未锁定机工PPT第七章触发器课件

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1、第七章,触发器,第7章 触发器,7.1 RS触发器 7.2 JK触发器 7.3 D触发器,在生活中我们经常在路边见到饮料、咖啡的自动售卖机，而在投币使用时， 我们往往不止投一个硬币，这就需要售卖机把前面投放硬币的信息先存起来， 然后再将信息进行处理。其中将信息先存起来的功能需要使用具有记忆功能的 部件。,知识目标： 1.了解基本RS触发器的电路组成、逻辑功能及特点。 2.了解同步RS触发器的电路组成、逻辑功能及特点。 3.熟悉JK触发器的电路符号，了解JK触发器的逻辑功能和边沿触发方式。 技能目标： 1.能正确使用集成触发器。 2.掌握集成触发器逻辑功能的测试方法。 3.能查阅手册合理选用集成

2、触发器。 4.会使用触发器安装电路，实现所要求的逻辑功能。,7.1 RS触发器,【触发器的两种状态】 触发器有两个稳定状态，一个是0状态，另一个是1状态。当没有外界 信号作用时，触发器能保持原来的状态不变,所以它具有存储一位二值信号 的功能。,触发器有两个输出端，它们的状态总是互补的，通常规定触发器,端的状态为触发器的状态，即,=0与,=1时，称触发器为“0”态；,=1与,=0时，称触发器为“1”态。,【触发器的翻转】 在一定的外界信号作用下，触发器可以从一个稳态翻转为另一个稳态，而 且当外界信号消失后，能将新建立的状态保持下来，即为记忆功能。所谓翻转， 是指触发器从0状态变化为1状态，或从1

3、状态变化为0状态。,【触发器种类】 触发器种类很多，按触发方式的不同，可以分为同步触发器、主从触发器及 边沿触发器等；根据逻辑功能的差异，可分为RS触发器、D触发器、JK触发器等 几种触发器。,7.1.1 基本RS触发器的电路组成,基本RS触发器是各种触发器中结构形式最简单的一种，同时也是 许多电路结构复杂触发器的一个组成部分。基本RS触发器电路的逻辑 图及逻辑符号如图7-1所示。,a)逻辑电路 b)逻辑符号 图7-1 基本RS触发器,基本RS触发器是由两个与非门,和,的输入端与输出端交叉耦合而组成的。如图7-1a)所示，,7.1.2 基本RS触发器的逻辑功能和电路特点,【逻辑功能】,【特点及

4、用途】,7.1.3 同步RS触发器的电路组成,在数字系统中，为了保证各部分电路工作协调一致，常常要求一些触发 器于同一时刻动作。因此，通常由时钟脉冲CP来控制触发器按一定的节拍同 步动作，即在时钟脉冲到来时输入触发信号才起作用。由时钟脉冲控制的RS 触发器称为同步RS触发器，也称为钟控RS触发器。 同步RS触发器是在基本RS触发器的基础上增加两个与非门构成的，如 图7-5所示。,a)逻辑电路 b)逻辑符号 图7-5 同步RS触发器,7.1.4 同步RS触发器的逻辑功能和电路特点,【逻辑功能】如图7-5所示。,综上所述，同步RS触发器的逻辑功能如表7-2所示。,表7-2 同步RS触发器真值表,【

5、特点及用途】,在CP=1的所有时间里，,、,的变化都将引起触发器输出端状态的变化， 这就是同步RS触发器的动作特点。因此，在CP=1的时间里，输入信号的多次变 化，触发器也随之多次变化，这种现象称空翻。空翻现象会造成逻辑混乱，使 电路无法正常工作。这也是同步RS触发器除了存在不确定的缺点外，存在的另 一个缺点“空翻现象”。,技能训练一 74LS00触发器的功能测试,【训练目标】 1.了解74LS00的引脚分布 2.掌握74LS00的功能及其测试 【训练材料】元件清单，如表7-3所示。,【训练内容及步骤】 1电路原理如图7-6所示。,a)基本RS触发器电路结构图 b) 74LS00引脚功能图,3

