计数器教学课件电子教案.pptx

PPT3-5 计数器LOGO项目三项目三 数字温度警报器数字温度警报器3.1.4 边沿触发器边沿触发器JK触发器存在触发器存在一一次变化次变化问题，究问题，究其原因是：其原因是： 主触发器是主触发器是电平电平触发。触发。产生的条件：产生的条件：Q=0时，时，J的正跳的正跳变；变；Q1时，时，K的正跳变。的正跳变。结论：结论：“一次变一次变化化” 导致导致JK触触发器抗干扰能发器抗干扰能力下降！力下降！解决办法：引解决办法：引入入边沿边沿触发。触发。 J CP K & & & & & & & & 1 & & G8 G7 G10 G11 G9 G3 G1 G2 G4 G6 G5 Q Q Q Q 主从主从JKJK触发器的特点触发器的特点： 不存在状态不定情况；不存在状态不定情况； 主从结构，动作分两步（同主从主从结构，动作分两步（同主从RSRS），脉冲触发；），脉冲触发； 要求要求CP=1CP=1期间，期间，J J、K K无变化。无变化。若若J J、K K有变化，要根据有变化，要根据J J、K K变化情况具体分析后沿到来前一时刻主触发器的状态变化情况具体分析后沿到来前一时刻主触发器的状态 RdRd、SdSd分别为复位和置位端，优先于分别为复位和置位端，优先于CPCP、J J、K K。 存在存在“一次性变化一次性变化”现象现象3.1.4 3.1.4 边沿触发器边沿触发器 1 1、电路结构和逻辑符号、电路结构和逻辑符号 RD D SD & & & & & & G5 G6 G3 G4 G1 G2 Q Q CP S 1D R Q Q C1 RD SD 逻辑图逻辑图逻辑符号逻辑符号预预置置端端清清零零端端1 10 01 10 00 01 11 11 11 11 11 11 11 10 0S SD D、R RD D分别为直接置分别为直接置1 1和置和置0 0 信号，低电平有效。信号，低电平有效。 基本RS触发器一、一、 维持阻塞维持阻塞D D触发器触发器 2 2、工作原理、工作原理 RD D SD & & & & & & G5 G6 G3 G4 G1 G2 Q Q CP Q5 Q6 Q3 Q4 SD=RD =1 &0 01 11 11 11 1Qn+1=Qn&D DD DCP = 0CP = 0 DQ 5DQ 63.1.4 3.1.4 边沿触发器边沿触发器 CP = 0CP = 0 期间期间D D信号存于信号存于Q6Q6一、一、 维持阻塞维持阻塞D D触发器触发器 RD D SD & & & & & & G5 G6 G3 G4 G1 G2 Q Q CP Q5 Q6 Q3 Q4 CPCP由由0 0变变1 1DQn 1DQn 1&D DD DD DD DD DD D在在CPCP脉冲的上升沿到来时，触法器的状态改变，且与脉冲的上升沿到来时，触法器的状态改变，且与D D信号相同信号相同SD=RD =1 2 2、工作原理、工作原理 3.1.4 3.1.4 边沿触发器边沿触发器 一、一、 维持阻塞维持阻塞D D触发器触发器 RD D SD & & & & & & G5 G6 G3 G4 G1 G2 Q Q CP Q5 Q6 Q3 Q4 2 2、工作原理、工作原理 SD=RD =1 CP=1CP=1&D DD D1 1若若Q3=0， Q4=1 0 01 11 10 0置置0维持线，维持线，置置1阻塞线阻塞线1 10 01 13.1.4 3.1.4 边沿触发器边沿触发器 一、一、 维持阻塞维持阻塞D D触发器触发器 RD D SD & & & & & & G5 G6 G3 G4 G1 G2 Q Q CP Q5 Q6 Q3 Q4 2、工作原理 CP=1&D DD D1 1若若Q3=1， Q4=0 1 10 00 0置置1维持线，置维持线，置0阻塞线阻塞线1 1&1 1SD=RD =1 1 13.1.4 边沿触发器 一、一、 维持阻塞维持阻塞D D触发器触发器3 3、触发方式、触发方式维持阻塞维持阻塞D D触发器在触发器在CPCP脉冲的脉冲的上升沿产生状态变化上升沿产生状态变化，属上升沿，属上升沿触发方式。其次态取决于触发方式。其次态取决于CPCP脉冲上升沿到达脉冲上升沿到达前前瞬间瞬间D D端的信号端的信号。 