电工电子技术（第3版） 课件 第9章 时序逻辑电路

RS触发器电工电子技术学习目标

知识目标01能力目标02思政目标03

1.认识基本RS触发器功能、表示符号2.认识同步RS触发器功能、表示符号1.会分析基本RS触发器、同步RS触发器应用强化个人利益服从集体利益、国家利益的社会主义核心价值观

威廉姆•埃克尔斯（WilliamEccles）和F•W•乔丹（F.W.Jordan），他们在1918年6月申请了触发器专利，至今已有100年历史了。触发器是数字电路中十分重要的组成元件：其作为电子拨动开关，即便在初始电子控制信号消失后，也能够让电路记忆设置的开启或关闭状态。

当输入信号消失，所置成的状态保持不变。

触发器具有记忆功能!知识引入一、基本RS触发器电路组成和逻辑符号信号输入端，低电平有效。信号输出端，Q=0、Q=1的状态称0状态，Q=1、Q=0的状态称1状态，RSQ1001010①R=0、S=1时：由于R=0，不论原来Q为0还是1，都有Q=1；再由S=1、Q=1可得Q＝0。即不论触发器原来处于什么状态都将变成0状态，这种情况称将触发器置0或复位。R端称为触发器的置0端或复位端。1.功能分析0110RSQ100②R=1、S=0时：由于S=0，不论原来Q为0还是1，都有Q=1；再由R=1、Q=1可得Q＝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。0

111.功能分析1110③R=1、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。RSQ1000111

1不变101.功能分析0011RSQ10001111不变0

0不定？④R=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，两输入同时变为1，翻转快的门输出变为0，另一个门则不翻转。一般并不了解门的翻转速度，因此锁存器输出端的状态可能处于不定状态。所以触发器不允许工作在这种情况。1.功能分析911

原态

1

0

10Q*

01

01DRDS置0（复位）置1保持0011

禁止2.功能表101）电路结构QQRDSD＆＆RDSD＆＆RSCP平时常为1平时常为1异步复位端置0异步置位端置1时钟信号：各触发器能按时钟节拍同步动作2.同步RS触发器11QQRDSD＆＆＆＆RSCP0被封锁被封锁11输出保持原态输出保持原态CP=0，不管R、S取何种组合，输出都保持原态!2）功能分析121RSQQRDSD＆＆＆＆RSCPSR

Q*

00保持

1

0

1

0

1

0

11禁止

CP=1时CP=0时，保持原态只有CP=1时，触发器才可以被同步触发而动作，几个触发器用同一时钟脉冲就可以同步动作2）功能分析例1：画出电平触发SR触发器的输出端波形图。假设Q的初始状态为0。CPRSQQ

在CP=0期间，触发器的状态“保持”状态不定QQ1R1SC1CPRS2）功能分析14学与悟同步触发器与时钟信号同步，同一个时钟控制几个不同触发器就可以步调一致，但几个普通触发器各自动作，做不到同步，在一个集体环境中，做同步触发器还是普通触发器？做一个与集体同步还是散漫自由的人？当你个人利益与集体利益冲突时，你怎么选呢？JK、D、T触发器田玉主讲老师：电工电子技术学习目标

知识目标01能力目标02

素质目标03

1.认识JK、D、T触发器功能、表示符号1.会分析JK、D、T触发器应用训练有效归纳和总结的能力17知识引入触发器触发方式边沿触发在CP上升沿(或下降沿)时刻接收输入信号，电路状态发生变化上升沿触发下降沿触发电平触发在CP等于1或0时接收输入信号，电路状态发生变化空翻，抗干扰差无空翻，抗干扰强1.JK边沿触发器

双输入触发器，功能齐全，应用广泛QQ1JJCP1KKC1说明Qn+1KJCP10××××QnQn保持不变↓↓↓↓00100111Qn01保持置0置1翻转CP触发的边沿JK触发器称为JK功能，即

