中職電子線路第十二章-集成觸發(fā)器教學(xué)課件

1、正版可修改PPT課件(中職）電子線路第十二章_集成觸發(fā)器教學(xué)課件第十二章 集成觸發(fā)器教學(xué)目標(biāo)第一節(jié) RS觸發(fā)器第二節(jié) JK觸發(fā)器第三節(jié) D觸發(fā)器和T觸發(fā)器第四節(jié) 觸發(fā)器的功能轉(zhuǎn)換教學(xué)目標(biāo)1.掌握基本RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器和T觸發(fā)器的邏輯功能2.理解常用觸發(fā)器原理。3.了解觸發(fā)器的幾種常用的觸發(fā)方式和使用常識(shí)。4.掌握常用觸發(fā)器功能的測(cè)試方法和利用集成觸發(fā)器組裝邏輯電路。5.理解集成觸發(fā)器的選用方法。返回第一節(jié) RS觸發(fā)器觸發(fā)器是具有記憶功能的基本邏輯單元，它的輸出有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，如果外加合適的觸發(fā)信號(hào)，觸發(fā)器能在0和1這兩個(gè)穩(wěn)態(tài)之間相互轉(zhuǎn)換。觸發(fā)器的種類很多，從邏輯功能上區(qū)分：有RS

2、觸發(fā)器、D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、T觸發(fā)器等;從觸發(fā)方式上分：電平觸發(fā)型、邊沿觸發(fā)型等。下一頁(yè)返回第一節(jié) RS觸發(fā)器一、基本RS觸發(fā)器1.電路組成圖12-1 ( a)所示為基本的RS觸發(fā)器電路的邏輯圖，RS觸發(fā)器的邏輯符號(hào)如圖12-1 (b)所示。2.邏輯功能（1）R=1,S=1,設(shè)電路原始狀態(tài)為Q=0不論電路原狀態(tài)是什么，基本RS觸發(fā)器在此狀態(tài)下將維持原狀態(tài)不變下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié) RS觸發(fā)器（2）R=1,S=0 觸發(fā)器置“1”，且與電路原狀態(tài)無(wú)關(guān)（3）R=0,S=1 觸發(fā)器置“0”，且與電路原狀態(tài)無(wú)關(guān)（4）R=0,S=0 觸發(fā)器的狀態(tài)是不確定的，必須避免這種情況出現(xiàn)綜合上述，基本RS觸發(fā)器的

3、邏輯功能可用表12 -1表示。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié) RS觸發(fā)器3.特性方程根據(jù)表12-1，用一個(gè)方程來(lái)表示基本RS觸發(fā)器輸入輸出狀態(tài)之間的關(guān)系例12 -1 已知圖12 -2所示為RD,SD的電壓波形，試畫出基本RS觸發(fā)器Q端對(duì)應(yīng)的波形圖如12 -2所示。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié) RS觸發(fā)器二、時(shí)鐘RS觸發(fā)器引起觸發(fā)器同步動(dòng)作的信號(hào)，稱為時(shí)鐘信號(hào)，用CP表示。由時(shí)鐘信號(hào)控制的RS觸發(fā)器，稱之為時(shí)鐘RS觸發(fā)器。時(shí)鐘信號(hào)可以在高電平、低電平、上升沿和下降沿四個(gè)時(shí)間段來(lái)控制觸發(fā)器同步。根據(jù)控制時(shí)間不同，時(shí)鐘RS觸發(fā)器可以分為電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)兩種方式。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié) RS觸發(fā)器1.同步RS觸發(fā)

4、器電路組成圖12-3所示為同步RS觸發(fā)器的邏輯符號(hào)，分為高、低兩種電平觸發(fā)2.邏輯功能時(shí)鐘RS觸發(fā)器與基本RS觸發(fā)器一樣具有置0、置1和保持功能。高電平觸發(fā)同步RS觸發(fā)器的真值表見表12-2 3.特性方程下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié) RS觸發(fā)器4.狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖12-4所示，用圖形來(lái)表示觸發(fā)器狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換過(guò)程稱為狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。箭頭表示狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方向，每一個(gè)箭頭的起始位置表現(xiàn)態(tài)，終了位置表次態(tài)。箭頭旁的標(biāo)注表示實(shí)現(xiàn)由現(xiàn)態(tài)轉(zhuǎn)換為次態(tài)的條件。返回上一頁(yè)第二節(jié) JK觸發(fā)器一、JK觸發(fā)器的符號(hào)常見的邊沿觸發(fā)器有JK觸發(fā)器。采用邊沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器在邏輯符號(hào)中統(tǒng)一用“標(biāo)志。CP端有小圓圈的表示下降沿觸發(fā)有效，無(wú)

5、小圓圈表示上升沿觸發(fā)有效。二、JK觸發(fā)器的功能JK觸發(fā)器具有置0、置1、保持和翻轉(zhuǎn)功能。其邏輯真值表見表12 -3 ， 特性方程為:下一頁(yè)返回第二節(jié) JK觸發(fā)器三、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖JK觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖12-5所示。例12 -2 已知圖12 -7所示CP, J, K的電壓波形，試畫出下降沿JK觸發(fā)器Q端對(duì)應(yīng)的電壓波形。設(shè)初始狀態(tài)為0返回上一頁(yè)第三節(jié) D觸發(fā)器和T觸發(fā)器一、D觸發(fā)器D觸發(fā)器只有一個(gè)輸入信號(hào)D，且一般都采用時(shí)鐘控制。特性方程表示為:1.邏輯電路與符號(hào)如圖12 -8所示圖12 -9為邊沿D觸發(fā)器的邏輯符號(hào)。下一頁(yè)返回第三節(jié) D觸發(fā)器和T觸發(fā)器2.真值表D觸發(fā)器的邏輯功能用真值表表示如表

