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1、电工电子技术基础电工电子技术基础第第5章章 异步电动机及其控制异步电动机及其控制电工电子技术基础电工电子技术基础第第11章章 触发器和时触发器和时序逻辑电路序逻辑电路1触发器和时序逻辑电路课件目录 11.1双稳态触发器双稳态触发器11.2 寄存器寄存器11.3 计数器计数器11.4 D/A转换器和转换器和A/D转换转换2触发器和时序逻辑电路课件触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑部件。触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑部件。 它有两个稳定的状态：它有两个稳定的状态：0 0状态和状态和1 1状态；状态； 在不同的输入情况下，它可以被置成在不同的输入情况下，它可以被置成0 0状态状态或或1 1状态；
2、状态；当输入信号消失后，所置成的状态能够保持当输入信号消失后，所置成的状态能够保持不变。不变。所以，触发器可以记忆所以，触发器可以记忆1 1位二值信号。位二值信号。根据逻辑功能的不同，触发器可以分为根据逻辑功能的不同，触发器可以分为R-SR-S触发器、触发器、D D触发器、触发器、JKJK触发器、触发器、T T和和TT触发器；触发器；按照结构形式的不同，又可分为基本按照结构形式的不同，又可分为基本R-SR-S触触发器、同步触发器、主从触发器和边沿触发发器、同步触发器、主从触发器和边沿触发器。器。11.1 双稳态触发器双稳态触发器3触发器和时序逻辑电路课件11.1.1 基本基本R-S触发器触发器
3、(1)电电路路组组成成和和逻逻辑辑符符号号正常情况下，输出端正常情况下，输出端 的逻辑状态相反，的逻辑状态相反，一般把一般把 的状态规定为触发器的状态。的状态规定为触发器的状态。4触发器和时序逻辑电路课件(2)工作原理工作原理5触发器和时序逻辑电路课件6触发器和时序逻辑电路课件这体现了触发器具有记忆能力。这体现了触发器具有记忆能力。7触发器和时序逻辑电路课件 不符合触发器的逻辑关系。并且由于与非门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，在两输入端的延迟时间不可能完全相等，在两输入端的0同时同时撤除后，将不能确定触发器是处于撤除后，将不能确定触发器是处于1状态还是状态还是0
4、状状态。所以触发器不允许出现这种情况，这就是基态。所以触发器不允许出现这种情况，这就是基本本R-S触发器的约束条件。触发器的约束条件。8触发器和时序逻辑电路课件(3)功能表功能表9触发器和时序逻辑电路课件(4)波形图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形称为波形图波形图10触发器和时序逻辑电路课件(5)基本基本R-S触发器的特点触发器的特点（1）触触发发器器的的次次态态不不仅仅与与输输入入信信号号状状态态有有关关，而而且且与触发器的现态有关。与触发器的现态有关。（2）电电路路具具有有两两个个稳稳定定状状态态，在在无无外外来来触触发
5、发信信号号作作用时，电路将保持原状态不变。用时，电路将保持原状态不变。（3）在在外外加加触触发发信信号号有有效效时时，电电路路可可以以触触发发翻翻转转，实现置实现置0或置或置1。（4）在在稳稳定定状状态态下下两两个个输输出出端端的的状状态态和和必必须须是是互互补补关系，即有约束条件。关系，即有约束条件。11触发器和时序逻辑电路课件11.1.2 可控可控R-S触发器触发器(1)逻逻辑辑电电路路12触发器和时序逻辑电路课件(2)功能表功能表13触发器和时序逻辑电路课件(3)主主要要特特点点(4)波波形形图图（1）时时钟钟电电平平控控制制。在在CP1期期间间接接收收输输入入信信号号，（上上升升沿沿触
6、触发发）CP0时时状状态态保保持持不不变变，（下下降降沿沿保保持持）与与基基本本R-S触触发发器器相相比比，对对触触发发器器状状态态的的转转变变增增加了时间控制。加了时间控制。（2）R、S之之间间有有约约束束。不不能能允允许许出出现现R和和S同同时时为为1的情况，否则会使触发器处于不确定的状态。的情况，否则会使触发器处于不确定的状态。14触发器和时序逻辑电路课件(5)具有计数功能的可控具有计数功能的可控R-S触发器触发器15触发器和时序逻辑电路课件11.1.3 主从主从J-K触发器触发器(1)逻辑电路逻辑电路16触发器和时序逻辑电路课件(2)工作原理工作原理17触发器和时序逻辑电路课件18触发
7、器和时序逻辑电路课件(3)逻逻辑辑功功能能分分析析19触发器和时序逻辑电路课件20触发器和时序逻辑电路课件21触发器和时序逻辑电路课件22触发器和时序逻辑电路课件(4)功功能能表表(5)波波形形图图23触发器和时序逻辑电路课件11.1.4 触发器逻辑功能的转换触发器逻辑功能的转换 在在双双稳稳态态触触发发器器中中，除除了了R-S触触发发器器和和J-K触触发发器器外外，根根据据电电路路结结构构和和工工作作原原理理的的不不同同，还还有有众众多多具具有有不不同同逻逻辑辑功功能的触发器。能的触发器。 根根据据实实际际需需要要，可可将将某某种种逻逻辑辑功功能能的的触触发发器器经经过过改改接接或或附附加加
