jk触发器工作特点（JK触发器的工作原理及竞态条件）

JK触发器又叫通用可编程触发器，因为它的J和K输入具有预置和清零功能，它可以模仿任何其他触发器的功能。

JK触发器是SR触发器的改型，它没有非法状态。其中j输入类似于SR触发器的置位输入，k输入类似于SR触发器的复位输入，符号如下：

逻辑图

如上所述，JK触发器是SR触发器的改进型，所以其逻辑图如下图所示。它由三输入与非门代替SR触发器中的两输入与非门，输入S和R用J和k代替。

JK触发器的设计如下：一个三输入与非门是J，时钟信号和反馈信号来自Q ，另一个三输入与非门是K，时钟信号和来自q的反馈信号，这种安排消除了SR触发器的不确定状态。

工作过程如下：

1:当输入J和K都为低电平时，Q返回其之前的状态值，即保存之前的数据。当时钟脉冲施加到JK触发器并且J输入为低时，与非门1的输出变高，而不管其它与非门。类似地，如果K输入是低电平，与非门2的输出也是高电平。因此，输出保持相同的状态，即触发器状态不变。

2:当J为低电平，K为高电平时，触发器将处于复位状态，即Q=0，Q =1.当时钟脉冲加到JK触发器上，输入J为低电平，K为高电平时，连接到J输入端的与非门的输出变为1，然后Q变为0。这将再次将触发器重置为其先前的状态。触发器将处于复位状态。

3:当J为高电平，K为低电平时，触发器将置位，即Q=1，Q =0.当时钟脉冲加到JK触发器上，输入J处于高电平，K处于低电平时，连接到K输入端的与非门的输出变为1。然后q 变为0，将触发器设置为高电平时钟输入。因此，触发器将处于设置状态。

4:当输入J和K都为高电平时，触发器处于Toggle状态，这意味着输出将补充先前的状态。

JK触发器的真值表如下：

JK触发器的竞绕条件

对于JK触发器的高输入，只有较低的与非门被互补输出(即Q和Q ).因此，当高输入连接到触发器时，在任何时刻，一个门使能，另一个门禁用。如果上面的门被禁用，它会将触发器驱动到SET状态，稍后当下面的门被启用时，它会将触发器驱动到RESET状态，这将导致输出切换。这将导致JK触发器中的竞争情况。

如何避免竞态条件

通过将时钟开启时间设置为小于触发器的传播延迟，可以避免竞争情况，这可以通过边沿触发来实现。

触发器在一个时钟周期内切换。主从JK触发器中引入了这个概念。

主从JK触发器

主从JK触发器是一种同步允许数据在时钟信号的定时下传输的设备。主从触发器由两个时钟触发器串联而成，将输入与输出隔离开来，因此被称为主从。主从JK触发器不仅可以消除普通JK触发器的竞争问题，还可以模仿SR触发器、时钟触发器、D触发器和Toggle触发器的功能。因为它反馈了Q和Q 触发器的输出连接到主触发器，并且主触发器的输出连接到从触发器作为输入之一。

当时钟输入为高电平时，主触发器有效，从触发器无效。根据输入，主触发器的输出被置位或复位，而从触发器的输出保持不变，因此保持在之前的状态。当从触发器被低时钟输入激活时，从触发器的输出改变。当时钟为高电平时，主触发器的输出被置于保持状态，因为从器件在此期间无效。当时钟为低电平时，主触发器的输出从触发器看到，并传递到输出端。从触发器的输出是主从触发器的最终输出。最终输出在时钟脉冲结束时提供。

主从JK触发器是两个SR触发器的级联组合，从从器件的输出反馈到主器件的输入。其电路如下图所示：

正时钟脉冲被施加到主触发器，并且它们在被施加到从触发器之前被反转，也就是说，主触发器在正转换期间是活动的，而从触发器在负转换期间是活动的。在时钟的上升沿期间，来自输入J和K的数据被传输到主触发器并保持在那里，直到时钟的下降沿出现。然后将数据或信息传递给从触发器，在那里收集输出。

具有两个JK触发器的主从JK触发器的符号表示如下。

主从JK触发器和预置及清零输入的真值表如下：

当时钟输入为低电平时，主触发器的两个输入，即J和K输入，对主从触发器的输出没有影响。

当时钟输入为高电平时：

如果j为低电平，k为低电平：状态没有改变。

如果j为低，k为高：主从触发器将处于复位状态。

如果j为高，k为低：主从触发器将被置位。

如果j为高电平，k为高电平：切换状态。

时序图如下：

输入脉冲的宽度可以小于或大于触发器的传播延迟，这不会影响输出状态。然而，如果不违反建立和保持时间，时钟上升沿的J和K输入值将影响主从触发器的输出状态。

主要应用

JK触发器是数字电子产品中应用最广泛的触发器之一。这是因为它们的通用可编程特性。它的一些主要应用包括：

移位寄存器

分频器

开关应用

并行数据传输

串行数据传输

二进制计数器

序列检测器

摘要

JK触发器是数字电路触发器中的典型电路单元，具有置0、置1、保持和翻转的功能。在各种集成触发器电路中，JK触发器的功能最为齐全。但在实际应用中，它不仅具有很强的通用性，而且可以灵活转换其他类型的触发器，因此其应用非常广泛。