《电子技术基础与技能》 课件 第七单元 触发器

电子技术基础与技能7.1RS触发器【实践导入】：基本RS触发器的逻辑关系7.1RS触发器图7-1-1（a）教学活动1：认知基本RS触发器的逻辑关系图7-1-1（b）按图7-1-1分别搭接4个电路，验证基本RS触发器的逻辑关系。【实践导入】：基本RS触发器的逻辑关系7.1RS触发器图7-1-1（c）教学活动1：认知基本RS触发器的逻辑关系验证图7-1-1（d）初态为1按图7-1-1分别搭接4个电路，验证基本RS触发器的逻辑关系。7.1RS触发器教学活动2：认知基本RS触发器的结构、符号、工作原理、真值表及功能7.1.1基本RS触发器一、电路结构和图形符号1.电路结构将两个集成与非门的输出端和输入端交叉反馈相接即构成一个基本RS触发器。它有两个输入端、，字母上面的非号表示低电平有效；Q和是一对互补输出端，通常规定Q端的状态为触发器的输出状态。图7-1-2（a）逻辑电路

端称为置0端（又称复位端）图7-1-2（b）图形符号置1端置0端2.图形符号

端称为置1端（又称置位端）7.1RS触发器教学活动2：认知基本RS触发器的结构、符号、工作原理、真值表及功能7.1.1基本RS触发器二、工作原理图7-1-2（a）逻辑电路7.1RS触发器教学活动2：认知基本RS触发器的结构、符号、工作原理、真值表及功能7.1.1基本RS触发器三、真值表及逻辑功能图7-1-2（a）逻辑电路逻辑功能00不定不允许*010置0101置111保持7.1RS触发器教学活动3：认知同步RS触发器的结构、符号、工作原理、真值表及功能7.1.2钟控同步RS触发器一、电路结构和图形符号1.电路结构图7-1-3（a）所示电路为用与非门构成的同步RS触发器。其中，门G1和门G2组成基本RS触发器，门G3和门G4构成引导控制门，CP为时钟脉冲信号。

和

是直接置0端和直接置1端。图7-1-3（a）逻辑电路图7-1-3（b）图形符号2.图形符号7.1RS触发器教学活动3：认知同步RS触发器的结构、符号、工作原理、真值表及功能7.1.2钟控同步RS触发器二、工作原理1.当CP=0时，门G3、G4被封锁，输出均为1，不论输入信号R、S如何变化，由G1和G2组成的基本RS触发器保持原状态不变。2.当CP=1时，门G3、G4被打开，触发器输出状态由输入信号R、S决定。【扫描媒体链接二维码】7.1RS触发器教学活动3：认知同步RS触发器的结构、符号、工作原理、真值表及功能7.1.2钟控同步RS触发器三、真值表及逻辑功能RS逻辑功能00保持011置1100置011不定不允许7.1RS触发器教学活动3：认知同步RS触发器的结构、符号、工作原理、真值表及功能7.1.2钟控同步RS触发器四、例题解析问题解析：触发器的初始状态为0，在第一个脉冲CP=1期间，R=0，S=1，触发器被置1态，而在CP=0期间，触发器保持原状态不变；在第二个脉冲CP=1期间，R=1，S=0，触发器被置0态，而在CP=0期间，触发器保持原状态不变；在第三个脉冲CP=1期间，R=0，S=0，触发器保持原状态0不变，而在CP=0期间，触发器保持原状态不变；依次类推，在CP=1期间，输出信号Q由输入信号R、S决定，在CP=0期间，触发器Q保持原状态不变。7.1RS触发器教学活动4：认知主从RS触发器的结构、触发方式7.1.3

主从RS触发器一、电路结构和图形符号1.电路结构图7-1-4（a）逻辑电路图7-1-4（b）图形符号2.图形符号由两个同步触发器构成。主触发器由G5、G6、G7、G8组成；从触发器由G1、G2、G3、G4组成。CP端的“∧”和“○”表示CP下降沿触发，即状态变化发生在CP的下降沿时刻。CP下降沿触发7.1RS触发器教学活动4：认知主从RS触发器的结构、工作原理、触发方式7.1.3主从RS触发器二、工作原理当CP=0时，主触发器不翻转，Q