JK=00时保持；

JK=11时翻转；

J

K时Qn+1值与J相同在CP↓时刻执行JK

功能注意Qn1.JK触发器例题下图为边沿JK触发器的输入波形，设初始状态为0，画出输出Q的波形。解：边沿JK触发器在CP下降沿触发动作，根据JK触发器功能表可画出Q的波形。

2、边沿D触发器QQC1CP1DDCP触发的边沿D触发器C1执行

Qn+1

=

D11↑在CP

时刻00↑Qn×1保持不变Qn×0说明Qn+1DCP边沿D

触发器功能表D触发器，有送数功能213.边沿T触发器C1QT1TCLK当T接固定高电平时，有时也把这种接法的触发器叫做T'触发器。功能表

逻辑符号

goodbye寄存器田玉主讲老师：电工电子技术学习目标

知识目标01能力目标02素质目标03

1.认识寄存器功能、分类2.认识集成寄存器功能、外形及引线连接会分析和设计制作寄存器应用电路训练分析问题的能力K

知识引入跑马灯DIY制作跑马灯电路快递寄存柜

寄存器概述1.寄存基本功能：暂时存储二进制数据或代码。例如出外旅游，把小行李暂时寄存在车站或码头的暂存处，到自选商场要将提包交服务员暂时保管，都是寄存。具有寄存功能的电路称为寄存器。寄存器是一种基本的时序逻辑电路。在计算机和其它数字设备中广泛应用。数码寄存器移位寄存器2.寄存器分类3.寄存器构成：一个触发器可存放一位二进制代码，一个n位寄存器需由n个触发器组成，触发器是寄存器的基本单元电路。1、数码寄存器存放二进制代码的电路

4位集成数码寄存器74LS175并行数据输入端并行数据输出端时钟脉冲端输入端清零端74LS175的功能表

数据寄存

异步清0d0d1d2d3d0d1d2d310000×××××0Q0Q1Q2Q3D0D1D2D3CPCR

说明输出输入

数据保存1保持××××1保持××××01

数据保存2、移位寄存器Shiftregister，采用移位的方式寄存数码。在控制信号作用下，可实现右移也可实现左移。双向移位寄存器单向移位寄存器

左移寄存器

右移寄存器每输入一个移位脉冲，移位寄存器中的数码依次向右移动1位。每输入一个移位脉冲，移位寄存器中的数码依次向左移动1位。CRCRDSLDSRCPCT74LS194Q0Q1Q2Q3M1M0D0D1D2D3Q3Q2Q1Q0SRSLM1M0D3D2D1D0脉冲输入端右移串行数据输入端并行数据输入端左移串行数据输入端

工作方式控制端M1M0=00时，保持功能。M1M0=01时，右移功能。M1M0=10时，左移功能。M1M0=11时，并行送数。并行数据输出端，从高位到低位依次为Q3~Q0。异步置0端低电平有效4位双向移位寄存器CT74LS194

移位寄存过程以存入数码1011为例，4位左移寄存器的工作状态示意图。保持000左移串送00Q3Q2Q1×××××左移串送11Q3Q2Q1×××××10101右移串送0Q2Q1Q00××××0×右移串送1Q2Q1Q01××××1×1010并行送数d3d2d1d0d0d3d2d1××11111111异步置零0000×××××××××0Q3Q2Q1Q0D3D2D1D0DSRDSLCPM0M1CR说明输出输入CT74LS194的功能表×××××××例：分析74LS294寄存器彩灯控制电路工作原理

goodbye计数器田玉主讲老师：电工电子技术学习目标

知识目标01能力目标02思政目标03

1.认识计数器功能、分类2.认识集成计数器功能、外形及引线连接1.会分析、设计和制作计数器应用电路2.会改制计数器的进制适时清零，更好前行，建立积极的生活态度，实现自我超越和发展K

知识引入中国最早的计数器

自动装箱计件

工件计数一、计数器的基本概念（一）计数器的作用与分类01计数器作用计数器(Counter)用于计算输入脉冲个数，还常用于分频、定时及数字运算等。计数器累计输入脉冲的最大数目称为计数器的“模”，用M表示。如M=10，又称为10进制计数器，它实际上就是计数器的有效循环状态数，又称计数容量或计数长度。一、计数器的基本概念（一）计数器的作用与分类02计数器分类按时钟控制方式不同分异步计数器

