四种触发器的相互转换(卡诺图法与直接法)
触发器的转换往往要增加组合电路
转换方法
①比较法(比较状态方程,找出转换关系)更直接
②卡诺图法(转换前触发器的激励→转换后输入输出,用卡诺图化简)
D-Data $Q_{n+1}=D$
T-Toggle $Q_{n+1}=T\overline{Q_{n}}+\overline{T}Q_{n}$
SR-Set/Reset $Q_{n+1}=S+\overline{R}Q_{n}$
JK(Improved RS) $Q_{n+1}=J\overline{Q_{n}}+\overline{K}Q_{n}$
(1)SR-Set/Reset→D-Data
$Q_{n+1}=D=D+DQ_n=S+\overline{R}Q_{n}$
$S=D,R=\overline{D}\,\,\,RS=0$
(2)SR-Set/Reset→T-Toggle
$Q_{n+1}=T\overline{Q_{n}}+\overline{T}Q_{n}=S+\overline{R}Q_{n}$
$S=T\overline{Q_{n}},R=TQ_{n}\,\,\,RS=0$
(3)SR-Set/Reset→JK(Improved RS)(卡诺图法,直接法)
①卡诺图法
求转换网络即求$S=f(J,K,Q_{n}),R=f(J,K,Q_{n})$
JK触发器次态卡诺图:在JK的各种输入下的次态
Qn \ JK 00 01 11 10
0 0 0 1 1
1 1 0 0 1
功能 不变 置0 翻转 置1
RS触发器激励表:初、次态转换情况下RS输入的值
$Q_n$ $Q_{n+1}$ $R$ $S$ 功能
0 0 d 0 保证不置1,即保持0
0 1 0 1 置1
1 0 1 0 置0
1 1 0 d 保证不置0,即保持1
∴把RS触发器激励表代入JK书法其次态卡诺图
把都从初态0到次态0填到同一位置
R的卡诺图
Qn \ JK 00 01 11 10
0 d d 0 0
1 0 1 1 0
圈一圈得$R=KQ_{n}$
S的卡诺图(填写方法同上)
Qn \ JK 00 01 11 10
0 0 0 1 1
1 d 0 0 d
圈一圈得$S=J\overline{Q_{n}}$
②直接法
$Q_{n+1}=J\overline{Q_{n}}+\overline{K}Q_{n}=S+\overline{R}Q_{n}$
$S=J\overline{Q_{n}},R=K\,\,\,\,\,\,RS=JK\overline{Q_{n}}$不满足RS=0
$S=J\overline{Q_{n}},R=KQ_{n}\,\,\,RS=0$,此时$\overline{R}Q_{n}=\overline{KQ_{n}}·Q_{n}=\overline{K}Q_{n}+\overline{Q_{n}}Q_{n}$
(4)D-Data→T-Toggle(直接代入)
$Q_{n+1}=D=T\overline{Q_{n}}+\overline{T}Q_{n}$
(5)D-Data→JK(Improved RS)(直接代入)
$Q_{n+1}=D=J\overline{Q_{n}}+\overline{K}Q_{n}$
(6)T-Toggle→D-Data
用T触发器和适当组合逻辑实现D触发器逻辑功能
(7)T-Toggle→JK(Improved RS)
先用T触发器实现D触发器,再用D触发器实现JK触发器
T端驱动方程:
$T=J\overline{Q_{n}}+KQ_{n}$
(8)JK(Improved RS)→D-Data(直接法)
$Q_{n+1}=D$
$=D(\overline{Q_{n}}+Q_{n})$
$=D\overline{Q_{n}}+DQ_{n}$
故$J=D,K=\overline{D}$
(9)JK(Improved RS)→T-Toggle
$Q_{n+1}=J\overline{Q_{n}}+\overline{K}Q_{n}=T\overline{Q_{n}}+\overline{T}Q_{n}$
故$J=T,K=T$