数字电子技术基础（五十六）——JK触发器

目录

1 JK触发器

2 使用Digital软件来绘制JK触发器

---

1 JK触发器

对于D触发器来说，其功能是过于简单了，D触发器只有置0和置1的操作，而JK触发器相对于D触发器处理原来的保持、置位和复位的操作，还增加了翻转操作。JK触发器通过优化SR触发器的输入逻辑，允许在J=K=1发生翻转，而不是进入不确定状态。

JK触发器的电路图如下所示：

图1 JK触发器的电路图

基于原来的电平触发SR触发器改进的JK触发器，原来输入端S、R分别为和所代替，因此输入端S、R和输入端J、K的关系如下所示：

                                                             

                                                           

当CLK=1时，JK触发器的输出如下所示：

                                                     

对于上面的电路图，当输入端CLK为0的时候，与D触发器类似，输入端J和K为任何值都不会使输出端发生改变。当CLK=1、J=K=0时，无论Q为何值输出都保持不变；当CLK=1、J=0、K=1时，无论Q为何值输出都为0；当CLK=1、J=1、K=0时，无论Q为何值输出都为1；当CLK=1、J=0、K=1时，无论Q为何值输出均为翻转情况，即如果Q=1，则Q*=0，如果Q=0，则Q*=1。

总结：

• 当CLK=0时，此时Q和Q*保持不变。
• 当CLK=1、J=0、K=0时，Q和Q*保持不变。
• 当CLK=1、J=0、K=1时，输出均为0（即置“0”）。
• 当CLK=1、J=1、K=0时，输出均为1（即复位）。
• 当CLK=1、J=1、K=1时，输出相对于Q发生了翻转。

JK触发器的图形符号如下所示：

图2 JK触发器的图形符号

对于JK触发器的特性表如下所示：

图3 JK触发器的特性表

通过上图可以通过转换过程推断输入端J和K的状态，如下所示：

图4 通过转换判断J和K的状态表

状态转换图如下所示：

图5 JK触发器的状态转换图

2 使用Digital软件来绘制JK触发器

使用Digital软件来绘制JK触发器，电路如下所示：

图6 使用Digital软件来绘制JK触发器

下面开始运行该电路，当CLK=1、J=1时，电路输出情况如下所示：

图7 JK触发器运行验证图1

可以看到输出结果为Q=1，Q'=1。此时将电路设计为单步设计（单步设计是一种逐步执行、调试和验证数字电路 的方法，通常用于仿真工具。它允许用户手动控制仿真进程，一次只执行一个步骤，以便观察信号如何传播，从而更精准地分析电路行为），点击Digital上面的仿真选项，然后在仿真选项栏中选择单门仿真选项栏，点击仿真选项栏之后，此时Q=1、Q'=0，将输入端CLK、J和K全部设置为高电平：

图8 JK触发器运行验证图2

使用单步模式运行该电路，结果如下所示：

图9 JK触发器运行验证图3

可以看到输出结果发生了翻转。此时将输入端K、CLK设置为高电平：

图10 JK触发器运行验证图4

使用单步模式运行该电路，结果如下所示：

图11 JK触发器运行验证图5

可以看到输入结果没有发生改变。此时再将输入端CLK、J和K全部设置为高电平：

图12 JK触发器运行验证图6

使用单步模式运行该电路：

图13 JK触发器运行验证图7

可以看到输出结果发生了翻转。接下来将CLK接高电平，输入信号J和K接低电平：

图14 JK触发器运行验证图8

结果如下所示：

图15 JK触发器运行验证图9

可以看到结果没有发生改变。如果将输入端CLK接低电平，而输入端J和K接高电平：

图16 JK触发器运行验证图10

可以看到输出结果没有发生改变。