同步计数器

按计数增减分加法计数器

减法计数器

加/

减计数器（又称可逆计数器）按计数进制分二进制计数器十进制计数器任意进制计数器（又称N进制计数器）二、集成二进制计数器74LS161CPQ0Q1Q2Q3COD0CTTCTPCRLDD1D2D3CRLD计数状态输出,从高位到低位依次为

Q3、Q2、Q1、Q0进位输出端并行数据输入端计数脉冲输入，上升沿计数计数控制端，高电平有效。CR

为异步清0端，

低电平有效。LD为同步并行置数端，低电平有效。1，同步4位二进制加法计数器74LS161

同步置数

异步置00保持×××××0×11保持××××××011计数××××1111d0d1d2d3d0d1d2d3××0100000××××××××0COQ0Q1Q2Q3D0D1D2D3CPCTTCTPLDCR

说明输出输入74LS161的功能表

CR=0

时，不论有无CP

和其他信号输入，计数器被置0。00000d0d1d2d3d0d1d2d301

当

CR=1、LD=0

，在CP

上升沿到来时，并行输入的数据d3~d0被置入计数器。

当

CR=LD=CTT=CTP=1

时，在计数脉冲的上升沿进行4位二进制加法计数。CO在计数至“1111”时出高电平，在产生进位时输出下降沿。00

当

CR=LD=1，且CTT和CTP中有0

时，状态保持不变。CT74LS161的主要功能：

(1)异步清

0功能(CR低电平有效)(2)同步置数功能(LD低电平有效)(3)计数功能(LR=LD=CTT=CTP=1)(4)保持功能(LR=LD=1，CTT

和CTP

中有0)2.集成十进制计数器74LS192CT74LS190计数控制端，低电平有效。加/减计数方式控制端

计数脉冲输入LD置数端，低电平有效。并行数据输入端进位/借位输出端串行进位输出端计数状态输出端Q3、Q2、Q1、Q074LS192保持×××××11×加计数××××001Q0Q1Q2Q3D0D1D2D3CPU/DCTLD

说明输出输入CT74LS192的功能表

异步置数d0d1d2d3d0d1d2d3×1××减计数××××1013、任意进制计数器除二进制、十进制计数器外的计数器构成任意进制计数器的基本思路

集成计数器一般为4位、8位二进制或十进制，其计数范围是有限的。可外接适当的门电路，进行合适的连线，可得到任意N进制计数器。反馈清零法反馈置数法基本方法□（1）利用反馈清零法获得N进制计数器异步清零应在输入第N个计数脉冲CP后，利用计数器状态SN进行译码产生清零信号加到异步清零端上，立刻使计数器清零，实现N进制计数器。同步清零应在输入第N-1个计数脉冲CP后，利用计数器状态SN-1进行译码产生清零信号，在输入第N个计数脉冲时，计数器才被清零，实现N进制计数器。利用集成计数器反馈清零功能实现任意N进制计数异步清零利用状态SN例：试用74LS160的异步清零功能构成六进制计数器分析（1）六进制计数器状态的二进制代码SN=S6=Q3Q2Q1Q0=0110（2）反馈清零函数（3）逻辑图CT74LS160Q0Q1Q2Q3COD0CTTCTPCRLDD1D2D3&11CP例：用74LS161的同步置数功能构成十进制计数器

（2）十进制计数器状态的二进制代码S9=Q3Q2Q1Q0=1001（3）反馈置数函数（4）画连线图（1）计数状态为0000～1001，预置数D3D2D1D0=0000同步置数利用状态SN-1CT74LS161Q0Q1Q2Q3COD0CTTCTPCRLDD1D2D3CP11&学与悟计数器通过清零，才可以改制成不同进制的计数器，学习和工作中的人们也一样，要学会适时将自己心态、思维或者生活方式“清零”，以便摆脱包袱，重新开始，以更加开放和灵活的态度面对未来的挑战，释放出更多潜力和可能性，实现自我超越和成长。goodbye555定时器田玉主讲老师：电工电子技术学习目标