8、一一些些门门电电路路后后，转换为另一种逻辑功能的触发器。转换为另一种逻辑功能的触发器。24触发器和时序逻辑电路课件25触发器和时序逻辑电路课件26触发器和时序逻辑电路课件27触发器和时序逻辑电路课件28触发器和时序逻辑电路课件 在数字电路中，用来存放二进制数据或代码的电路在数字电路中，用来存放二进制数据或代码的电路称为称为寄存器寄存器。 寄寄存存器器是是由由具具有有存存储储功功能能的的触触发发器器组组合合起起来来构构成成的的。一一个个触触发发器器可可以以存存储储1 1位位二二进进制制代代码码，存存放放n n位位二进制代码的寄存器，需用二进制代码的寄存器，需用n n个触发器来构成。个触发器来构成
9、。11.2 寄存器寄存器29触发器和时序逻辑电路课件11.2. 数码寄存器数码寄存器（1）四位）四位 数码寄存器电路数码寄存器电路并行输入、并行输出。并行输入、并行输出。30触发器和时序逻辑电路课件 （2）数码寄存器的工作原理）数码寄存器的工作原理31触发器和时序逻辑电路课件11.2.2 移位寄存器移位寄存器（1）四位）四位 左移位（串行）寄存器电路左移位（串行）寄存器电路 -J-K触发器组成触发器组成可以用可以用D触发器组成触发器组成32触发器和时序逻辑电路课件（1）四位）四位 左移位寄存器状态表左移位寄存器状态表1、D触发器组成时，触发器组成时，CP在下降沿触发在下降沿触发 2、有左移、右
10、移；串行、并行形式、有左移、右移；串行、并行形式33触发器和时序逻辑电路课件11.3 计数器计数器能够记忆输入脉冲个数的电路称为能够记忆输入脉冲个数的电路称为计数器计数器。34触发器和时序逻辑电路课件四位异步二进制计数器四位异步二进制计数器1、4位异步二进制加法计数器逻辑电路位异步二进制加法计数器逻辑电路35触发器和时序逻辑电路课件2、4位异步二进制加法计数器状态表位异步二进制加法计数器状态表36触发器和时序逻辑电路课件3、4位异步二进制加法计数器波形图位异步二进制加法计数器波形图二分频二分频四分频四分频八分频八分频十六分频十六分频37触发器和时序逻辑电路课件11.4 D/A转换器转换器能能将
11、将模模拟拟量量转转换换为为数数字字量量的的电电路路称称为为模模数数转转换换器器，简简称称A/D转转换换器器或或ADC；能能将将数数字字量量转转换换为为模模拟拟量量的的电电路路称称为为数数模模转转换换器器，简简称称D/A转转换换器器或或DAC。ADC和和DAC是是沟沟通通模模拟拟电电路路和和数数字字电电路路的的桥桥梁梁，也也可可称称之之为为两者之间的接口。两者之间的接口。38触发器和时序逻辑电路课件1、D/A转换器基本工作原理转换器基本工作原理 将输入的每一位二进制代码按其权的大小转换成将输入的每一位二进制代码按其权的大小转换成相应的模拟量，然后将代表各位的模拟量相加，所相应的模拟量，然后将代表
12、各位的模拟量相加，所得的总模拟量就与数字量成正比，这样便实现了从得的总模拟量就与数字量成正比，这样便实现了从数字量到模拟量的转换。数字量到模拟量的转换。39触发器和时序逻辑电路课件2、T形电阻网络数形电阻网络数/模（模（D/A）变换器）变换器40触发器和时序逻辑电路课件41触发器和时序逻辑电路课件42触发器和时序逻辑电路课件43触发器和时序逻辑电路课件44触发器和时序逻辑电路课件（1）分辨率分辨率用输入二进制数的有效位数表示。在分辨率为n位的D/A转换器中，输出电压能区分2n个不同的输入二进制代码状态，能给出2n个不同等级的输出模拟电压。分辨率也可以用D/A转换器的最小输出电压与最大输出电压的
13、比值来表示。10位D/A转换器的分辨率为：（2）转换精度D/A转换器的转换精度是指输出模拟电压的实际值与理想值之差，即最大静态转换误差。（3）输出建立时间从输入数字信号起，到输出电压或电流到达稳定值时所需要的时间，称为输出建立时间。45触发器和时序逻辑电路课件11.5 A/D转换器转换器46触发器和时序逻辑电路课件47触发器和时序逻辑电路课件48触发器和时序逻辑电路课件49触发器和时序逻辑电路课件（1）分辨率A/D转换器的分辨率用输出二进制数的位数表示，位数越多，误差越小，转换精度越高。例如，输入模拟电压的变化范围为05V，输出8位二进制数可以分辨的最小模拟电压为5V2820mV；而输出12位二进制数可以分辨的最小模拟电压为5V2121.22mV。（2）相对精度在理想情况下，所有的转换点应当在一条直线上。相对精度是指实际的各个转换点偏离理想特性的误差。（3）转换速度转换速度是指完成一次转换所需的时间。转换时间是指从接到转换控制信号开始，到输出端得到稳定的数字输出信号所经过的这段时间。50触发器和时序逻辑电路课件11.6 可编程逻辑器件简介可编程逻辑器件简介51触发器和时序逻辑电路课件1、PLD电路符号表示电路符号表示52触发器和时序逻辑电路课件53触发器和时序逻辑电路课件2、PLD的分类的分类54触发器和时序逻辑电路课件55触发器和时序逻辑电路课件
