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電子技術基礎與技能7.1RS觸發器【實踐導入】:基本RS觸發器的邏輯關系7.1RS觸發器圖7-1-1(a)教學活動1:認知基本RS觸發器的邏輯關系圖7-1-1(b)按圖7-1-1分別搭接4個電路,驗證基本RS觸發器的邏輯關系。【實踐導入】:基本RS觸發器的邏輯關系7.1RS觸發器圖7-1-1(c)教學活動1:認知基本RS觸發器的邏輯關系驗證圖7-1-1(d)初態為1按圖7-1-1分別搭接4個電路,驗證基本RS觸發器的邏輯關系。7.1RS觸發器教學活動2:認知基本RS觸發器的結構、符號、工作原理、真值表及功能7.1.1基本RS觸發器一、電路結構和圖形符號1.電路結構將兩個集成與非門的輸出端和輸入端交叉反饋相接即構成一個基本RS觸發器。它有兩個輸入端、,字母上面的非號表示低電平有效;Q和是一對互補輸出端,通常規定Q端的狀態為觸發器的輸出狀態。圖7-1-2(a)邏輯電路

端稱為置0端(又稱復位端)圖7-1-2(b)圖形符號置1端置0端2.圖形符號

端稱為置1端(又稱置位端)7.1RS觸發器教學活動2:認知基本RS觸發器的結構、符號、工作原理、真值表及功能7.1.1基本RS觸發器二、工作原理圖7-1-2(a)邏輯電路7.1RS觸發器教學活動2:認知基本RS觸發器的結構、符號、工作原理、真值表及功能7.1.1基本RS觸發器三、真值表及邏輯功能圖7-1-2(a)邏輯電路邏輯功能00不定不允許*010置0101置111保持7.1RS觸發器教學活動3:認知同步RS觸發器的結構、符號、工作原理、真值表及功能7.1.2鐘控同步RS觸發器一、電路結構和圖形符號1.電路結構圖7-1-3(a)所示電路為用與非門構成的同步RS觸發器。其中,門G1和門G2組成基本RS觸發器,門G3和門G4構成引導控制門,CP為時鐘脈沖信號。

是直接置0端和直接置1端。圖7-1-3(a)邏輯電路圖7-1-3(b)圖形符號2.圖形符號7.1RS觸發器教學活動3:認知同步RS觸發器的結構、符號、工作原理、真值表及功能7.1.2鐘控同步RS觸發器二、工作原理1.當CP=0時,門G3、G4被封鎖,輸出均為1,不論輸入信號R、S如何變化,由G1和G2組成的基本RS觸發器保持原狀態不變。2.當CP=1時,門G3、G4被打開,觸發器輸出狀態由輸入信號R、S決定。【掃描媒體鏈接二維碼】7.1RS觸發器教學活動3:認知同步RS觸發器的結構、符號、工作原理、真值表及功能7.1.2鐘控同步RS觸發器三、真值表及邏輯功能RS邏輯功能00保持011置1100置011不定不允許7.1RS觸發器教學活動3:認知同步RS觸發器的結構、符號、工作原理、真值表及功能7.1.2鐘控同步RS觸發器四、例題解析問題解析:觸發器的初始狀態為0,在第一個脈沖CP=1期間,R=0,S=1,觸發器被置1態,而在CP=0期間,觸發器保持原狀態不變;在第二個脈沖CP=1期間,R=1,S=0,觸發器被置0態,而在CP=0期間,觸發器保持原狀態不變;在第三個脈沖CP=1期間,R=0,S=0,觸發器保持原狀態0不變,而在CP=0期間,觸發器保持原狀態不變;依次類推,在CP=1期間,輸出信號Q由輸入信號R、S決定,在CP=0期間,觸發器Q保持原狀態不變。7.1RS觸發器教學活動4:認知主從RS觸發器的結構、觸發方式7.1.3

主從RS觸發器一、電路結構和圖形符號1.電路結構圖7-1-4(a)邏輯電路圖7-1-4(b)圖形符號2.圖形符號由兩個同步觸發器構成。主觸發器由G5、G6、G7、G8組成;從觸發器由G1、G2、G3、G4組成。CP端的“∧”和“○”表示CP下降沿觸發,即狀態變化發生在CP的下降沿時刻。CP下降沿觸發7.1RS觸發器教學活動4:認知主從RS觸發器的結構、工作原理、觸發方式7.1.3主從RS觸發器二、工作原理當CP=0時,主觸發器不翻轉,Q

