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原创 零基础学FPGA(二)关于触发器

2014-2-12 17:14 6317 0 18 分类: FPGA/CPLD 文集: FPGA/CPLD

 

    哎呀!好久没有管理博客了,虽然才一篇文章...呵呵。刚过完年,首先祝大家新年快乐!马年大吉!各种马上有!小弟在这给各位大神拜年了!

    从放假到年三十吧,大约有20天左右,一直在忙比赛,就是之前博客里提到的比赛,毕昇杯。我和小伙伴们忙了20多天,终于忙出了点结果,搞得我26号才回家,差点被我妈骂死...骂归骂,我们还是有点成果的。队长方面实现了用手机对系统的控制,队友方面把触摸屏搞好了,我是第一次做PCB板,在学校用机器做的,一口气做了6块,光这一块就废了好大劲,对于我这种新手来说...除了PCB板,我负责上的上位机也有很大进展,为了达到创新的目的,我把上位机做成了一个虚拟ipad,可以实现一些小功能,有划屏、计算器、播放器、相册、计算器、小游戏之类的功能,使我们的上位机不仅可以实现对下位机的操控,更重要的是实现了人性化的界面,使人们用起来舒服。总体来说项目完成了85%了,过年回去完成剩下的就好了,也希望团队可以取得好成绩。这几天过年老玩了,整天到处乱跑,好在年也拜的差不多了,该静下心来看看书了。有几个同学已经回学校了,我回来这么晚,也不想惹老妈生气了,打算晚点回去,今天刚开始看书,就看了看触发器这部分,随便写写,当做笔记好了,也希望各位大神给小弟纠纠错,第一次学数电,还蛮好玩~

     太书面化的话我就不说了啊,有些东西就像书上写的,真的看着看着就想睡觉了,还是大白话直白哈。

    1、关于触发器的分类

       触发器呢大体可以按这几个部分分类:1、按晶体管性质分,可以分为BJT集成电路触发器和MOS型集成电路触发器。2、按工作方式分,可分为异步工作方式和同步工作方式,异步工作方式也就是不受时钟控制,像基本RS触发器,同步方式就是受时钟控制,称为时钟触发器。3、按结构方式分,可分为维持阻塞触发器,延边触发器,主从触发器等。4、按逻辑功能分,可分为RS触发器,JK触发器,D触发器,T触发器,T'触发器等。

   2、关于触发器的逻辑功能

       触发器总体来说有四种功能:分别是置“0”、置“1”、保持、翻转。前两个不说了,就是高低电平,保持就是维持原状态不变,翻转就是从原状态变为他的反状态。

  3、基本RS触发器
 
 
360桌面截图20140212161822.jpg   
这是基本RS触发器原理图,具体工作原理就不写了吧,个人觉得比较好理解,就说几个我刚开始看的时候有些看不懂的地方吧。
 
          1、关于负脉冲和低电平             
             所谓负脉冲呢,就是一个信号从高电平置为低电平,然后延迟一段时间后再置为高电平的过程,就像上图所示的脉冲。而低电平就没有返回高电平的过程。
          2、关于Q端
            我们知道不管是置“1”端还是置“0”端,操作的都是Q端,间接操作Q非端,刚开始我就错误的以为Sd非端控制相应上面的端口,其实不是,Rd非端和Sd非端都是控制Q端,即Sd非端一个负脉冲,Q端置“1”,Q端如果原状态就是“1”,则加一个负脉冲后原状态不改变。Rd非端一个负脉冲,Q端置“0”,Q端如果原状态就是“1”,则加一个负脉冲后原状态不改变。
         3、两个端口都加负脉冲的情况下
             按理说两个端口是不允许同时加负脉冲的,因为一旦两端同时加负脉冲,则两个输出端就都为“1”,这样与我们认为的两个输出端的值互为反变量的原则就相违背了,但是在画时序图的时候,可以将两个输出端同画为高电平。重点是,当两个输入端都为低电平的时候,再把它们扳回高电平时,这时候输出端就会有两种结果,具体是哪种结果,这要取决于两个门电路的运转速度问题了。下面是时序图
360桌面截图20140212163649.jpg
下面是基本RS触发器的真值表
360桌面截图20140212163805.jpg
4、同步RS触发器
360桌面截图20140212163940.jpg
同步RS触发器是在基本RS触发器的基础上加了两个与非门,CP是时钟。
当CP为“0”时,下面两个门电路相当于被封死,这时第一级门电路的输出端就都为"1",即保持状态。当CP为“1”时,门电路被打开,第一级门电路的输出端分别为Rd非和Sd非,这就和刚才的基本RS触发器一样了。
5、JK触发器
    JK触发器的内部原理比较复杂,对于初学者来说,我觉得直接记住他的功能就可以了,这样不至于越学越迷糊,当然有条件的朋友也可以自己去弄明白其中的原理
360桌面截图20140212164653.jpg
这是JK触发器的逻辑符号,其中C1代表时钟,左边那个箭头代表负脉冲有效,也就是说只有在时钟负脉冲来临的时候Q端才会发生变化(同步工作的情况,异步除外),R,S端为强制置“0”、“1”端,这两个端口不受时钟控制,可以强迫置位,R端负脉冲置“0”,S端负脉冲置“1”,J、K端为信号端。
360桌面截图20140212165125.jpg
这张是JK触发器真值表,可以看出当R、S端都为“1”的情况下,信号端的J、K才会发挥作用,从上到下依次是“保持”、置“0”、置“1”、翻转。
360桌面截图20140212165508.jpg
这样就可以得到JK触发器的特性表,有了这个表,我们就可以写出他的特性方程
360桌面截图20140212165650.jpg
 
360桌面截图20140212165804.jpg
     这是时序图,注意Q端只在时钟下降沿出变化
 
     6、D触发器
360桌面截图20140212165944.jpg
这是D触发器的逻辑符号,注意时钟是高电平有效,R、S端是强迫置位端,D为信号端
D触发器比较简单,真值表见下图
360桌面截图20140212170324.jpg
7、T触发器
360桌面截图20140212170441.jpg
真值表
360桌面截图20140212170612.jpg
8、T‘触发器
360桌面截图20140212170724.jpg
特性方程360桌面截图20140212170846.jpg
T’触发器的重要应用,可以用作分频
 
 
9、最后展示一下我之前的作品,呵呵..
qq图片20140212171129.jpg
 
qq图片20140212171136.jpg
 
 
谢谢大家支持,也希望各位大神给予纠错,纯手打...
 
 

 

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文章评论 18条评论)

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zhangjiliang-1_774924151 2015-7-20 15:25

请教一下这个虚拟ipad是用什么做的

zengzp2005_948092417 2015-4-26 16:34

这个用LabView怎么达到这样的美化,切屏是怎么实现的,运行的平台是什么啊?多多交流!

iin729_467866828 2014-10-23 00:07

楼主做的很细致,总结很好,学习了......

592617740_119480700 2014-9-21 10:33

做的非常好

hanbo_106223836 2014-7-19 15:53

对触发器总结的很好

316822013_246826077 2014-6-27 11:59

上位机做得很好看啊!

1092780440_334041263 2014-6-6 19:22

楼主的labview也不错啊

00chenxu_786050606 2014-4-28 16:05

1092780440_334041263 2014-4-7 13:52

楼主会有labview做这么漂亮的界面。

ppa3278_541753269 2014-3-3 09:31

这就是Labview啊,做上位机蛮好的,快得很
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