电子技术课件：抢答器电路的装调

智力抢答器电路的装调四、巩固与拓展

一、任务目标二、任务描述

三、程序与方法

智力抢答器电路的装调掌握RS触发器的逻辑功能；掌握JK触发器的逻辑功能；掌握D触发器的逻辑功能；掌握D触发器的逻辑功能；一、任务目标智力抢答器电路的装调二、任务描述本次任务是利用集成触发器74LS112和集成组合逻辑电路74LS20等完成4人抢答器的装调。具体要求：第一个按下抢答按钮者，其相应的二极管发光，表示此人抢答成功，紧随其后的抢答者再按下按钮无效，且指示灯保持第一个开按下时多对应的状态不变。另外要求电路具有恢复功能，可以进行下一轮的抢答。智力抢答器电路的装调认识触发器

触发器是构成时序逻辑电路的基本单元电路。触发器具有记忆功能，能存储一位二进制数码。触发器有三个基本特性：（1）有两个稳态，可分别表示二进制数码0和1，无外触发时可维持稳态；（2）外触发下，两个稳态可相互转换（称翻转）；（3）有两个互补输出端。

智力抢答器电路的装调触发器的分类（1）根据电路结构形式分为基本RS触发器、同步RS触发器、维持阻塞触发器、主从触发器、COMS边沿触发器等。（2）根据触发器逻辑功能分为RS触发器、JK触发器、T触发器、D触发器等。（3）根据有无时钟信号分为基本触发器和时钟触发器。智力抢答器电路的装调基本RS触发器与非门组成的基本RS触发器（a）逻辑电路（b）逻辑符号1状态：Q＝1、Q

＝00状态：Q＝0、Q

＝1Reset为置0端（或复位端）

Set为置1端（或置位端）非号“－”：表示低电平有效表示低电平有效1.电路组成及逻辑符号智力抢答器电路的装调2.工作原理分析3.功能表4．状态转换表（特性表）现态：指触发器输入信号变化前的状态，用Qn表示；次态：指触发器输入信号变化后的状态，用Qn+1表示。特性表：次态Qn+1与输入信号和现态Qn之间关系的真值表。智力抢答器电路的装调与非门组成的基本RS触发器的状态转换表智力抢答器电路的装调5.特性方程（又称为状态方程）

由状态转换表得到Qn+1的状态转换卡诺图。

RS触发器的Qn+1卡诺图S

RQnQn+10

00

001010

10

101001

01

001111

11

101××输入输出约束条件，表示不允许将R、S同时取为1智力抢答器电路的装调6.状态转换图

RS触发器的状态转换图

状态转换图：表示触发器状态转换的图形。它是触发器从一个状态变化到另一个状态或保持原状不变时，对输入信号（R、S）提出的要求。两个圆圈表示状态0和1箭头表示状态转换的方向在箭头旁边用文字或符号表示实现转换所必备的条件智力抢答器电路的装调通常用虚线或阴影表示触发器处于不定状态。置1置0不允许不定置17.基本RS触发器的时序图(设初态为0）智力抢答器电路的装调触发器的不定状态有两种含义：一、Q=Q=1时，触发器既不是0状态，也不是1状态；二、R、S同时从0回到1时，触发器的新状态不能预先确定。智力抢答器电路的装调（a）逻辑电路（b）逻辑符号输入信号R、S为高电平有效触发。或非门组成的基本RS触发器智力抢答器电路的装调或非门组成的基本RS触发器的状态转换表R高电平有效置0S高电平有效置1智力抢答器电路的装调A有0就置1B有0就置0（a）电路（b）电压波形智力抢答器电路的装调应用举例：利用基本RS触发器消除机械开关振动的影响智力抢答器电路的装调

基本RS触发器的触发方式（动作特点）：逻辑电平直接触发。（由输入信号直接控制）在实际工作中，要求触发器按统一的节拍进行状态更新。措施：

同步触发器（时钟触发器或钟控触发器）：具有时钟脉冲CP控制的触发器。该触发器状态的改变与时钟脉冲同步。

CP：控制时序电路工作节奏的固定频率的脉冲信号，一般是矩形波。同步触发器的状态更新时刻：受CP输入控制。触发器更新为何种状态：由触发输入信号决定。同步触发器1.电路组成及逻辑符号（a）逻辑电路（b）逻辑符号在CP=0期间，G3、G4被封锁，触发器状态不变。在CP=1期间，由R和S端信号决定触发器的输出状态。结论：触发器的动作时间是由时钟脉冲CP控制的。

触发方式：电平触发方式只有CP=1时（高电平有效），触发器的状态才由输入信号R和S来决定。同步RS触发器智力抢答器电路的装调2.功能表（在CP=1期间有效）现态：CP脉冲作用前触发器的原状态，用Qn表示；次态：CP脉冲作用后触发器的新状态，用Qn+1表示。R、S不允许同时有效S为高电平有效触发R为高电平有效触发智力抢答器电路的装调3.工作波形（又称为时序图，设初态为0

