JK觸發(fā)器的工作原理及真值表

JK觸發(fā)器是一種可以設(shè)置、重置和切換的人字拖。它可用于制造計(jì)數(shù)器、事件檢測(cè)器、分頻器等等。

在本教程中，您將了解它的工作原理、其真值表以及如何使用邏輯門構(gòu)建一個(gè)。

JK 觸發(fā)器符號(hào)

什么是 JK 觸發(fā)器？

觸發(fā)器是可以在其輸出上存儲(chǔ)數(shù)字值的組件。它們有一個(gè)時(shí)鐘輸入（Clk），用于確定何時(shí)可以更改輸出狀態(tài)。

與你的想法相反，JK

Flip-Flop的兩個(gè)輸入“J”和“K”并不是引腳功能的縮寫（S-R鎖存器就是這種情況）。它們的發(fā)明者杰克·基爾比（JK）選擇了它們，以將他的人字拖設(shè)計(jì)與其他類型的人字拖設(shè)計(jì)區(qū)分開來。

您可以在下面看到該電路的基本實(shí)現(xiàn)。它基于 S-R 鎖存器，采用 NAND 門構(gòu)建：

JK觸發(fā)器基本電路

JK 觸發(fā)器的 J 和 K 輸入可用于設(shè)置、復(fù)位或切換輸出，如下所示：

J=1 和 K=0 將輸出設(shè)置為 1

J=0 和 K=1 將輸出復(fù)位為 0

J=1 和 K=1 切換輸出

但要使觸發(fā)器進(jìn)行任何更改，其時(shí)鐘輸入必須為 1。查看下面的真值表：

時(shí)鐘JKQ描述

0XXQClk in 0 Q 無

變化

100Q內(nèi)存

（無變化）

1101設(shè)置

1010重置

111問切換

JK 觸發(fā)器真值表

實(shí)現(xiàn)基本JK觸發(fā)器電路的另一種方法是使用兩個(gè)AND門和兩個(gè)NOR門，如下所示（它的工作原理與使用NAND門構(gòu)建的完全相同）：

賽車問題

原則上，上述基本實(shí)現(xiàn)有效，但會(huì)出現(xiàn)時(shí)序問題。當(dāng)時(shí)鐘為“1”并且您想切換輸出時(shí)，它將在“1”和“0”之間快速切換，直到時(shí)鐘回到“0”。此問題稱為爭(zhēng)用條件。

您可以通過使觸發(fā)器脈沖觸發(fā)或邊緣觸發(fā)來解決此問題。

脈沖觸發(fā) JK 觸發(fā)器

下面是一個(gè)基于主從原理的脈沖觸發(fā) JK 觸發(fā)器：

主從電路

如您所見，要構(gòu)建此配置，您需要一個(gè)基本的 JK 觸發(fā)器電路，該電路與 S-R 觸發(fā)器連接在一起。

要了解此版本的工作原理，請(qǐng)查看下面的時(shí)序圖：

一旦時(shí)鐘產(chǎn)生上升沿 ↑，即從 0 到 1 （0→1

的變化），它就會(huì)觸發(fā)主部分。因此，此部分中輸出的值會(huì)更改。這些信號(hào)連接到從部分，但這不會(huì)在上升沿觸發(fā)，因?yàn)闀r(shí)鐘已經(jīng)反轉(zhuǎn)。

一旦時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生下降沿↓，從1變?yōu)?（1→0），就會(huì)觸發(fā)從機(jī)部分，使Q輸出反映主機(jī)的輸出值。

因此，該電路需要一個(gè)完整的脈沖（0→1→0）才能改變輸出。這就是為什么這種配置被稱為脈沖觸發(fā)的JK觸發(fā)器。

邊緣觸發(fā) JK 觸發(fā)器

與需要完整脈沖的主從設(shè)計(jì)不同，您還可以構(gòu)建從上升沿 ↑ 或下降沿 ↓ 觸發(fā)的邊沿觸發(fā)設(shè)計(jì)。

下面是在上升沿觸發(fā)的時(shí)序圖：

上圖顯示了該電路如何只需要Clk輸入上的上升沿來改變輸出Q的狀態(tài)。它只會(huì)在上升沿發(fā)生變化。

要構(gòu)建僅由上升沿信號(hào)觸發(fā)的 JK 觸發(fā)器，您可以使用上升沿觸發(fā)的 D 觸發(fā)器、NOT 門和 NAND 門，如下所示：

邊緣觸發(fā) JK 觸發(fā)器電路