子任务1学习引导文

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1、子任务 1 学习引导文： 触发器应用与测试学习目标与要求1知道触发器的符号、逻辑功能；2用仪器仪表测试触发器逻辑功能3分析和仿真常用触发器应用电路 4能用仪器仪表测试触发器应用电路 5编写文档记录门电路学习过程和测试结果（一组交一份）6相互交流和学习 重点内容 1 基础知识一、触发器的基本特性和作用1、基本特性（ 1）有两个稳定状态 （简称稳态 ），正好用来表示逻辑 0 和 1。（ 2）在输入信号作用下，触发器的两个稳定状态可相互转换（称为状态的翻转 ）。输入信号消失后，新状态可长期保持下来，因此具有记忆功能，可存储二进制信息。2、触发器的作用 触发器和门电路是构成数字电路的基本单元。触发器有

2、记忆功能， 由它构成的电路在某时刻的输出不仅取决于该时刻的输入， 还与电路原来状态 有关。 而门电路无记忆功能， 由它构成的电路在某时刻的输出完全取决于该时刻的输入， 与电路原来状 态无关。二、触发器的类型根据逻辑功能不同分： RS 触发器、 D 触发器、 JK 触发器、 T 触发器、 T触发器 根据触发方式不同分：电平触发器、主从触发器、边沿触发器 根据电路结构不同分：基本 RS 触发器、同步触发器、主从触发器、边沿触发器三、触发器逻辑功能的描述方法主要有特性表、特性方程、驱动表 （又称激励表 ）、状态转换图和波形图（又称时序图）等。1.1 基本 RS触发器1、电路组成（a） 逻辑图 （b）

3、 逻辑符号正常工作时， Q和Q 是互补的逻辑关系： Q=0、Q =1 的状态称 0 状态； Q=1 、 Q =0 的状态称 1 状态。通常把 Q 端的状态定义为触发器的状态。信号输入端，低电平有效。2、逻辑功能： Q S Q Q R Q R =0 、 S=1 时： Q 0 Q 1 Q 1 1 00状态，这种情况称将触发器置 0或复位。 R端称为触发即不论触发器原来处于什么状态都将变成器的置 0 端或复位端。 R =1 、 S =0 时： Q 0 Q 1 Q 1 1 0即不论触发器原来处于什么状态都将变成 1状态，这种情况称将触发器置 1或置位。 S端称为触发器的置 1 端或置位端。 R =1

4、、 S =1 时：根据与非门的逻辑功能不难推知，触发器保持原有状态不变，即原来的状态被 触发器存储起来，这体现了触发器具有记忆能力。R=0、S=0 时：Q=Q=1 ，不符合触发器的逻 辑关系。并且由于与非门延迟时间不可能完全相 等，在两输入端的 0 同时撤除后，将不能确定触 发器是处于 1 状态还是 0 状态。所以触发器不允 许出现这种情况， 这就是基本 RS 触发器的约束条 件。3、特性表和特性方程（ 1）特性表100101100011110（2）次态 Qn+1 的卡诺图3）特性方程：触发器的特性方程就是触发器次态Qn+1 与输入及现态 Qn之间的逻辑关系式Qn 1 （S） RQn S RQ

5、n当触发器处在 0状态，即 Qn=0 时，若输入信号 RS01R S 1 约 束 条 件 4）状态图：描述触发器的状态转换关系及转换条件的图形称为状态图。或 11，触发器仍为 0 状态；若 R S 10，触发器就会翻转成为 1 状态。当触发器处在 1状态，即 Qn=1时，若输入信号 RS10或 11，触发器仍为 1状态；若 RS01，触发器就会翻转成为 0 状态。（ 5）波形图：反映触发器输入信号取值和状态之间对应关系的图形称为波形图。4、基本 RS 触发器的特点（ 1）触发器的次态不仅与输入信号状态有 关，而且与触发器的现态有关。（ 2）电路具有两个稳定状态， 在无外来触发 信号作用时，电路

6、将保持原状态不变。（ 3）在外加触发信号有效时， 电路可以触发 翻转，实现置 0 或置 1。（ 4）在稳定状态下两个输出端的状态和必须是互补关系，即有约束条件。1.2 同步触发器 实际工作中， 触发器的工作状态不仅要由触发输入信号决定， 而且要求按照一定的节拍工作。 为此， 需要增加一个时钟控制端 CP。具有时钟脉冲控制的触发器称为时钟触发器，又称钟控触发器。同步触发器是其中最简单的一种， 而基本 RS 触发器称异步触发器。RS 触发器（一）同步1、电路结构2、逻辑功能CP0时， R =S =1，触发器保持原来状态不变。CP=1 时，工作过程与基本 RS 触发器相同。3、特性表和特性方程G4G

7、2QQQS CP R（b 曾用符号 （c特性方程：Qn 1 S RQnRS 0CP=1 期间有效4、波形图二）同步D 触发器将 S=D 、R= D 代入同步RS触发器的特性方程，得钟控 D 锁存器的特性方程：Qn 1 S RQn D DQn D CP=1 期间有效状态图和波形图1/CPCPDQQ（三）同步 JK 触发器（四）同步触发器的特点 1、同步触发器的触发方式为电平触发式CP = 1 期间翻转的称正电平触发式； CP = 0 期间翻转的称负电平 触发式。2、同步触发器的共同缺点是存在空翻QQJKCP触发脉冲作用期间， 输入信号发生多次变化时， 触发器输出状态也相应发生多次变化的现象称为空