=1不變;從觸發器翻轉,Q=1。設觸發器始態為Q=0(即從觸發器Q=0,主觸發器Q

=0),計數脈沖從CP處輸入。當CP=1時,主觸發器狀態翻轉,Q

=1;從觸發器不能翻轉,輸出Q=0不變。三、觸發方式CP下降沿觸發,即觸發器狀態變化發生在CP由1變0時刻。電子技術基礎與技能7.2JK觸發器按圖連接電路,驗證四種情況下JK觸發器的邏輯關系。7.2JK觸發器圖7-2-1(a)教學活動1:驗證JK觸發器的邏輯關系圖7-2-1(b)【實踐導入】:JK觸發器的邏輯關系按圖連接電路,驗證四種情況下JK觸發器的邏輯關系。7.2JK觸發器圖7-2-1(c)教學活動1:認知JK觸發器的邏輯關系圖7-2-1(d)【實踐導入】:JK觸發器的邏輯關系初態為0初態為0按圖連接電路,驗證四種情況下JK觸發器的邏輯關系。7.2JK觸發器圖7-2-1(e)教學活動1:認知JK觸發器的邏輯關系圖7-2-1(f)【實踐導入】:JK觸發器的邏輯關系初態為1初態為17.2JK觸發器教學活動2:認知JK觸發器的結構、符號、真值表及功能7.2.1JK觸發器基礎知識一、電路結構和圖形符號1.電路結構圖7-2-2(a)邏輯電路圖7-2-2(b)圖形符號2.圖形符號該觸發器是CP

下降沿觸發有效(有小圓圈)。主從JK觸發器是在主從RS觸發器的基礎上發展而來,將主從RS觸發器的、引回到門G7、G8的輸入端即可構成主從JK觸發器。7.2JK觸發器教學活動2:認知JK觸發器的結構、符號、真值表及功能7.2.1JK觸發器基礎知識二、邏輯功能及真值表圖7-2-2(b)圖形符號JK邏輯功能00保持010置0101置111翻轉7.2JK觸發器教學活動2:熟悉JK觸發器的結構、符號、真值表及功能7.2.1JK觸發器基礎知識三、例題解析問題解析:觸發器的初始狀態為1,在第一個時鐘脈沖CP下降沿到來前,觸發器Q為1態;在第一個時鐘脈沖CP下降沿到來時,J=0,K=1,觸發器被置0態;在第二個時鐘脈沖CP下降沿到來時,J=1,K=0,觸發器被置1態;依次類推,除了在CP下降沿時刻,輸出信號Q由輸入信號J、K決定,其余時刻,觸發器Q都保持原狀態不變。7.2JK觸發器教學活動3:認知集成JK觸發器的引腳排列、邏輯功能及實踐應用7.2.2集成JK觸發器一、集成JK觸發器的引腳排列及功能74LS112內含兩個CP下降沿觸發的JK觸發器,置位端和復位端的作用不受CP同步脈沖的控制,其有效電平為低電平。CC4027內含兩個CP上升沿觸發的JK觸發器,置位端SD和復位端RD的作用不受CP同步脈沖的控制,其有效電平為高電平。7.2JK觸發器教學活動3:認知集成JK觸發器的引腳排列、邏輯功能及實踐應用7.2.2集成JK觸發器對于常用的集成JK觸發器的外引線排列的幾點說明:一、集成JK觸發器的引腳排列及功能7.2JK觸發器教學活動3:認知集成JK觸發器的引腳排列、邏輯功能及實踐應用7.2.2集成JK觸發器二、集成JK觸發器的邏輯功能輸

入輸

出CPJK01×××0110×××1011↓0011↓010111↓101011↓11表7-2-274LS112邏輯功能7.2JK觸發器教學活動3:認知集成JK觸發器的引腳排列、邏輯功能及實踐應用7.2.2集成JK觸發器二、集成JK觸發器的邏輯功能表7-2-3CC4027邏輯功能輸

入輸

出RDSDCPJK01×××1010×××0100↑0000↑010100↑101000↑117.2JK觸發器教學活動3:認知集成JK觸發器的引腳排列、邏輯功能及實踐應用7.2.2集成JK觸發器三、集成JK觸發器的實踐應用1.分頻電路圖7-2-4(a)所示的分頻電路,由CMOS集成電路雙JK觸發器CC4027構成,其1J、1K均接高電平,由JK觸發器的功能可知:J=K=1時,Qn+1=,所以每一個CP上升沿到來時,觸發器狀態都會翻轉一次。圖7-2-4(a)

分頻電路從圖7-2-4(b)所示波形的關系可看出,1Q波形的周期是1CP脈沖的2倍,即1Q頻率為1CP的1/2倍,實現了二分頻。圖7-2-4(b)波形圖7.2JK觸發器教學活動3:認知集成JK觸發器的引腳排列、邏輯功能及實踐應用7.2.2集成JK觸發器三、集成JK觸發器的實踐應用2.多路控制開關圖7-2-5所示是三路控制開關電路。電路中所用芯片是CC4027雙JK觸發器,其J、K端接在高電平上,觸發器工作在計數狀態,只要有CP脈沖,它的狀態就翻轉。工作原理:假設開始時繼電器是不工作的的,即觸發器的Q為0。任意按下S1、S2、S3中的一個,觸發器獲得一個上升沿脈沖,觸發器翻轉,Q=1,VT飽和,繼電器K吸合工作;再任意按下S1、S2、S3中的一個,觸發器又翻轉,Q=0,繼電器失電停止工作。圖7-2-5三路控制開關電路7.2JK觸發器教學活動4:測試集成雙JK觸發器74LS112的邏輯功能【實訓】測試集成雙JK觸發器74LS112的邏輯功能1.熟悉74LS112的引腳及功能(在圖中標注各引腳功能)2.連接電路、測試JK觸發器邏輯功能(1)

