（中职）电子技术基础与技能（电子信息类）第10章课件.ppt

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1、（中职）电子技术基础与技能（电子信息类）第10章ppt课件第第10章章 触发器触发器 10.2 集成触发器的基本形式集成触发器的基本形式 10.1 概述概述 10.3 同步同步RS触发器触发器 10.4 各种功能的触发器各种功能的触发器10.5 D触发器触发器 在在计计算算机机系系统统和和数数字字电电路路系系统统中中，要要具具有有记记忆忆功功能能的的基基本本逻逻辑辑单单元元。能能够够记记忆忆（存存储储）1 1位位二二值值信信号号的的基基本本单单元元统统称称为为触触发发器（器（Flip FlopFlip Flop，简写，简写FFFF）。）。10.110.1 概述概述 图图10-1 10-1 触发

2、器的模型触发器的模型 图中图中A、B表示两个输入信号。对应不同逻辑表示两个输入信号。对应不同逻辑功能的触发器有不同的名称，通常称为触发端。功能的触发器有不同的名称，通常称为触发端。Q Q端状态作为触发器的输出状态端状态作为触发器的输出状态 1.触发器的模型触发器的模型2触发器输入端的触发规律触发器输入端的触发规律 CP称为时钟脉冲，它的作用是确定输入信号称为时钟脉冲，它的作用是确定输入信号A、B可控制输出可控制输出Q的状态的时间。的状态的时间。、为为置置1端和置端和置0端，低端，低电电平有效。当平有效。当为为低低电电平平时时，Q端端为为高高电电平，称平，称为为“置位置位”（或置（或置1）；）；

3、为为低低电电平平时时，Q端端为为低低电电平，称平，称为为“复位复位”当当（或清零）。（或清零）。102集成触发器的基本形式集成触发器的基本形式 基基本本RSRS触触发发器器又又称称直直接接复复位位置置位位（Reset Reset SetSet）触发器，是构成各种触发器的最基本单元。触发器，是构成各种触发器的最基本单元。1.1.电路结构电路结构 图图10-2 10-2 基本基本RSRS触发器触发器 触发器工作时序可以分成触发信号到来之前和触发器工作时序可以分成触发信号到来之前和信号到来之后，通常用信号到来之后，通常用Qn表示当前触发器的状态表示当前触发器的状态（称为现态），（称为现态），Qn+1

4、表示在输入信号之后的新状表示在输入信号之后的新状态（称为次态）。态（称为次态）。2.状态描述状态描述（1）状态转换真值表（又称状态转换真值表（又称“状态表状态表”）触发器的次态不仅与触发信号有关触发器的次态不仅与触发信号有关,还与触发器的原来还与触发器的原来状态有关；状态有关；基本RS触发器状态表说明00110100置011000111置111110101保持000001不定态应避免 基本RS触发器状态简表 01置010置111保持00不定态表表10-1 基本基本RS触发器状态转换真值表触发器状态转换真值表表表10-2 基本基本RS触发器状态简表触发器状态简表（2）特性方程（又称状态方程）特性

5、方程（又称状态方程）基本基本RS触发器的特性方程：触发器的特性方程：特性表和特性方程，全面地描述了触发器的逻辑功能。特性表和特性方程，全面地描述了触发器的逻辑功能。其中其中 是基本是基本RSRS触发器的约束条件，表示触发器的约束条件，表示 、不能同时为不能同时为0 0。【例【例10.110.1】在基本在基本RSRS触发器电路中，已知触发器电路中，已知 和和 的电压波形如图所示，试画出和端对应的电压波形如图所示，试画出和端对应的电压波形。的电压波形。RDSD3.波形分析波形分析图图10-3 例例10.1波形图波形图4.基本基本RS触发器的应用触发器的应用 利用基本利用基本RS触发器的记忆作可以消

6、除上述开关振动所产生的触发器的记忆作可以消除上述开关振动所产生的影响。用触发器输出的信号作为开关信号就不会导致误动作。影响。用触发器输出的信号作为开关信号就不会导致误动作。图图10-4 10-4 机械开关的工作情况机械开关的工作情况图图10-5 利用基本利用基本RS触发器消除机械开关振动的影响触发器消除机械开关振动的影响10.3 10.3 同步同步RS触发器触发器只只有有在在时钟控控制制CP端端上上出出现时钟脉脉冲冲时，触触发器器的的状状态才才能改能改变。这种触种触发器称器称为同步触同步触发器器。1 1电路路结构构图图10-6 同步同步RS触发器触发器输输 入入输输 出出说说 明明RSQnQn

