数字电子技术教学课件 卜锡滨 04.ppt

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1、第4章触发器触发器是一种能存储一位二进制数码的基本电路，它能够自行保持“1”或“0”两个稳定的状态，又称为双稳态电路。在不同的输入信号作用下，其输出可以置成1态或0态，并且当输入信号消失后，触发器获得的新状态能保持下来。触发器是数字电路中广泛应用的器件之一，在计数器、智力抢答器、计算机、数码相机、数字式录音机中都能见到它。本章主要介绍：RS触发器的基本逻辑功能，集成JK触发器的识别、逻辑功能及应用，集成D触发器的识别、逻辑功能及应用。第4章触发器本章要点RS触发器及应用JK触发器及应用D触发器及应用4.1RS触发器RS

2、触发器从电路结构上可分为基本RS触发器、同步RS触发器两类。其中，基本RS触发器是组成其他触发器的基础。4.1.1任务描述1.按图4.1所示连接电路，闭合开关S2、断开S1；观察发光二极管的发光情况，记录观察到的结果。再依次断开开关S2、闭合S1；断开开关S2、S1；闭合开关S2、S1；观察发光二极管的发光情况，将观察到的结果分别记录于表4.1。图4.1TL集成逻辑门图4.2断开S2、闭合S1时观察到的现象4.1.2基本RS触发器1.电路组成基本RS触发器又称为RS锁存器，逻辑电路如图4.3（a）所示，它有2个输入端、

3、，2个互为对立的输出端Q、。它的逻辑符号如图4.3（b）所示，图中输入端的小圆圈表示触发信号为低电平有效。图4.3基本RS触发器（a）逻辑电路（b）逻辑符号2.逻辑功能如果将演示过程中开关S1闭合看作=0，断开看作=1输入；开关S2闭合看作=0，断开看作=1输入；发光二极管VD1亮看作Q=1，不亮看作Q=0；发光二极管VD2亮看作=1，不亮看作=0。并将触发器的原状态标记为Qn（称为现态）；触发器输入端加入信号后建立的新状态标记为Qn+1（称为次态）。则表4.1可转换为表4.2所示的基本RS触发器的部分逻辑功能表。表4

4、.2基本RS触发器的部分逻辑功能表QnQn+1n+1010010110110010101101100111110由表4.2可知基本RS触发器的逻辑功能：当=0、=1时，则Q=0，=1，触发器被置于“0”；当=1、=0时，则Q=1，=0，触发器被置于“1”；当=1、=1时，则Q与均保持不变，即Q原来为0仍然为0，Q原来为1仍然为1。注意：当==0时，不管电路原来状态如何，Q==1，这是不允许出现的。因为，若此后时，则无法确定基本RS触发器是处于“1”状态还是“0”状态。因此，在正常工作时，输入信号要遵守：的约束条件，即不

5、允许、同时为0。图4.4、同时为0的输出现象3.逻辑功能的表示方法触发器的逻辑功能除了用功能表表示外，还可以用特性表、特性方程、状态转换图和时序图来表示。这些表示方法在本质上是一致的，并可以相互转换。（1）特性表由表4.2可知：触发器的次态（Qn+1）不仅与输入信号取值有关，还与触发器原来所处的状态Qn（现态）有关。若把、、Qn作为输入逻辑变量，则基本RS触发器的次态Qn+1与、和Qn的逻辑关系，如表4.3（a）所示。表4.3（a）称为基本RS触发器的功能表。表4.3（a）基本RS触发器的功能表QnQn+1说明0100

6、1100置010010111置111011101保持000001不确定不确定禁用表4.3（a）简化后，如表4.3（b）所示，称为基本RS触发器的特性表。Qn+1说明010置0101置111Qn保持00不确定禁用表4.3（b）基本RS触发器的特性表（2）特性方程描述触发器逻辑功能的函数表达式，称为特性方程或状态方程。它其实就是Qn+1的逻辑表达式。根据表4.3（a）所示，可画出基本RS触发器的卡诺图，如图4.5所示。借助卡诺图化简后，可得基本RS触发器的特性方程为约束条件：图4.5基本RS触发器的卡诺图（3）状态转换图触

7、发器的功能还可以用图4.6所示的状态转换图更形象地表示。状态转换图同样可以由基本RS触发器的特性表导出。图4.6基本RS触发器的状态转换图（4）时序图触发器逻辑功能的描述，还可用时序图（又称为波形图）来描述。当给定和的波形时，可根据特性表4.3（b）画出Q和的波形图，如图4.7所示。图4.7用与非门构成的基本RS触发器的时序图4.应用实例在调试数字电路时，经常要用到单次脉冲信号，即拨一下开关只产生一个脉冲信号。由于开关触点的金属片有弹性，所以拨动开关时触点常发生抖动，造成多个脉冲输出，给电路调试带来困难。用基本RS触发

8、器和开关可构成防开关抖动的单次脉冲输出电路，如图4.8所示。图4.8防开关抖动的单次脉冲输出电路4.1.3同步RS触发器在数字电路中，为协调各部分的动作，常常要求某些触发器在同一时刻动作。因此，必须引入同步信号，使这些触发器只有在同步信号到达时才按输入信号改变状态。通常把这个同步信号叫做时钟信号，亦称为时钟脉冲，简称为时钟，用CP