d触发器转换为jk触发器


将D触发器转换为JK触发器,可以通过逻辑组合的方式实现,因为JK触发器的功能比D触发器更复杂,它具有置0、置1、保持和翻转四种功能,而D触发器只有置0和置1(根据D端输入)两种功能。下面从转换原理、具体电路实现和逻辑验证三个方面进行介绍。
转换原理
JK触发器的特性方程为
,D触发器的特性方程为 。为了用D触发器实现JK触发器的功能,需要找到D与J、K以及当前状态 之间的关系。将JK触发器特性方程进行变形,可得
。这意味着,只要将D触发器的D端输入设计为 ,就可以用D触发器模拟出JK触发器的功能。具体电路实现
所需元件
一个D触发器
两个与门
一个或非门(也可用非门和或门组合实现)
电路连接
输入信号处理
将J信号和一个非门相连,非门的输出再与当前状态
一起接入一个与门,这个与门的输出为 。将K信号接入一个非门,非门的输出与当前状态
一起接入另一个与门,这个与门的输出为 。D端输入生成
把上述两个与门的输出接入一个或非门(或用非门和或门组合实现),或非门的输出即为
,将这个输出连接到D触发器的D端。时钟和输出
将时钟信号CLK直接连接到D触发器的时钟输入端。
D触发器的输出
就是JK触发器的输出Q,同时可以通过一个非门得到反相输出 。
逻辑验证
下面通过JK触发器的四种功能来验证转换后的电路是否正确。
1. 置0功能(
, )计算D端输入:
。当时钟脉冲到来时,D触发器的输出
,实现了置0功能。
2. 置1功能(
, )计算D端输入:
。当时钟脉冲到来时,D触发器的输出
,实现了置1功能。
3. 保持功能(
, )计算D端输入:
。当时钟脉冲到来时,D触发器的输出
,即输出状态保持不变,实现了保持功能。
4. 翻转功能(
, )计算D端输入:
。当时钟脉冲到来时,D触发器的输出
,即输出状态发生翻转,实现了翻转功能。
通过以上分析可知,使用上述电路连接方式,可以用D触发器成功转换为JK触发器,实现JK触发器的所有功能。
责任编辑:Pan
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