RD D SD & & & & & & G5 G6 G3 G4 G1 G2 Q Q CP 3.1.4 3.1.4 边沿触发器边沿触发器 S 1D R Q Q C1 RD SD 逻辑符号逻辑符号一、一、 维持阻塞维持阻塞D D触发器触发器 4 4、 逻辑功能逻辑功能 逻辑功能表逻辑功能表nQ1n Q000010101111特性方程特性方程Qn+1=D状态转换图状态转换图 D=1 D=0 D=0 D=1 0 1 D3.1.4 3.1.4 边沿触发器边沿触发器 一、一、 维持阻塞维持阻塞D D触发器触发器工作波形 S 1D R Q Q “1” D CP C1 CP D Q D D 触发器的逻辑功能表触发器的逻辑功能表nQ1n QD000010101111维持阻塞维持阻塞D触发器状态变化产生在时钟触发器状态变化产生在时钟脉冲的上升沿，其次态决定于该时刻前脉冲的上升沿，其次态决定于该时刻前瞬间输入信号瞬间输入信号D。3.1.4 边沿触发器 一、一、 维持阻塞维持阻塞D D触发器触发器(4-13) 如右图所示在边沿D触发器的基础上，增加三个门G1、G2、G3，把输出Q馈送回G1、 G3便构成了边沿JK触发器。二、边沿JK触发器DCP&Q Q1&1111JK&G1G2G3 J CP K Q Q J KQ Q曾用符号 J CP K 1J 1KQ Q国标符号 CP C11、电路组成及其逻辑符号 逻辑符号如下图所示。3.1.4 边沿触发器 (4-14)1）、D的逻辑表达式nnnnnnnnnnQKQJKJQKQJQKQJKQQJKQQJD)()(1nnnQDJQKQCP下降沿时刻有效2、工作原理 2）、特性方程 将上式代入边沿D触发器的特性方程，可以得到：DCP&Q Q1&1111JK&G1G2G3(4-15)3、集成边沿集成边沿JK触发器触发器(a) 74LS112 的引脚图 16 15 14 13 12 11 10 974LS112 1 2 3 4 5 6 7 8VCC 1RD 2RD 2CP 2K 2J 2SD 2Q1CP 1K 1J 1SD 1Q 1Q 2Q GND(b) CC4027 的引脚图 16 15 14 13 12 11 10 9CC4027 1 2 3 4 5 6 7 8VDD 2Q 2Q 2CP 2RD 2K 2J 2SD1Q 1Q 1CP 1RD 1K 1J 1SD VSS74LS112为CP下降沿触发，其异步输入端RD和SD为低电平有效。CC4027为CP上升沿触发，且其异步输入端RD和SD为高电平有效。注意(4-16)异步置1异步置0不允许10不用 0 1 1 0 1 1 不变01 0 0 0 1 0 0 保持同步置0同步置1翻转01001110 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 注Qn+1J K Qn RD SD CPCMOS边沿JK触发器CC4027的特性表 当RD=SD=0时，CP上升沿瞬间，触发器按照特性方程Qn+1=JQn+KQn的规定转换状态，CP下降沿无效，即CP下降沿不起作用，相应地触发器仍维持原来状态不变。 当异步输入端工作时，J、K、Qn、CP均无效，即对Qn+1不起作用，触发器输出端的状态仅决定于RD、SD的取值，当RDSD01时置1，RDSD10时置0， RDSD11不允许。(4-17)TTL边沿JK触发器74LS112的特性表异步置0异步置1不允许10不用 0 1 1 0 0 0 不变01 0 1 1 1 1 1 保持同步置0同步置1翻转01001110 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 注Qn+1J K Qn RD SD CP 当RD=SD=1时，CP下降沿瞬间，触发器按照特性方程Qn+1=JQn+KQn的规定转换状态，CP上升沿无效，即CP上升沿不起作用，相应地触发器仍维持原来状态不变。 当异步输入端工作时，J、K、Qn、CP均无效，即对Qn+1不起作用，触发器输出端的状态仅决定于RD、SD的取值，当RDSD01时置0，RDSD10时置1， RDSD00不允许。(4-18) 4、边沿边沿JK触发器的主要特点触发器的主要特点 1）、）、CP边沿（上升沿或下降沿）触发边沿（上升沿或下降沿）触发 在在CP脉冲上升沿（或下降沿）时刻，触发器按照脉冲上升沿（或下降沿）时刻，触发器按照特性方程的规定转换状态，其他时间里，特性方程的规定转换状态，其他时间里，J、K不起不起作用。作用。 2 2）、）、抗干扰能力强抗干扰能力强 因为只在触发沿甚短的时间内触发，其他时间输因为只在触发沿甚短的时间内触发，其他时间输入信号对触发器不起作用，保证信号的可靠接收。入信号对触发器不起作用，保证信号的可靠接收。 3 3）、）、功能齐全，使用灵活方便功能齐全，使用灵活方便 具有置具有置1、置置0、保持、翻转四种功能。保持、翻转四种功能。LOGOAdd your company slogan