6、12 -4所示。3.狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖D觸發(fā)器狀態(tài)圖可用圖12-10表示。例12 -3 圖12-11為上升沿D觸發(fā)器的CP和D的波形圖，設(shè)初始態(tài)為0，畫出輸出Q的波形。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第三節(jié) D觸發(fā)器和T觸發(fā)器二、T觸發(fā)器1.邏輯電路與符號(hào)如圖12-12所示. 圖12-13為T觸發(fā)器的邏輯符號(hào)2.邏輯功能分析當(dāng)T=1時(shí)，J=K=1,每來(lái)一個(gè)CP脈沖，Q的狀態(tài)要翻轉(zhuǎn)一次當(dāng)T=0時(shí)，J=K=0, Q的狀態(tài)總保持用真值表表示如表12 -5所示。3.特性方程4.狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(圖12-14 )下一頁(yè)返回上一頁(yè)第三節(jié) D觸發(fā)器和T觸發(fā)器三、觸發(fā)器的選擇基本RS觸發(fā)器: 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、搭接容易，在不需要時(shí)鐘脈沖控制翻轉(zhuǎn)的

7、情況下，多用于電位的鎖存，如消除波形抖動(dòng)電路、開關(guān)設(shè)定電路、整形電路等。同步觸發(fā)器: 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，存儲(chǔ)信號(hào)有時(shí)鐘控制，適用于多位數(shù)據(jù)鎖存，但不能用于移位寄存器和計(jì)數(shù)器。時(shí)鐘控制的邊沿觸發(fā)器: 適用于寄存器、移位寄存器、計(jì)數(shù)器等。表12-6給出了常用國(guó)產(chǎn)觸發(fā)器型號(hào)及其功能一覽表。返回上一頁(yè)第四節(jié) 觸發(fā)器的功能轉(zhuǎn)換集成觸發(fā)器可分為TTL電路和CMOS電路兩大類。圖12-15為74 L576和CC4013的管腳排列圖。在集成觸發(fā)器產(chǎn)品中，通常大多數(shù)是JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器兩種。在實(shí)際工作中，有時(shí)會(huì)遇手中只有一種觸發(fā)器，而電路設(shè)計(jì)中卻需要另一種觸發(fā)器，這就需要進(jìn)行觸發(fā)器的功能轉(zhuǎn)換。觸發(fā)器的功能轉(zhuǎn)

8、換就是將已有觸發(fā)器通過(guò)外接一定的組合邏輯電路后，轉(zhuǎn)換成具有另一種邏輯功能的觸發(fā)器。下一頁(yè)返回第四節(jié) 觸發(fā)器的功能轉(zhuǎn)換1. JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成D觸發(fā)器JK觸發(fā)器的特性方程為D觸發(fā)器的特性方程為要使兩個(gè)觸發(fā)器功能相同,把D觸發(fā)器的特性方程進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃稳缦?對(duì)比兩個(gè)特性方程可知，只要我們令J=D, K=D，就可以將JK觸發(fā)器變?yōu)镈觸發(fā)器。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第四節(jié) 觸發(fā)器的功能轉(zhuǎn)換2. D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成T觸發(fā)器已知D, T觸發(fā)器的特性方程分別為:用圖12-16所示電路就可實(shí)現(xiàn)D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成T觸發(fā)器下一頁(yè)返回上一頁(yè)第四節(jié) 觸發(fā)器的功能轉(zhuǎn)換由此得出觸發(fā)器功能的轉(zhuǎn)化步驟為:寫出已有觸發(fā)器和待求觸發(fā)器的狀態(tài)方程;

9、變換待求觸發(fā)器的狀態(tài)方程，使之形式與已有觸發(fā)器的狀態(tài)方程一致;根據(jù)方程式，依據(jù)變量相同、系數(shù)相等則方程一定相等的原則，比較已有和待求觸發(fā)器的狀態(tài)方程，求出轉(zhuǎn)換邏輯關(guān)系;用邏輯電路實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換邏輯關(guān)系。返回上一頁(yè)圖12-1 基本RS觸發(fā)器返回表12-1 基本RS觸發(fā)器的真值表返回 圖12-2 基本RS觸發(fā)器的波形返回 圖12-3 同步RS 觸發(fā)器邏輯符號(hào)返回表12-2 同步RS觸發(fā)器的真值表返回圖12-4 同步RS觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖返回表12-3 JK觸發(fā)器的真值表返回圖12-5 JK觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖返回圖12-6 帶預(yù)置端的JK觸發(fā)器返回圖12-7 JK觸發(fā)器波形圖返回圖12-8 D觸發(fā)器電路返回圖12-9 邊沿D觸發(fā)器邏輯符號(hào)返回表12-4 D觸發(fā)器真值表返回圖12-10 D觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