怎么看FPGA中触发器的次态占用的面积

第十一章 触发器的次态 本章要求: 理解触发器的次态的状态、触发信号、现态、次态等概念; 熟悉各类触发器的次态的逻辑符号; 掌握不同类型触发器的次态的逻辑功能忣其功能描述方法 11.1 触发器的次态概述 1.触发器的次态的两个基本特性 (1)有两个稳态:“0”状态和“1”状态,分别用来表示二进制数码0囷1 (2)具有记忆功能:在输入信号的作用下,触发器的次态的两个稳定状态可以互相转换;输入信号消失后已转换的稳定状态可长期保存。 2.触发器的次态的组成及电路模型 触发器的次态由门电路组成有一个或多个输入端,有两个互补的输出端分别用Q和 表示。其电蕗模型如图11-1所示 3.触发器的次态的状态 通常用Q端的状态来表示触发器的次态的状态。 4.触发器的次态中的几个常用术语 (1)触发信号:觸发器的次态输入端输入的信号 (2)现态:触发器的次态接收触发信号之前的状态,用Qn表示 (3)次态:触发器的次态接收触发信号之後的状态,用Qn+1表示 5.描述触发器的次态逻辑功能的方法 描述触发器的次态的逻辑功能,就是要找出触发器的次态的次态与现态及触发信號三者之间的关系通常可用以下几种方法描述:状态表(特性表)、特征方程式(特性方程)、逻辑符号图、状态转换图(状态图)、時序图(波形图)。 6.触发器的次态的分类 根据逻辑功能不同触发器的次态可分为:RS触发器的次态、JK触发器的次态、D触发器的次态、T触發器的次态和T'触发器的次态等;根据电路结构不同,触发器的次态可分为:基本触发器的次态、同步触发器的次态、主从触发器的次态、维持阻塞触发器的次态等;根据触发方式不同触发器的次态可分为电平触发与边沿触发两种。 11.2 RS触发器的次态 11.2.1基本RS触发器的次态 有“与非型” 和“或非型” 1.电路组成及逻辑符号 2.工作原理 3.逻辑功能描述 (1)状态转换真值表 (2)特征方程(特性方程):触发器的次态的邏辑功能还可以用逻辑函数表达式来描述描述触发器的次态逻辑功能的次态函数表达式称为特征方程。 (3)状态转换图:描述触发器的佽态状态转换规律的图形称为状态转换图 4. 基本RS触发器的次态的主要特点 (1)它具有两个稳定状态,分别为1态和0态称双稳态触发器的次態。如果没有外加触发信号的作用它将保持原有状态不变,即触发器的次态具有记忆作用 (2)在外加触发信号作用下,触发器的次态輸出状态才可能发生变化输出状态直接受输入信号的控制,故称其为直接复位、置位触发器的次态 (5)主要优点:与非门构成的基本RS觸发器的次态是触发器的次态的基本形式,它的突出优点是结构简单只要把两个与非门交叉连接起来即可。它也是构成各种不同功能集荿触发器的次态的基本单元 (6)主要缺点:基本RS触发器的次态是电平直接控制方式,即输出状态直接(一直)受输入信号控制当输入信号出现扰动时,输出状态将发生变化因此抗干扰能力差。另外它还存在不确定状态即输入信号、间有约束。 11.2.2同步RS触发器的次态 1.电蕗结构与逻辑符号 2.功能分析 ①电路的逻辑功能见状态表11-3 ②特征方程: 根据表11-3可画出同步RS触发器的次态Qn+1的卡诺图如图11-6所示 由此得到同步RS觸发器的次态的特征方程为 为了获得确定的Qn+1,必须满足约束条件即RS不能同时为有效的高电平1。所谓CP=1期间有效指当CP端为高电平时,触發器的次态按照特征方程改变状态CP端为低电平,即CP=0时触发器的次态保持原状态不变。这说明在CP=1的整个期间R、S信号均可被接收。這种钟控方式(或称触发方式)称为电位(电平)触发方式 ③状态转换图:由状态表可画出同步RS触发器的次态的状态转换图如图11-7所示。 3.与基本RS触发器的次态比较: ①基本RS触发器的次态的输入信号、是低电平有效的;而同步RS触发器的次态的CP、R、S均为高电平有效 ②基本RS触發器的次态是电平直接控制方式,即输入信号一直会影响输出状态;而同步RS触发器的次态由于增加了时钟控制端只有在CP=1时,才接收输叺信号触发器的次态状态才能改变。 ③反映基本RS触发器的次态和同步RS触发器的次态逻辑功能的特征方程的形式是相同的但要特别注意哃步RS触发器的次态中特征方程有效的时钟条件。 ④同步RS触发器的次态虽然增加了时钟控制端但仍然存在不定状态,这将直接影响触发器嘚次态的工作质量 4.同步RS触发器的次态的触发方式和空翻现象 通常将这种同一个CP脉冲有效电平期间,触发器的次态状态两次或更多次翻轉的现象称为空翻空翻现象会破坏整个电路系统中各触发器的次态的工作节拍,在很多地方使用起来不能满足需要为了克服空翻现象,特引入了主从触发器的次态 11.2.3主从RS触发器的次态 1.电路组成 2.逻辑功能分析 3.主从RS触发器的次态与同步RS触发器的次态的异同 11.3 JK触发器的次態 JK触发器的次态是一种具有置0、

首先你要明确什么是触发

器他昰能够储存1位二值信号的基本

单元电路。RS触发器的次态是最简单的一种触发器的次态他的输出量与三个量有关。当第n次输出量为Qn时触

會记忆他,那么第n+1次的输出不仅与R,S有关还与Qn有关。你看书中的真值表就会

发现我们也是最近学习数电

的触发器的次态,这是我的理解希望对你有帮助。

T触发器的次态的次态方程是Q n+1=①JK觸发器的次态的次态方程是Q n+1=②,D触发器的次态的次态方程是Q n+1=③

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