=1不变；从触发器翻转，Q=1。设触发器始态为Q=0(即从触发器Q=0，主触发器Q

=0)，计数脉冲从CP处输入。当CP=1时，主触发器状态翻转，Q

=1；从触发器不能翻转，输出Q=0不变。三、触发方式CP下降沿触发，即触发器状态变化发生在CP由1变0时刻。电子技术基础与技能7.2JK触发器按图连接电路，验证四种情况下JK触发器的逻辑关系。7.2JK触发器图7-2-1（a）教学活动1：验证JK触发器的逻辑关系图7-2-1（b）【实践导入】：JK触发器的逻辑关系按图连接电路，验证四种情况下JK触发器的逻辑关系。7.2JK触发器图7-2-1（c）教学活动1：认知JK触发器的逻辑关系图7-2-1（d）【实践导入】：JK触发器的逻辑关系初态为0初态为0按图连接电路，验证四种情况下JK触发器的逻辑关系。7.2JK触发器图7-2-1（e）教学活动1：认知JK触发器的逻辑关系图7-2-1（f）【实践导入】：JK触发器的逻辑关系初态为1初态为17.2JK触发器教学活动2：认知JK触发器的结构、符号、真值表及功能7.2.1JK触发器基础知识一、电路结构和图形符号1.电路结构图7-2-2（a）逻辑电路图7-2-2（b）图形符号2.图形符号该触发器是CP

下降沿触发有效(有小圆圈)。主从JK触发器是在主从RS触发器的基础上发展而来，将主从RS触发器的、引回到门G7、G8的输入端即可构成主从JK触发器。7.2JK触发器教学活动2：认知JK触发器的结构、符号、真值表及功能7.2.1JK触发器基础知识二、逻辑功能及真值表图7-2-2（b）图形符号JK逻辑功能00保持010置0101置111翻转7.2JK触发器教学活动2：熟悉JK触发器的结构、符号、真值表及功能7.2.1JK触发器基础知识三、例题解析问题解析：触发器的初始状态为1，在第一个时钟脉冲CP下降沿到来前，触发器Q为1态；在第一个时钟脉冲CP下降沿到来时，J=0，K=1，触发器被置0态；在第二个时钟脉冲CP下降沿到来时，J=1，K=0，触发器被置1态；依次类推，除了在CP下降沿时刻，输出信号Q由输入信号J、K决定，其余时刻，触发器Q都保持原状态不变。7.2JK触发器教学活动3：认知集成JK触发器的引脚排列、逻辑功能及实践应用7.2.2集成JK触发器一、集成JK触发器的引脚排列及功能74LS112内含两个CP下降沿触发的JK触发器，置位端和复位端的作用不受CP同步脉冲的控制，其有效电平为低电平。CC4027内含两个CP上升沿触发的JK触发器，置位端SD和复位端RD的作用不受CP同步脉冲的控制，其有效电平为高电平。7.2JK触发器教学活动3：认知集成JK触发器的引脚排列、逻辑功能及实践应用7.2.2集成JK触发器对于常用的集成JK触发器的外引线排列的几点说明：一、集成JK触发器的引脚排列及功能7.2JK触发器教学活动3：认知集成JK触发器的引脚排列、逻辑功能及实践应用7.2.2集成JK触发器二、集成JK触发器的逻辑功能输

入输

出CPJK01×××0110×××1011↓0011↓010111↓101011↓11表7-2-274LS112逻辑功能7.2JK触发器教学活动3：认知集成JK触发器的引脚排列、逻辑功能及实践应用7.2.2集成JK触发器二、集成JK触发器的逻辑功能表7-2-3CC4027逻辑功能输

入输

出RDSDCPJK01×××1010×××0100↑0000↑010100↑101000↑117.2JK触发器教学活动3：认知集成JK触发器的引脚排列、逻辑功能及实践应用7.2.2集成JK触发器三、集成JK触发器的实践应用1.分频电路图7-2-4（a）所示的分频电路，由CMOS集成电路双JK触发器CC4027构成，其1J、1K均接高电平，由JK触发器的功能可知：J=K=1时，Qn+1=，所以每一个CP上升沿到来时，触发器状态都会翻转一次。图7-2-4（a）

分频电路从图7-2-4（b）所示波形的关系可看出，1Q波形的周期是1CP脉冲的2倍，即1Q频率为1CP的1/2倍，实现了二分频。图7-2-4（b）波形图7.2JK触发器教学活动3：认知集成JK触发器的引脚排列、逻辑功能及实践应用7.2.2集成JK触发器三、集成JK触发器的实践应用2.多路控制开关图7-2-5所示是三路控制开关电路。电路中所用芯片是CC4027双JK触发器，其J、K端接在高电平上，触发器工作在计数状态，只要有CP脉冲，它的状态就翻转。工作原理：假设开始时继电器是不工作的的，即触发器的Q为0。任意按下S1、S2、S3中的一个，触发器获得一个上升沿脉冲，触发器翻转，Q=1，VT饱和，继电器K吸合工作；再任意按下S1、S2、S3中的一个，触发器又翻转，Q=0，继电器失电停止工作。图7-2-5三路控制开关电路7.2JK触发器教学活动4：测试集成双JK触发器74LS112的逻辑功能【实训】测试集成双JK触发器74LS112的逻辑功能1．熟悉74LS112的引脚及功能（在图中标注各引脚功能）2．连接电路、测试JK触发器逻辑功能（1）

