SR触发器转换为JK触发器



什么是SR触发器?

SR触发器 是一种简单的1位存储单元,它有两个输入,分别为S和R,以及两个输出,即Q和Q'。其中,S表示置位输入,R表示复位输入。输出Q是正常的输出,Q'是反相输出。除了SR输入外,SR触发器还有一个时钟输入,用于触发电路。

SR触发器的框图如下面的图1所示。

What is SR Flip-Flop

SR触发器的操作可以使用它的真值表进行分析,真值表如下所示。

输入 输出
S R Qn+1
0 0 Qn
0 1 0
1 0 1
1 1 禁止

这里,Qn+1是下一个状态,Qn是输出的当前状态。

SR触发器的特性方程为:

$$\mathrm{Q_{n+1} \: = \: S+R'Q_{n}}$$

什么是JK触发器?

JK触发器 也是一个1位存储器件,它有两个输入,类似于SR触发器,但它的输入用J和K表示,而不是S和R。它有两个输出,即Q(正常输出)和Q'(反相输出)。时钟信号用于电路同步。

JK触发器的框图如下面的图2所示。

What is JK Flip-Flop

JK触发器的操作可以使用它的真值表来理解,真值表如下所示:

输入 输出
J K Qn+1
0 0 Qn
0 1 0
1 0 1
1 1 翻转

JK触发器的特性方程为:

$$\mathrm{Q_{n+1}=JQ_{n}'+K'Q_{n}}$$

在讨论了SR触发器和JK触发器的基础知识之后。现在让我们讨论如何将SR触发器转换为JK触发器。

触发器转换

我们可以将一种类型的触发器转换为另一种类型的触发器。触发器的转换过程包括以下步骤:

步骤1 - 写出触发器的激励表。

步骤2 - 使用卡诺图(K-map)简化激励表。

步骤3 - 绘制所需的逻辑电路图。

现在,让我们将SR触发器转换为JK触发器。

将SR触发器转换为JK触发器

根据触发器转换步骤,将SR触发器转换为JK触发器的转换过程如下所述。

步骤1 - 将SR触发器转换为JK触发器的激励表如下所示:

输入 输出的当前状态 输出的下一个状态 触发器输入
J K Qn Qn+1 S R S R
0 0 0 0 0 0 0 X
0 1
0 0 1 1 0 0 X 0
1 0
0 1 0 0 0 0 0 X
0 1
0 1 1 0 0 1 0 1
1 0 0 1 1 0 1 0
1 0 1 1 0 0 X 0
1 0
1 1 0 1 1 0 1 0
1 1 1 0 0 1 0 1

步骤2 - 使用K-Map简化输入表达式的激励:

S的K-Map简化是:

K-Map Simplification for S

S = JQn'

R的K-Map简化是:

K-map Simplification for R

R = KQn

步骤3 - 最后,使用SR触发器绘制JK触发器的逻辑图,如下面的图3所示。

Convert SR flip-flop into JK flip-flop

这样,我们就可以将SR触发器转换为JK触发器了。

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