6、.将测量数据填入表7-4中。,7.2 JK触发器,前面介绍的RS触发器存在不确定状态，为了避免不确定状态，在RS触发器的基础上发展了其他几种触发器，其中一种是JK触发器。JK 触发器是一种逻辑功能完善，通用性强的集成触发器，在结构上可分为主从型JK 触发器和边沿型JK 触发器。 主从结构触发器是有两级触发器构成。其中一级直接接受输入信号，称为主触发器，另一级接收主触发器的输出信号，称为从触发器。两级触发器的时钟信号互补，主触发器接受输入与从触发器改变输出状态分开进行，从而有效地克服了空翻。 为了提高触发器的可靠性，增强抗干扰能力，希望触发器的次态仅取决于时钟脉冲的下降沿或上升沿时刻输入信号的状

7、态。为实现这一设想，研制出各种边沿触发器电路。,7.2.1 主从JK触发器的电路组成,图7-9 主从JK触发器符号图,7.2.2 主从JK触发器的逻辑功能和电路特点,JK触发器的逻辑功能与RS触发器的逻辑功能基本相同，不同 之处是JK触发器没有约束条件，在J=K=1时，每输入一个时钟脉冲后， 触发器的状态翻转一次。,表7-5 主从JK触发器真值表,7.2.3 边沿JK触发器的电路组成,图7-11 边沿触发器,7.2.4 边沿JK触发器的逻辑功能和电路特点,下降沿触发的JK触发器的逻辑功能与主从JK触发器相同， 除了对CP的要求不同以外，J、K、Qn、Qn+1之间的逻辑关系 则是完全相同的。,技

8、能训练二 74LS112触发器的功能测试,【训练目标】 1.了解74LS112的引脚分布 2.掌握74LS112的功能及其测试 【训练材料】元件清单，如表7-6所示。,【训练内容及步骤】 1认识芯片 74LS112 芯片的引脚功能及外形如图7-14所示，其内部2个有直接复 位端和直接置位端的边沿JK触发器，其符号见图7-14 a)。,a)JK触发器电路符号图 b) 74LS112引脚功能图,2.连接电路 （1）按照图7-14a)所示，将74LS112插入面包板中，如图7-14 d)所示。 注意：识别第1 脚位置（集成块正面放置且缺口向左，则左下角为第1脚）。,（2）任取74LS112 芯片中一

9、组J-K 触发器，1J、1K、 、 为输入信号， 接逻辑开关,S1、S2、S3、S4，接高、低电平；输出 和 分别接发光二极 管，1CP接脉冲信号。改变输入，进行测试。,3.将测量数据填入表7-7中。,（1）测试的 、 复位、置位功能,改变 、 、( J 、K 、CP 处于任意状态)，并在 =0（ =1）或 =1 （ =0）作用期间任意改变J、K 及CP 的状态，观察状态，记录实验结果记 入表7-7中。,（2）测试JK 触发器的逻辑功能,在 =1、 =1的情况下，按表7-8要求改变J 、K 、CP 状态，观察 和 状态变化，观察触发器状态更新是否发生在CP 脉冲的下降沿(即CP 由10)，记录

10、到表格7-8中。,7.3 D触发器,D触发器只有一个信号输入端，时钟脉冲CP未到来时，输入端的信号不 起任何作用；只在CP信号到来的瞬间，输出立即即变成与输入相同的电平， 即Qn+1=D。,7.3.1 D触发器的电路组成,D触发器可以由JK触发器演变而来，如图7-15所示。从中可知，JK触发 器的K端串接一个非门后再与J端相连，作为输入端D，即构成D触发器。,a)电路结构 b)电路符号 图7-15 D触发器,7.3.2 D触发器的逻辑功能和电路特点,如图7-15所示，D为信号输入端，CP为时钟脉冲控制端。 为直接复位端， 端为直接置位端。CP一端标有“”，表示脉冲上升沿有效。,边沿触发的D触发

11、器逻辑功能如表7-9所示。,表7-9 D触发器的真值表,同步D触发器的逻辑功能与边沿D触发器基本相同，区别仅在 于对CP的要求不同。,技能训练三 74LS74触发器的功能测试,【训练目标】 1.了解74LS74的引脚分布 2.掌握74LS74的功能及其测试 【训练材料】元件清单，如表7-10所示。,【训练内容及步骤】 1认识芯片 74LS74芯片的引脚功能及外形如图7-18所示，其内部2个有直接复位 端和直接置位端的D触发器，其符号见图7-18 a)。,2连接电路 （1）按照图7-18a)所示，将74LS74插入面包板中，如图7-18 d)所示。 注意：识别第1 脚位置（集成块正面放置且缺口向