、的功能测试CPJKQ×××01

×××10

图7-2-874LS112的

、功能测试电路根据图7-2-8连接电路、测试JK触发器逻辑功能，并将结果填入表7-2-4中。表7-2-4JK触发器

、的功能测试7.2JK触发器教学活动4：测试集成双JK触发器74LS112的逻辑功能【实训】测试集成双JK触发器74LS112的逻辑功能2．连接电路、测试JK触发器逻辑功能

图7-2-974LS112逻辑功能测试电路根据图7-2-9连接电路、测试JK触发器逻辑功能，并将结果填入表7-2-5中。（2）逻辑功能测试JKCPQn+1Qn=0Qn=1000→1

1→0

010→1

1→0

100→1

1→0

110→1

1→0

表7-2-5JK触发器的逻辑功能测试表电子技术基础与技能7.3D触发器按图连接电路，验证两种情况下D触发器的逻辑关系。7.3D触发器图7-3-1（a）教学活动1：验证D触发器的逻辑关系图7-3-1（b）【实践导入】：D触发器的逻辑关系【实验结论】D触发器的输出与输入之间的关系为：当D=0时，Qn+1=0；当D=1时，Qn+1=1。7.3D触发器教学活动2：认知D触发器的结构、符号、真值表及功能7.3.1D触发器基础知识一、电路结构和图形符号1.电路结构图7-3-2（a）逻辑电路图7-3-2（b）图形符号2.图形符号CP

上升沿触发有效将JK触发器的K端串接一个非门后再与J端相连，引出一个控制端作为输入端D，即构成D触发器。7.3D触发器教学活动2：认知D触发器的结构、符号、真值表及功能7.3.1D触发器基础知识二、逻辑功能及真值表图7-3-2（b）图形符号DQn+1功能说明00置011置1表7-3-1D触发器真值表和功能表7.3D触发器教学活动3：认知集成D触发器的引脚功能、逻辑功能及实践应用7.3.2集成D触发器一、集成D触发器的引脚排列及功能图7-3-3集成D触发器外引脚排列74LS74由时钟脉冲上升沿触发，置位和复位端有效电平为低电平；CD4013由时钟脉冲上升沿触发，置位和复位端有效电平为高电平。7.3D触发器教学活动3：认知集成D触发器的引脚功能、逻辑功能及实践应用7.3.2集成D触发器二、集成D触发器的逻辑功能表7-3-274LS74的逻辑功能输

入输

出CPDQn+101××0110××1011↓×Qn11↑00111↑1107.3D触发器教学活动3：认知集成D触发器的引脚功能、逻辑功能及实践应用7.3.2集成D触发器三、集成D触发器的实践应用1.计时分频电路图7-3-4（a）

计时分频电路图7-3-4（b）计时分频电路波形图每来一个时钟脉冲CP的下降沿，Q1的状态改变一次；每来一个Q1的下降沿，Q2的状态改变一次。由图（b）可知Q1波形的周期是CP的两倍，频率为CP的二分之一，实现了二分频；Q2波形的周期是CP的四倍，频率为CP的四分之一，实现了四分频。7.3D触发器教学活动3：认知集成D触发器的引脚功能、逻辑功能及实践应用7.3.2集成D触发器三、集成D触发器的实践应用2.简单的红外遥控接收电路每按动一下红外发射器的按钮，红外接收头的输出端（uo）输出一个负脉冲。每来一个负脉冲（其正跳沿）都会触发CD4013翻转一次。若uo端没有负脉冲输出，CD4013就不翻转，其状态就能得到长久维持。图7-3-5红外遥控接收电路7.3D触发器教学活动4：制作四人抢答器【实训】制作四人抢答器1．清点与检测元器件2．查阅资料，确定74LS00、74LS20、74LS175引脚及其功能，在图7-3-6中标出引脚功能。7.3D触发器教学活动4：制作四人抢答器【实训】制作四人抢答器3．装