《電工電子基本技能操作項(xiàng)目教程》課件項(xiàng)目二十五

項(xiàng)目二十五觸發(fā)器能力目標(biāo)1．學(xué)會(huì)邏輯電平0與1的實(shí)現(xiàn)；2．學(xué)會(huì)將JK觸發(fā)器改接成D觸發(fā)器與T觸發(fā)器；3．動(dòng)手能力得到加強(qiáng)。知識(shí)目標(biāo)1．知道RS觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)與功能；2．知道JK觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)與邏輯功能；3．知道觸發(fā)器的邏輯功能分析。觸發(fā)器項(xiàng)目內(nèi)容與原理觸發(fā)器在數(shù)字電路中，能夠存儲(chǔ)1位二值信號(hào)的基本單元電路稱為觸發(fā)器。為了實(shí)現(xiàn)記憶功能，觸發(fā)器有兩個(gè)基本特點(diǎn)：第一：具有兩個(gè)能自行保持的穩(wěn)定狀態(tài)，用來表示邏輯狀態(tài)“0”與“1”。第二：在觸發(fā)信號(hào)的操作下，根據(jù)不同的輸入信號(hào)可以置成“1”或“0”狀態(tài)。觸發(fā)器一、RS觸發(fā)器

1、基本RS觸發(fā)器

(1)電路構(gòu)成?；綬S觸發(fā)器也稱RS鎖存器。它是用兩個(gè)與非門或兩個(gè)或非門交叉聯(lián)接而成。圖25-1為與非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器。(2)工作原理與狀態(tài)表。由圖25-1分析可知：當(dāng)S=0，R=1時(shí)，Q=1，=0；當(dāng)S=1，R=0時(shí)，Q=0，

=1；當(dāng)S=1，R=1時(shí)，Q保持不變。應(yīng)當(dāng)注意的是，當(dāng)R=S=0時(shí)，與非門有0出1，Q==1，不符合邏輯要求。而且當(dāng)負(fù)脈沖除去后，觸發(fā)器狀態(tài)將由不可確定因素影響確定，所以禁止這種情況的發(fā)生。觸發(fā)器圖25-1基本RS觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)觸發(fā)器SRQnQn+10000111100110011010101011①1①110001表25-1基本RS觸發(fā)器的工作狀態(tài)見表25-1。

(注：①SD、RD的0狀態(tài)同時(shí)消失以后狀態(tài)不定)觸發(fā)器2、可控RS觸發(fā)器

(1)電路結(jié)構(gòu)?？煽豏S觸發(fā)器又稱為同步觸發(fā)器。電路由兩部分構(gòu)成如圖25-2所示：一部分是由與非門c、d構(gòu)成的輸入控制電路；另一部分為與非門a、b構(gòu)成的RS鎖存器。(2)工作原理及狀態(tài)表。由圖25-2分析可知，只有當(dāng)CP=1時(shí)，觸發(fā)器才能接受輸入信號(hào)，并按照輸入信號(hào)將觸發(fā)器的輸出置成相應(yīng)的狀態(tài)。在CP=1時(shí)，S和R的狀態(tài)變化都可能引起輸出狀態(tài)的改變。在CP回到0后，觸發(fā)器保存的是CP回到0以前的瞬間狀態(tài)。表25-2為可控RS觸發(fā)器的狀態(tài)表。(3)特征方程?？煽豏S觸發(fā)器的功能可用其特征方程表示：RS=0(約束條件)觸發(fā)器圖25-2可控RS觸發(fā)器結(jié)構(gòu)與電路符號(hào)觸發(fā)器CPSRQnQn+10××000××1110000100111100111011101001011011101①11111①表25-2注：①CP回到低電平后狀態(tài)不定。觸發(fā)器二、JK觸發(fā)器

1、電路結(jié)構(gòu)

JK觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)有多種，現(xiàn)以主從型JK觸發(fā)器為例。主從型JK觸發(fā)器由兩個(gè)可控型RS觸發(fā)器組成。JK觸發(fā)器受CP脈沖控制，當(dāng)CP為下降沿時(shí)，JK觸發(fā)器觸發(fā)。圖25-3為JK觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與電路符號(hào)。觸發(fā)器圖25-3主從JK觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)與電路符號(hào)觸發(fā)器2、工作原理與狀態(tài)表

(1)J=K=0時(shí)，當(dāng)CP脈沖的下降沿到來時(shí)，觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變。(若初態(tài)為0則次態(tài)為0，若初態(tài)為1則次態(tài)為1。)(2)J=0，K=1時(shí)，當(dāng)CP脈沖的下降沿到來時(shí)，觸發(fā)器的狀態(tài)為0。(無論初態(tài)為0還是為1，次態(tài)均為0，實(shí)現(xiàn)置0功能。)(3)J=1，K=0時(shí)，當(dāng)CP脈沖的下降沿到來時(shí)，觸發(fā)器的狀態(tài)為1。(無論初態(tài)為0還是為1，次態(tài)均為1，實(shí)現(xiàn)置1功能。)(4)J=K=1時(shí)，當(dāng)CP脈沖的下降沿到來時(shí)，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。(初態(tài)為0時(shí)，次態(tài)為1；初態(tài)為1時(shí)次態(tài)為0，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能。)

