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第八章 正反器

第八章 正反器. RS 正反器. 一裝置或電路若有兩個穩定狀態稱為雙穩態 (bistable) 。 雙穩態電路構成的正反器 (flip-flop) 有兩個穩定狀態，輸出 0V 或 +5V 。 其狀態會維持到輸入改變才可能有變化，因此有記憶功能。 任何雙穩態裝置均可儲存一位元的資料。 正反器常稱為閂鎖 (latch) 。. RS 正反器. 正反器基本概念. RS 正反器. NOR 閘正反器 兩個互補輸出 . RS 正反器. Ex.8-1 pp.398. RS 正反器. 正反器 由 NAND 閘構成之正反器。. RS 正反器. Ex.8-2 pp.400.

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第八章 正反器

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  1. 第八章正反器

  2. RS正反器 • 一裝置或電路若有兩個穩定狀態稱為雙穩態(bistable)。 • 雙穩態電路構成的正反器(flip-flop)有兩個穩定狀態，輸出0V或+5V。其狀態會維持到輸入改變才可能有變化，因此有記憶功能。 • 任何雙穩態裝置均可儲存一位元的資料。 • 正反器常稱為閂鎖(latch)。

  3. RS正反器 • 正反器基本概念

  4. RS正反器 • NOR閘正反器兩個互補輸出

  5. RS正反器 • Ex.8-1 pp.398

  6. RS正反器 • 正反器由NAND閘構成之正反器。

  7. RS正反器 • Ex.8-2 pp.400

  8. RS正反器 • 74LS279 IC

  9. RS正反器 • NOR閘正反器  高準位動作電路(active-high circuit) • NAND閘正反器  低準位動作電路(active-low circuit)

  10. 閘控正反器 • RS 正反器，因R及S輸入後，立刻輸出Q，所以稱為通透的(transparent)。 • 閘控正反器( gated flip-flop)另用在RS正反器輸入端加上邏輯閘，以達成控制正反器之目的。 • 計時RS正反器(clocked RS flip-flop) • 計時D型正反器(clocked D-type flip-flop)

  11. 閘控正反器 • 計時RS正反器(clocked flip-flop)在基本RS正反器輸入端加上兩個AND閘，以控制其禁能或致能。 • 當ENABLE=H  輸出跟著變化ENABLE=L  輸出維持上次結果 • tn是發生在加入EN輸入的NT前，tn+1發生在NT後。

  12. 閘控正反器 • 計時RS正反器 • Ex.8-3 pp.402 • Ex.8-4 pp.404

  13. 閘控正反器 • 計時D型正反器將原有的RS正反器兩輸入(R,S)改為單一輸入(D)。並利用ENABLE控制訊號輸入的禁能或致能。 • 當EN為H時，Q=D EN為L時，Q維持上一個D值且不被改變。 • 此種D型正反器稱為D型閂鎖(D latch)。

  14. 閘控正反器 • 應用於資料儲存4個D型閂鎖由同步的計時脈波驅動，當計時脈波為高準位時，輸入資料就被載入到正反器而輸出；當計時脈波為低準位時，輸出保持原資料。

  15. 邊緣觸發RS正反器 • 正緣觸發RS正反器將計時脈波加至正脈波形成電路，以產生的PT控制正反器的通透性。也就是說，此正反器僅在PT期間才通透，其他時間則否。 • Ex. 8-5 pp.409 • R或S僅需在PT這段短時間內保持穩定。

  16. 邊緣觸發RS正反器 • 負緣觸發RS正反器正反器僅在NT期間才通透，其他時間則否。 • Ex8-6 pp.410 • R或S僅需在NT這段短時間內保持穩定。

  17. 邊緣觸發D型正反器 • 邊緣觸發D型正反器(edge-triggered d flip-flop)此種D型正反器僅在計時脈波的某依特定時間點（如PT點）對資料位元取樣。 • 當C為低準位，Q保持（閂鎖）前一狀態值。當C的正緣(PT)發生時，資料位元即被載入。

  18. 邊緣觸發D型正反器 • 具預置(preset)及清除(clear)功能的邊緣觸發D型正反器 • 當按下RESET開關在C的第一個PT發生時，設定Q=1，只要一直按著，Q會維持1。當CLEAR=1時，Q=0。當PRESET=1時，Q=1。 • PRESET和CLEAR稱為非同步輸入(asynchronous input)。D輸入僅受計時脈波產生的PT影響，稱為同步輸入(synchronous input)。

  19. 邊緣觸發JK正反器 • 正緣觸發JK正反器RS正反器在R=S=1時會使輸出有不允許的狀態，使Q無法預測。JK正反器可解決此種現象。

  20. 邊緣觸發JK正反器 • Ex. 8-7 pp.417 • PR和CLR屬非同步輸入，可以超越(override)其他輸入信號。

  21. 正反器交換時間 • 正反器交換時間(flip-flop timing)二極體及電晶體並不能立即改變狀態，其交換時間大約在奈秒(ns)範圍。 • tp：交換時間是導致延遲的因素。 • tsetup：準備時間(setup time)就是在計時脈波到達前，資料位元必須先到達準位所需最少時間。 • thold：保持時間(hold time)就是計時脈波邊緣到達後，資料位元D必須保持不變的最少時間。 • Ex. 8-8 pp.419

  22. JK主/從正反器 • JK主/從正反器主正反器正緣觸發從正反器負源觸發 • 7476主/從JK正反器 • Ex. 8-9 pp.422 脈波觸發(pulse-triggered)

  23. 開關接觸點跳動電路 • 開關接觸點跳動電路(switch contact bounce circuit) 接觸點跳動(contact bounce)

  24. 開關接觸點跳動電路 • 簡易RS正反器消除跳動電路 課本錯誤！！

  25. 開關接觸點跳動電路 • 74123可再觸發單穩態電路 • Ex.8-10 pp.426

  26. 正反器

  27. 正反器

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