 1。

四、JK触发器特性方程

1、JK触发器特性表

JK触发器的特性表有坚持形态、复位形态、置位形态和切换形态。特性表有输入 J 和 K,Qn 和 Q n+1表现如今形态,表现特性表中的下一个形态,如下所示:

JK触发器的特性表

2、JK触发器特性方程

上述特性表中具有坚持形态、复位形态、置位形态和切换形态的 JK 触发器的特性方程使用三变量 k-map 如下所示。

在k-map中,列K'Qn是公用的,并且JQ'是公用的。因此,JK触发器特性方程为:

JK触发器特性方程

JK触发器特性方程

五、JK触发器的波形图怎样画?

JK触发器的波形图先画出时钟信号周期,然后依据JK触发器的真值表,勉励表,特性表,J、K、Q、Qn+1的形态,对应举行画,具体可以看下表:

JK触发器真值表

JK触发器的波形图

六、JK触发器存在一次翻转成绩

使用从输入到输入的反应毗连的 JK 触发器消弭了在 SR 没效形态的情况下两个输入都为“1”的困难,如下所示。但是,(电平触发)J = K = 1 时的条件还不完满。

JK触发器存在一次翻转成绩

思索 J = K = 1 且 Q n = 0,并使用时钟 (CLK)。颠末两个 NAND 门的转达延长时间 t pd后,输入将切换至 Q n = 1。由于这是对输入的反应,因此在另一次延长 t pd (FF)后,输入将切换回 Q n = 0 。

因此,只需存在时钟脉冲(tow),输入就会在每个 t pd(FF) 处切换,并且在时钟脉冲完毕时,Qn的值是不确定的。只需低时钟脉冲宽度善于触发器转达延长(t pd),这种情况就会持续下去。

JK触发器存在一次翻转成绩

  • 因此,当(i) J = K = 1
  • (ii) 当 t pd (FF) < t pw
  • (iii) 当使用电平触发时,将产生竞争条件。

制止此成绩的一种办法是坚持 t pw < T pd(FF) < T。克制此成绩的最实用办法是使用主从设置。

七、主从原理脉冲触发的 JK 触发器

底下是一个基于主从原理的脉冲触发 JK 触发器:由 2 个 FF(一个主装备和一个从装备)和一个“逆变器”构成。

  • 在 CLK 的上升沿(即 CLK PULSE 的+ve 沿),控制输入用于确定 MASTER 的输入
  • 当 CLK 变为低电平(即 -ve 边沿 CLK PULSE)时,主机的形态传输到从机,其输入为 Q 和 Q。
  • 在MS FF中,输入完全取决于SLAVE-FF的输入。

底下为主从电路JK触发器逻辑图。

主从电路JK触发器逻辑图

关于主从JK触发器的事情原理,可以查察底下的时序图

主从JK触发器时序图

一旦时钟显现上升沿↑,即从0到1(0→1)的厘革,它就会触发主控局部。因此,此局部中的输入值会产生厘革。这些信号毗连到从属局部,但这不会在上升沿触发,由于时钟已反转。

一旦时钟信号产生下降沿↓,即从1到0的厘革(1→0),就会触发从机局部,使Q输入反应主机的输入值。

以是这个电路必要一个完备的脉冲(0→1→0)来改动输入。这就是为什么这种设置被称为脉冲触发 JK 触发器的缘故。

主从电路JK触发器真值表

八、边沿触发的 JK 触发器

与必要完备脉冲的主从计划不同,你还可以构建从上升沿 ↑ 或下降沿 ↓ 触发的边沿触发计划。底下是上升沿触发的时序图:

上升沿触发的时序图

上图体现了该电路怎样只必要 Clk 输入的上升沿来改动输入 Q 的形态。它只会在上升沿产生厘革。

边沿触发的 JK 触发器真值表

要构建仅使用上升沿信号触发的 JK 触发器,还可以使用上升沿触发的 D 触发器、非门和与非门,如下所示:

边沿触发的JK触发器电路

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