12、左，则左下角为第1脚）。,（2）任取74LS74芯片中一组D触发器，1D、1 、1 为输入信号，接逻辑开 关S1、S2、S3，接高、低电平；输出 和 分别接发光二极管，1CP接脉冲信 号。改变输入，进行测试。,3.将测量数据填入表7-11中。,（1）测试的 、 复位、置位功能,改变 、 、( D、CP 处于任意状态)，并在 =0（ =1）或 =1 （ =0）作用期间任意改变D及CP 的状态，观察状态，记录实验结果记入 表7-11中。,（2）测试JK 触发器的逻辑功能,在 =1、 =1的情况下，按表三要求改变D 、CP 状态，测试D触发 器的逻辑功能，记录到表格7-12中。,项目训练 四人抢答器

13、电路,【训练目标】 1.掌握集成触发器的使用。 2.会制作用触发器组成的简单电路。 【训练材料】 元件清单：见教材。给出一些电路所需要的电子元器件，请根据所 给的元器件来完成电路制作。,【训练内容及步骤】 1抢答器简述： 智力竞赛是一种集知识性、趣味性于一体的生动活泼的教育形式和方法， 通过抢答能引起参赛者和观众的极大兴趣，且在较短的时间内使人们增加一些 科学知识和生活常识。 实际进行智力竞赛时，参赛者分为若干组，抢答时能判定出优先抢答者， 并予以显示。 2电路功能： （1）可同时供4个人参加比赛，各用一个抢答按钮。 （2）当四人中有人抢答有效时，其对应的显示灯亮，此时其它参赛者开关 不起作用

14、。 （3）主持人前的操作开关可使抢答有效显示灯熄灭。,3.制作方案提示： 根据制作要求，可将抢答器分为两部分，主体电路和扩展电路。先完 成主体电路，再完成扩展电路。 （1）主体部分完成基本抢答功能，即选手抢答时，其对应的显示灯亮。 （2）扩展部分完成扩展抢答功能，即当有选手抢答时，其对应的显示灯亮， 但其它参赛者开关不起作用。 （3）这两部分都是在受主持人操作的控制下完成的。,4电路元器件的识别与检测： （1）色环电阻器：识读其标称阻值，并用万用表测量其实际阻值 （2）二极管：识别其引脚，并用万用表检测其质量的好坏 （3）边沿JK触发器74LS112。,（4）双4 输入与非门74LS20。,（

15、5）双六反相器74LS04。,5电路的制作与调试： （1）按电路原理图绘制布局草图。 （2）按工艺要求对元件引脚进行成型加工。 元器件的引线不要齐根弯折，应该留有一定的距离，不少于2mm，以免损坏元件。 （3）按布局插装、排列元件。 （4）按焊接工艺要求对元器件进行焊接。 （5）焊接各项端子。 （6）调试已制作好的电路主板，达到指标要求。,焊接集成芯片时请注意： 焊接集成电路时，一般采用20W功率的内热式电烙铁为宜，并注意将烙铁外 壳良好接地。对每个引脚的焊接时间不宜过长，一般23秒即可，如果一次焊 接不成功，间歇后可进行二、三次的焊接。焊接时注意焊点要小，千万不能与临 近的引脚短路。,6四人抢答器参考电路如图7-21所示。,图7-21 四人抢答器参考电路图,本章小结,1触发器是一种具有记忆功能，而且在触发脉冲作用下状态会翻转的电路。 触发器具有两种可能的状态，即0态或1态。当无触发脉冲作用后，触发器状 态仍维持不变，因此触发器是具有记忆功能的单元电路。 2基本RS触发器是构成各种触发器的基础，它不受时钟脉冲CP的控制。 时钟触发器则受时钟脉冲CP控制。按逻辑功能分，时钟触发器可分为同 步RS触发器、JK触发器、D触发器、T触发器4种类型。按触发方式分， 时钟触发器又可分为同步式触发器、边沿式触发器、主从触发器等。,