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JK触发器
 

JK触发器是数字电路触发器中的一种基本电路单元。JK触发器具有置0、置1、保持和翻转功能,在各类集成触发器中,JK触发器的功能最为齐全。在实际应用中,它不仅有很强的通用性,而且能灵活地转换其他类型的触发器。由JK触发器可以构成D触发器T触发器

中文名称:JK触发器

外文名称:JK flip-flop

别称:主从JK触发器

功能 : 置0、置1、保持和翻转

基础:主从RS触发器

特点:不用考虑一次变化现象

逻辑功能

JK触发器和触发器中最基本的RS触发器结构相似,其区别在于,RS触发器不允许R与S同时为1,而JK触发器允许J与K同时为1。当J与K同时变为1的同时,输出的值状态会反转。也就是说,原来是0的话,变成1;原来是1的话,变成0。

1、 J = 1, K =1

设时钟脉冲到来之前(CP= 0)触发器的初始状态为0。这时主触发器的S=J厦=1, R=KQ=0,当时钟脉冲来到后(CP=1),即翻转为1态。当CP从1下跳到0时,非门输出为1,由于这时从触发器的S=1, R=0,它也翻转为1态。主从触发器状态一致。反之,设触发器的初始状态为1,可以同样分析,主从触发器都翻转为0态。

可见JK触发器在了=K=1的情况下,来一个时钟脉冲,就使它翻转一次,即Q.=g.这表明,在这种情况下,触发器具有记数功能。

2、 J = 0, K= 0

设触发器的初始状态为0.当CP=1时,由于主触发器的S= 0,R%=0.它的状态保持不变。当CP下跳时,由于从触发器的S= 0, R=1,也保持原态不变。如果初始状态为1,亦如此。

3、 J = 1, K = 0

设触发器的初始状态为0。当CP=1时,由于主触发器的S=1,R=0,它翻转为1态。当CP下跳时,由于从触发器的S=1,R=0,也翻转为1态。如果初始状态为1,当CP= 1时由于主触发器的S=D0,R=0,它保持原态不变;当CP下跳时,由于从触发器的S=1,R=0,也保持原态不变。

4、J = 0, K= 1

不论触发器原来处于什么状态,下一个状态一定是0态。主从型触发器具有在CP从1下跳到0时翻转的特点,也就是具有在时钟脉冲下降沿触发的特点。下降沿触发的逻辑符号是在CP输入端靠近方框处用一小圆圈表示 。[1]

工作原理

CP为0时,触发器处于一个稳态;CP由0变1时,触发器不翻转,做好接收输入信号的准备;CP由1变0时触发器翻转;JK触发器在CP下降沿前接受信息,在下降沿触发翻转,在下降沿后触发器被封锁。

1.CP=0时,触发器处于一个稳态。CP为0时,G3、G4被封锁,不论J、K为何种状态,Q3、Q4均为1,另一方面,G12、G22也被CP封锁,因而由与或非门组成的触发器处于一个稳定状态,使输出Q、Q状态不变。

2.CP由0变1时,触发器不翻转,为接收输入信号作准备。

设触发器原状态为Q=0,Q=1。当CP由0变1时,有两个信号通道影响触发器的输出状态,一个是G12和G22打开,直接影响触发器的输出,另一个是G4和G3打开,再经G13和G23影响触发器的状态。前一个通道只经一级与门,而后一个通道则要经一级与非门和一级与门,显然CP的跳变经前者影响输出比经后者要快得多。在CP由0变1时,G22的输出首先由0变1,这时无论G23为何种状态(即无论J、K为何状态),都使Q仍为0。由于Q同时连接G12和G13的输入端,因此它们的输出均为0,使G11的输出Q=1,触发器的状态不变。CP由0变1后,打开G3和G4,为接收输入信号J、K作好准备。

3.CP 由1变0时触发器翻转

设输入信号J=1、K=0,则Q3=0、Q4=1,G13和G23的输出均为0。当CP 下降沿到来时,G22的输出由1变0,则有Q=1,使G13输出为1,Q=0,触发器翻转。虽然CP变0后,G3、G4、G12和G22封锁,Q3=Q4=1,但由于与非门的延迟时间比与门长(在制造工艺上予以保证),因此Q3和Q4这一新状态的稳定是在触发器翻转之后。由此可知,该触发器在CP下降沿触发翻转,CP一旦到0电平,则将触发器封锁,处于(1)所分析的情况。

总之,该触发器在CP下降沿前接受信息,在下降沿触发翻转,在下降沿后触发器被封锁。

功能描述: 边沿型JK触发器的状态转移真值表、特征方程、状态转移图及激励表与主从JK触发器完全一致,只不过在画工作波形图时,不用考虑一次变化现象。 [2]

电路特点

1.主从JK触发器具有置位、复位、保持(记忆)和计数功能;

2.主从JK触发器属于脉冲触发方式,触发翻转只在时钟脉冲的负跳变沿发生;

3.不存在约束条件,但存在一次变化现象。

4.产生一次变化的原因是因为在CP=1期间,主触发器一直在接收数据,但主触发器在某些条件下(Q=0,CP=1期间J端出现正跳沿干扰或Q=1,CP=1期间K端出现正跳沿干扰),不能完全随输入信号的变化而发生相应的变化,以至影响从触发器 状态与输入信号的不对应。

相关视频

1、C24、JK触发器

2、触发器的应用

参考来源

  1. JK触发器的逻辑功能,电工学习网,2015-04-14
  2. K触发器工作原理详细介绍,电子发烧友网,2010年03月08日