8、1、特性方程：将nS JQR KQ n代入主从 RS触发器的特性方程，即可得到主从JK 触发器的特性方程Qn 1 S RQn JQ n KQnQnJQ nKQ翻。空翻可导致电路工作失控。1.3 主从触发器工作特点： CP = 1 期间，主触发器接收输入信号； CP = 0 期间，主触发器保持 CP 下降沿之前状 态不变，而从触发器接受主触发器状态。因此，主从触发器的状态只能在 CP 下降沿时刻翻转。（ 2）边沿触发器工作特点： 只能在 CP 上升沿 （ 或下降沿 ）时刻接收输入信号， 因此，电路状态只能在 CP 上升沿 （或 下降沿 ）时刻翻转。（一）主从 RS 触发器CP=1 期间：主触发器

9、控制门 G7、G8 打开，接收输入信号 R、S，有：Qmn 1 S RQmnRS 0从触发器控制门 G3、G4 封锁，其状态保持不变。在 CP=0 期间，由于主触发器保持状态不变，因此受其控制的从触发器的状态也即Q、Q 的值当然不可能改 变。CP 下降沿到来时，主触发器控制门 G7、G8 封锁， 在 CP=1 期间接收的内容被存储起来。同时，从触发器控 制门 G3、G4 被打开，主触发器将其接收的内容送入从触 发器，输出端随之改变状态。Qn 1 S RQn特性方程：CP 下降沿到来时有效RS 0二）主从 JK 触发器2、特性表3、波形图三） D 触发器和 T 触发器1、 D 触发器： Q D1

10、J1C11KCPQDQT 1 时翻转的电路，都称为T 取值不同，具有保持和 T 触发器。2、 T 触发器：在数字电路中，凡在 CP 时钟脉冲控制下，根据输入信号 翻转功能的电路，即当 T 0 时保持状态不变，TQnQn+1功能0 00 101n 1 nQ Q 保持1 01 110n 1 nQ Q 翻转Qn 1 TQ n TQn T QnCPTQQT触发器。3、T触发器：在数字电路中，凡每来一个时钟脉冲就翻转一次的电路，都称为Qn 1 Q n 1 Qn 1 QnQnQn+1功能CP01Qn 1 QnQ10翻转Q1.4 边沿触发器1、边沿 JK 触发器Qn 1 D JQn KQn CP 下降沿时刻

11、有效2、边沿 D 触发器Qn 1 D CP 下降沿时刻有效（五）触发器的异步输入端直接置 0 端 RD 、直接置 1 端 SD：不受时钟信号 CP 的制约， 具有最高的优先级。RD和 SD的作用主要是用来给触发器设置初始状态，或对触发器的状态进行特殊的控制。在使用时 要注意，任何时刻，只能一个信号有效，不能同时有效。例：设图中各 TTL 触发器电路的初始状态皆为0，试画出在 CP 信号作用下各触发器输出端Q1Q12）的电压波形。2 技能训练 触发器及其应用测试 一、实验用元器件双 JK 触发器 74LS73 1双 D 触发器 74LS74 1四 D 触发器 74LS175 1四 2 输入与非门

12、 74LS00 1双 4 输入与门 74LS21 1触发器是组成时序逻辑电路的基本单元之一， 具有记忆功能的二进制信息存贮器件。 在外加信号的 作用下， 触发器可以从一个稳定状态转变为另一个稳定状态。 按逻辑功能的不同特点， 触发器可分 RS、JK、 D、T 触发器；按电路结构不同，又可分为基本RS 触发器、同步 RS 触发器、主从型触发器、维 持阻塞型触发器和边沿型触发器等。RS 触发器，它是无时 RS 触发器：图 4 1 所示电路为由两个“与非”门交叉耦合而成的基本钟控制 低电平 直接触发的触发器， 有直接置位、 复位的功能，是组成各种功能触发器的最基本单元。本 RS 触发器也可以用两个“

13、或非”门组成，它是高电平 直接触发的触发器。图 4 1 基本 RS 触发器图 4 2 JK 触发器 JK 触发器： 在产品中应用较多的是下降边沿触发 的边沿型 JK触发器。图 42所示为带置位的JK 触发器的逻辑符号，它有三种不同功能的输入端。第一种是 直接 置位、复位输入端，用 RD 和 SD 表示。当 RD=1、SD=0（或 RD=0、SD=1）时，触发器将不受其它输入端状态影响，使触发器强迫置“1”（或置“0”），如果不强迫触发器置“ 1”（或置“ 0”），则 SD、 R D都应置高电平。第二种是时钟 脉冲输入端，用来控制触发器 触发翻转 用 CP 表示，逻辑符号中 CP 端处若有小圆圈，则表示触发器在 时钟脉冲下降沿发生翻转， 若无小圆圈， 则表示触发器在时钟脉冲上升沿发生翻转。 第三种是数据输入 端，它是触发器状态更新的依据，用J、 K 表示。 JK 触发器的状态方程为Qn 1 JQn KQn图 4 3 74LS73 引脚排列图 4 4 D 触发器 D 触发器：它的基本结