3、特征方程：觸發(fā)器JKQnQn+1功能0000保持110100置0101001置1111101計(jì)數(shù)10其邏輯狀態(tài)見表25-3。表25-3觸發(fā)器三、D觸發(fā)器

1、電路符號(hào)

D觸發(fā)器又叫數(shù)據(jù)鎖存器，其電路符號(hào)見圖25-4。

2、工作原理與狀態(tài)表在時(shí)鐘脈沖到來之前，即CP=0時(shí)，觸發(fā)器狀態(tài)維持不變；當(dāng)時(shí)鐘脈沖到來后，即CP=1時(shí)，輸出等于時(shí)鐘脈沖到來之前的輸入信號(hào)。表25-4是D觸發(fā)器的狀態(tài)表。

3、特征方程Qn+1?=?D觸發(fā)器圖25-4D觸發(fā)器電路符號(hào)觸發(fā)器DQnQn+1000010101111表25-4觸發(fā)器四、T觸發(fā)器

1、電路符號(hào)圖25-5為T觸發(fā)器的電路符號(hào)。

2、工作原理與狀態(tài)表當(dāng)控制信號(hào)T=1時(shí)，每來一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)它的狀態(tài)就翻轉(zhuǎn)一次；而當(dāng)T=0時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)到達(dá)后它的狀態(tài)保持不變。表25-5是T觸發(fā)器的狀態(tài)表。

3、特征方程觸發(fā)器圖25-5T觸發(fā)器電路符號(hào)項(xiàng)目訓(xùn)練準(zhǔn)備(1)與非門集成塊74LS00一塊；(2)JK觸發(fā)器74LS112一塊；(3)萬用表；(4)直流穩(wěn)壓電源。觸發(fā)器項(xiàng)目操作與測量(一)RS觸發(fā)器1、基本RS觸發(fā)器(1)選用集成塊74LS00中任一兩個(gè)與非門，按圖25-1搭接電路構(gòu)成基本RS觸發(fā)器。(2)將+5V直流電源送入集成塊74LS00。(3)按表25-6所示，改變輸入端的狀態(tài)，觀察并測量輸出端變化情況，并將結(jié)果記入表25-6中。觸發(fā)器觸發(fā)器SRQnQn+1功

能000

1

010

1

100

1

110

1

表25-6觸發(fā)器2、可控RS觸發(fā)器(1)選用集成塊74LS00中任意四個(gè)與非門，按圖25-2搭接電路構(gòu)成可控RS觸發(fā)器。(2)將+5V直流電源送入集成塊74LS00。(3)從單次脈沖源加入時(shí)鐘脈沖CP。(4)當(dāng)CP=1時(shí)，按表25-7所示，改變輸入端的狀態(tài)，觀察并測量輸出端變化情況，將結(jié)果記入表25-7中。觸發(fā)器SRQnQn+1功

能000

1

010

1

100

1

110

1

表25-7觸發(fā)器(二)JK觸發(fā)器(1)將+5V電源送入集成塊74LS112。(2)選擇74LS112中任一JK觸發(fā)器，輸入端J、K、置1端SD及置0端RD分別通過開關(guān)接地。(3)將單次脈沖源的正脈沖加至CP端。(4)按表25-8所示，改變輸入端的狀態(tài)，當(dāng)CP脈沖下降沿到來時(shí)，觀察輸出端的變化情況，將結(jié)果記入表25-8中。觸發(fā)器JKQnQn+1功

能000

1

010

1

100

1

110

1

表25-8觸發(fā)器(三)D觸發(fā)器(1)利用74LS112JK觸發(fā)器接成T觸發(fā)器。(2)將+5V電源送入74LS112。(3)將輸入端D通過開關(guān)接地。(4)送入單次脈沖源的正脈沖。(5)當(dāng)CP=1時(shí)，改變輸入端狀態(tài)，觀察輸出端狀態(tài)變化，將結(jié)果填入表25-9中。觸發(fā)器DQnQn+100

01

10

11

表25-9觸發(fā)器(四)T觸發(fā)器(1)利用74LS112JK觸發(fā)器接成D觸發(fā)器。(2)將+5V電源送入74LS112。(3)將輸入端T通過開關(guān)接地。(4)送入單次脈沖源的正脈沖。(5)當(dāng)CP=1時(shí)，改變輸入端狀態(tài)，觀察輸出端狀態(tài)變化，將結(jié)果填入表25-10中。觸發(fā)器TQnQn+100

01

10

11

表25-10觸發(fā)器(五)操作注意事項(xiàng)(1)所有集成塊都是+5V直流電源供電，不可接