知识目标01能力目标02素质目标03

1.认识555定时器的组成，表示符号及功能2.认识555定时器的工作原理1.会分析555定时器的应用电路训练热爱专业，积极主动、创造性地学习和工作素质K

知识引入555定时器制作简易雨滴催眠器

555定时器制作触摸灯555定时器制作电子门铃集成555定时器概述

555定时器又称时基电路，是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件，可广泛用于波形产生与变换、测量与控制、家用电器和电子玩具等方面。

555定时器分类按内部元件分双极性（TTL）：内部采用三极管。单极性（CMOS）：内部采用场效应管。按芯片内部定时器个数分单时基：555（TTL）和7555（CMOS）双时基：556（TTL）和7556（CMOS）返回一、555定时器的电路结构及其功能1.555定时器的电路结构电压比较器的功能：

v+>v-，vO=1v+<v-，vO=0由以下几部分组成：（1）三个5k电阻组成的分压器。（2）两个电压比较器

C1和C2。（3）基本RS触发器（4）放电三极管T及缓冲器G。电路符号返回2.工作原理（1）4脚为复位输入端（RD

），当RD为低电平时，不管其他输入端的状态如何，输出vo为低电平。正常工作时，应将其接高电平。（2）5脚为电压控制端，当其悬空时，比较器C1和C2的比较电压分别为2/3VCC

和1/3VCC

。1/3VCC2/3VCC返回（3）2脚为低触发输入端，6脚为高触发输入端，两端的电位高低控制比较器C1和C2的输出，从而控制RS触发器，决定输出状态。1/3VCC2/3VCC高触发输入低触发输入复位输出三极管T状态vI1vI2RDvo×＜2/3VCC＞2/3VCC＜2/3VCC×＜1/3VCC＞1/3VCC＞1/3VCC0111010不变饱和截止饱和不变功能表返回goodbye多谐振荡器电工电子技术学习目标

知识目标01能力目标02素质目标03

1.认识多谐振荡器的连接方式、功能2.认识多谐多谐振荡器的工作原理1.会分析多谐振荡器应用电路训练有效分析问题的思路和能力K

知识引入多谐振荡器制作救护车的鸣笛电路多谐振荡器制作简易雨滴催眠器555集成电路的应用返回多谐振荡器——能产生矩形脉冲波的自激振荡器1）电路组成及工作原理2/3VCC1/3VCC输出波形C的充、放电电压波形充电回路放电回路2）

振荡频率的估算（1）电容充电时间T1（2）电容放电时间T2（3）电路振荡周期T

T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C（5）输出波形占空比q（4）电路振荡频率fTT1T20vctvo0t2/3VCC1/3VCC充电回路放电回路返回应用举例多谐振荡器双音门铃返回goodbye单稳态触发器田玉主讲老师：电工电子技术学习目标

知识目标01能力目标02素质目标03

1.认识单稳态触发器的连接方式、功能2.认识单稳态触发器的工作原理1.会分析单稳态触发器应用电路训练有效分析问题的思路和能力K

知识引入

单稳态触发器制作触摸灯单稳态触发器制作电子门铃单稳态触发器

单稳态触发器——有一个稳态和一个暂稳态；在触发脉冲作用下，由稳态翻转到暂稳态；暂稳状态维持一段时间后，自动返回到稳态。1.电路组成及工作原理返回（1）无触发信号输入时电路工作在稳定状态。当vI=1时，电路工作在稳定状态，即vO=0，vC=0。（2）vI下降沿触发

当vI下降沿到达时，vO由0跳变为1，电路由稳态转入暂稳态。工作原理返回（3）暂稳态的维持时间在暂稳态期间，三极管T截止，VCC经R向C充电。时间常数τ1=RC，vC由0V开始增大，在vC上升到2/3VCC之前，电路保持暂稳态不变。（3）暂稳态的维持时