、的功能測試CPJKQ×××01

×××10

圖7-2-874LS112的

、功能測試電路根據圖7-2-8連接電路、測試JK觸發器邏輯功能,并將結果填入表7-2-4中。表7-2-4JK觸發器

、的功能測試7.2JK觸發器教學活動4:測試集成雙JK觸發器74LS112的邏輯功能【實訓】測試集成雙JK觸發器74LS112的邏輯功能2.連接電路、測試JK觸發器邏輯功能

圖7-2-974LS112邏輯功能測試電路根據圖7-2-9連接電路、測試JK觸發器邏輯功能,并將結果填入表7-2-5中。(2)邏輯功能測試JKCPQn+1Qn=0Qn=1000→1

1→0

010→1

1→0

100→1

1→0

110→1

1→0

表7-2-5JK觸發器的邏輯功能測試表電子技術基礎與技能7.3D觸發器按圖連接電路,驗證兩種情況下D觸發器的邏輯關系。7.3D觸發器圖7-3-1(a)教學活動1:驗證D觸發器的邏輯關系圖7-3-1(b)【實踐導入】:D觸發器的邏輯關系【實驗結論】D觸發器的輸出與輸入之間的關系為:當D=0時,Qn+1=0;當D=1時,Qn+1=1。7.3D觸發器教學活動2:認知D觸發器的結構、符號、真值表及功能7.3.1D觸發器基礎知識一、電路結構和圖形符號1.電路結構圖7-3-2(a)邏輯電路圖7-3-2(b)圖形符號2.圖形符號CP

上升沿觸發有效將JK觸發器的K端串接一個非門后再與J端相連,引出一個控制端作為輸入端D,即構成D觸發器。7.3D觸發器教學活動2:認知D觸發器的結構、符號、真值表及功能7.3.1D觸發器基礎知識二、邏輯功能及真值表圖7-3-2(b)圖形符號DQn+1功能說明00置011置1表7-3-1D觸發器真值表和功能表7.3D觸發器教學活動3:認知集成D觸發器的引腳功能、邏輯功能及實踐應用7.3.2集成D觸發器一、集成D觸發器的引腳排列及功能圖7-3-3集成D觸發器外引腳排列74LS74由時鐘脈沖上升沿觸發,置位和復位端有效電平為低電平;CD4013由時鐘脈沖上升沿觸發,置位和復位端有效電平為高電平。7.3D觸發器教學活動3:認知集成D觸發器的引腳功能、邏輯功能及實踐應用7.3.2集成D觸發器二、集成D觸發器的邏輯功能表7-3-274LS74的邏輯功能輸

入輸

出CPDQn+101××0110××1011↓×Qn11↑00111↑1107.3D觸發器教學活動3:認知集成D觸發器的引腳功能、邏輯功能及實踐應用7.3.2集成D觸發器三、集成D觸發器的實踐應用1.計時分頻電路圖7-3-4(a)

計時分頻電路圖7-3-4(b)計時分頻電路波形圖每來一個時鐘脈沖CP的下降沿,Q1的狀態改變一次;每來一個Q1的下降沿,Q2的狀態改變一次。由圖(b)可知Q1波形的周期是CP的兩倍,頻率為CP的二分之一,實現了二分頻;Q2波形的周期是CP的四倍,頻率為CP的四分之一,實現了四分頻。7.3D觸發器教學活動3:認知集成D觸發器的引腳功能、邏輯功能及實踐應用7.3.2集成D觸發器三、集成D觸發器的實踐應用2.簡單的紅外遙控接收電路每按動一下紅外發射器的按鈕,紅外接收頭的輸出端(uo)輸出一個負脈沖。每來一個負脈沖(其正跳沿)都會觸發CD4013翻轉一次。若uo端沒有負脈沖輸出,CD4013就不翻轉,其狀態就能得到長久維持。圖7-3-5紅外遙控接收電路7.3D觸發器教學活動4:制作四人搶答器【實訓】制作四人搶答器1.清點與檢測元器件2.查閱資料,確定74LS00、74LS20、74LS175引腳及其功能,在圖7-3-6中標出引腳功能。7.3D觸發器教學活動4:制作四人搶答器【實訓】制作四人搶答器3.裝

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