7、+10101置置111000置置01110不定态不定态应避应避免免10000保持保持11输输 入入输输 出出RSQn+100保持保持01置置110置置011不定不定态态表表10-3 同步同步RS触发器状态表触发器状态表2.状态描述状态描述表表10-4 同步同步RS触发器状态简表触发器状态简表图图10-7 触发脉冲触发脉冲CP的组成的组成图图10-8 10-8 脉冲不同时刻触发的符号表示形式脉冲不同时刻触发的符号表示形式高电平低电平上升沿下降沿3.触发时刻触发时刻 4.波形分析波形分析【例例10.2】已已知知同同步步RS触触发发器器的的输输入入信信号号波波形形如如图图10-9所所示示，试试画画出

8、出Q、端端的的电电压压波波形形。设设触触发发器器的的初初始始状状态态为为Q=0。图图10-9 例例10.2波形图波形图10.4 各种功能的触发器各种功能的触发器 RS触发器具有触发器具有“置置1”、“置置0”和和“保持保持”的的功能。还有具有其他功能的触发器功能。还有具有其他功能的触发器。市市面面上上触触发发器器的的类类型型除除了了RS触触发发器器外外，还还有有JK触触发发器器、D触触发发器器等等。掌掌握握各各种种触触发发器器的的符符号号及及功功能能是正确使用触发器的基础。是正确使用触发器的基础。1JK触发器的基本特性触发器的基本特性 JK触发器具有触发器具有“置置1”、“置置0”、“保持保持

9、”和和“取反取反”的功能。的功能。图图10-10 JK触发器的逻辑符号触发器的逻辑符号 CP1KQ1JQC1Qn+1J K功能功能Qn 0 1 0 1输出状态同输出状态同J J状态状态0001 1 0 1 0输出状态同输出状态同J J状态状态11011 11 101100 00 0保持保持0101Qn+1=Qn表表10-5 JK触发器功能表触发器功能表【例【例10.310.3】设下降沿触发的】设下降沿触发的JKJK触发的时钟脉冲和触发的时钟脉冲和J J、K K信号的波形如图信号的波形如图10-1110-11所示，画出输出端所示，画出输出端Q Q的波形。设触发器的初始状态为的波形。设触发器的初始

10、状态为1 1。2JK触发器的波形分析触发器的波形分析 图图10-11 JK触发器的波形图触发器的波形图3.JK触发器触发器74LS73A 图图10-12 JK触发器触发器74LS73A的框图的框图1：逻辑逻辑高高电电平平0：逻辑逻辑低低电电平平：低或高的：低或高的逻辑电逻辑电平平：数据在脉冲的下降沿：数据在脉冲的下降沿时时才能使才能使输输出翻出翻转转Q0：数据信号：数据信号输输入前触入前触发发器的器的输输出状出状态态。产产品品逻辑逻辑水平在被表明水平在被表明的的输输入条件之前已建立了入条件之前已建立了输输 入入输输 出出翻转：在翻转：在CP脉冲的作用下，触发器的脉冲的作用下，触发器的输出状态翻

11、转成与原状态相反输出状态翻转成与原状态相反CLKJK Q00 01001010 11101 0111翻转翻转表表10-6 JK触发器触发器74LS73A功能表功能表4.JK触发器的应用触发器的应用（1）构成）构成T触发器触发器。图图10-13 JK触发器构成触发器构成T触发器触发器 TQn+10Qn（保持）（保持）1 （取反）（取反）表表10-7 T触发器的状态转换真值表触发器的状态转换真值表（2）构成）构成计数器数器图图10-14 两个两个JK触发器构成的触发器构成的2位二进制计数位二进制计数 10.5 D触发器触发器 1.D触发器的基本特性触发器的基本特性 D触触发器具有器具有“置置1”、

12、“置置0”和和“保持保持”的功能。的功能。输输 入入输输 出出功能说功能说明明CPDQ n+100置置011置置1图图10-15 D触发器的逻辑符号触发器的逻辑符号表表10-8 D触发器功能表触发器功能表2波形分析波形分析【例例10.410.4】设设上上升升沿沿翻翻转转的的D触触发发器器的的时时钟钟脉脉冲冲和和D信信号号的的波波形形如如图图10-16所所示示，画画出出输输出出端端Q的的波波形形。设设触触发发器器的初始状态为的初始状态为0。解：解：图图10-16 例例10.4波形图波形图3D触发器触发器74175（a）管脚图）管脚图 （b）实物图）实物图图图10-17 74LS175引脚图引脚图