）置1保持置0置1智力抢答器电路的装调同步D触发器智力抢答器电路的装调DQnQn+10000101011112.特性方程

Qn+1=D

3.状态转换图1.状态转换表智力抢答器电路的装调JK触发器智力抢答器电路的装调

JK触发器是一种多功能触发器，在实际中应用很广。

JK触发器是在RS触发器基础上改进而来，在使用中没有约束条件。常见的JK触发器有主从结构的，也有边沿型的。同步JK触发器的逻辑图同步触发器在一个CP脉冲作用后，出现两次或两次以上翻转的现象称为空翻。触发器的空翻123克服方法主从触发器边沿触发器智力抢答器电路的装调维持阻塞

主从RS触发器

1.电路组成及逻辑符号图4-9

主从RS触发器

（a）逻辑电路（b）逻辑符号

主触发器：同步RS触发器（FF2），其状态由输入信号决定从触发器：同步RS触发器（FF1），其状态由主触发器的状态决定表示触发器靠CP下降沿触发表示主从触发方式2.工作原理（1）当CP=1时，从触发器FF1的输出状态保持不变，主触发器FF2的输出状态由R和S来决定。（2）当CP由1跳到0时（或称CP脉冲下降沿到来时），主触发器FF2的输出状态保持不变，从触发器FF1的输出状态由FF2的状态决定。此时，由于CP=0，输入信号R和S被封锁。可知，主从触发器分两步工作：第一步，CP=1期间，主触发器的输出状态由输入信号R和S的状态确定，从触发器的输出状态保持不变。第二步，当CP从1变为0时，主触发器的输出状态送入从触发器中，从触发器的输出状态由主触发器当时的状态决定。在CP=0期间，由于主触发器的输出状态保持不变，因而受其控制的从触发器的状态也保持不变。

触发方式：主从触发方式（CP下降沿有效）。主从触发器状态的更新只发生在CP脉冲的下降沿，触发器的新状态由CP脉冲下降沿到来之前的R、S信号决定。优点：克服了空翻，提高了工作的可靠性。3.功能表（只在CP从1变为0时有效）主从RS触发器功能表S和R都为高电平有效触发功能与同步RS触发器完全相同。主从JK触发器

1.电路组成及逻辑符号JK触发器的逻辑符号（a）下降沿触发（b）上升沿触发2.状态转换表1.功能表3.特性方程4.状态转换图智力抢答器电路的装调边沿触发器：靠CP脉冲上升沿或下降沿进行触发。正边沿触发器：靠CP脉冲上升沿触发。负边沿触发器：靠CP脉冲下降沿触发。触发方式：边沿触发方式。可提高触发器工作的可靠性，增强抗干扰能力。边沿D触发器

（a）逻辑电路（b）逻辑符号表示触发器靠CP上升沿触发表示CP为边沿触发方式1.电路组成及逻辑符号2.工作原理（1）当CP=0时，G3、G4被封锁，触发器的输出状态保持不变。（2）当CP从0变为1时，G3、G4打开，它们的输出由G5、G6决定。此瞬间，若D=0，触发器被置为0状态；若D=1，触发器被置为1状态。（3）当CP从0变为1之后，虽然CP=1，门G3、G4是打开的，但由于电路中几条反馈线①～④的维持—阻塞作用，输入信号D的变化不会影响触发器的置1和置0，使触发器能够可靠地置1和置0。因此，该触发器称为维持—阻塞触发器。

可见，该触发器的触发方式为：在CP脉冲上升沿到来之前接受D输入信号，当CP从0变为1时，触发器的输出状态将由CP上升沿到来之前一瞬间D的状态决定。

由于触发器接受输入信号及状态的翻转均是在CP脉冲上升沿前后完成的，故称为边沿触发器。具有保持和翻转功能。T触发器1.功能表2.状态转换表3.特性方程智力抢答器电路的装调4.状态转换图令JK触发器的J＝K＝T，就可实现T触发器。JK触发器接成T触发器智力抢答器电路的装调T′触发器

（1）T′触发器的功能把T=1时的T触发器称为计数型触发器，又叫做T′触发器。每来一个CP脉冲，T′触发器就翻转一次，显然能实现计数功能。T′触发器的状态转换表特性方程为智力抢答器电路的装调（2）JK触发器的计数形式令JK触发器的J=K=1，就可以构成T′触发器。JK触发器的计数形式（a）电路（b）工作波形智力抢答器电路的装调（3）D触发器的计数形式令D=Qn，D触发器就可以构成T′触发器。接成计数形式的D触发器（a）电路（b）工作波形智力抢答器电路的装调智力抢答器电路的设计与原理分析智力抢答器电路的