13、表表10-9 74LS175功能表功能表输输 入入输输 出出*说说明明*CLKDQ00清清0100置置0111置置1100Q04D触发器的应用触发器的应用（1）构成寄存器）构成寄存器图图10-18 超市寄存柜超市寄存柜 图图10-19 四个四个D触发器构成触发器构成4位二进制数寄存器位二进制数寄存器 这种电路实现保存数据的功能，称为寄存器。其工作特点这种电路实现保存数据的功能，称为寄存器。其工作特点是，在电路通电状态下，数据将一直保存，但断电后，数据是，在电路通电状态下，数据将一直保存，但断电后，数据将丢失。将丢失。（2）抢答电路）抢答电路 图图10-20 4人抢答电路人抢答电路本章回顾本章回

14、顾 触触发发器器由由于于具具有有记记忆忆存存储储作作用用，它它可可以以将将各各种种数数字字信信息息存存储储起起来来，供供信信息息处处理理时时使使用用，从从而而在在数数字字系统中运用极为广泛。系统中运用极为广泛。触触发发器器的的类类型型从从逻逻辑辑功功能能上上区区分分，有有RS触触发发器器，D触发器，触发器，JK触发器。触发器。触触发发器器的的结结构构往往往往包包含含反反馈馈结结构构，这这一一结结构构使使得得电电路路的的输输出出不不仅仅与与当当前前的的输输入入信信号号有有关关，而而且且与与电电路路原原来来的的输输出出状状态态有有关关。为为表表征征不不同同时时间间段段的的相相互互影影响响，在在触触

15、发发器器的的分分析析过过程程中中，通通常常会会用用到到Qn来来表表示示于某一状态，而用于某一状态，而用Qn+1来表示其下一种状态。来表示其下一种状态。触触发发器器运运用用于于数数字字电电路路中中时时，其其工工作作通通常常要要按按一一定定的的节节拍拍进进行行，控控制制触触发发器器工工作作频频率率的的脉脉冲冲称称为为时时钟钟脉脉冲冲。有有时时钟钟脉脉冲冲作作控控制制信信号号的的触触发发器器可可以以通通过过时时钟钟脉脉冲冲控控制制触触发发器器的的翻翻转转时时刻刻，常常见见的的翻翻转转时时刻刻有有CP=1或或CP=0期期间间、上上升升沿沿或或下下降降沿沿四四种种，翻翻转转时时刻刻可可以以从从触触发发器

16、器逻逻辑辑符符号号中中CP输输入入线线的的表表示方法中确定。示方法中确定。图图10-21 CP触发方式触发方式实验实验 RS触发器、触发器、JKJK触发器和触发器和4 4人抢答器人抢答器一、实验目的一、实验目的 1.熟熟悉悉并并掌掌握握RS触触发发器器的的构构成成，工工作作原原理理和和功功能能测试方法。测试方法。2.2.理解理解JKJK触发器的功能测试方法。触发器的功能测试方法。3.学会正确使用触发器集成芯片。学会正确使用触发器集成芯片。二、实验仪器及材料二、实验仪器及材料 1.双踪示波器。双踪示波器。2.器件：器件：74LS00 二输入端四与非门二输入端四与非门 1片片 74LS175 4D

17、触发器触发器 1片片 74LS73A 双双JK触发器触发器 1片片 三、实验内容三、实验内容（1）基本基本RS触发器触发器功能测试功能测试 Q逻逻 辑辑 功功 能能01111011表表10-10 基本基本RS触发器测试结果记录表触发器测试结果记录表 四、实验报告四、实验报告 写写出出实实验验内内容容第第（2）点点，分分析析4人人抢抢答答电电路路的的原理原理。为什么实验中要求输入时钟频率大于为什么实验中要求输入时钟频率大于10KHz？五、想一想、做一做五、想一想、做一做 利用利用JK触发器构成八进制计数器，同时，触发器构成八进制计数器，同时，在实现每次八分频的同时输出一个脉冲信在实现每次八分频的同时输出一个脉冲信号给后续电路。号给后续电路。