项目十 抢答器电路的设计.ppt

第十章是关于应答机电路的设计，10.1概述了10.2触发器的电路结构，10.3触发器的逻辑功能及其描述方法，10.4应答机电路的设计，第十章是关于应答机电路的设计，第一章是关于掌握基本的RS触发器电路、逻辑功能和与非门结构的工作特点。其次，掌握RS触发器、D触发器、JK触发器和T触发器的逻辑功能和描述方法。第三，掌握智能应答机电路的组成和工作原理。触发器是一种基本单元电路，具有一个或多个输入和两个互补输出(q)，可以存储一位二进制代码。触发器的状态通常由Q端的状态来表示。触发器具有以下两个基本特征。(1)有两种稳定状态(简称为稳定状态)，可以用来表示逻辑0和1。(2)在输入信号的作用下，触发器的两个稳定状态可以相互切换(称为状态反转)。输入信号消失后，新的状态可以保持很长时间，从而具有记忆功能和存储二进制信息。触发器的逻辑功能主要由特性表、特性方程、驱动表(也称为激励表)、状态转换图和波形图(也称为时序图)等描述。1。概述，触发器根据其逻辑功能分为rs触发器、JK触发器、D触发器、T触发器和T触发器。根据电路结构的不同，分为基本的RS触发器、同步触发器、主从触发器和边沿触发器。根据触发方式的不同，分为电平触发器、边沿触发器和主从触发器。触发器的功能触发器具有记忆功能。它在某一时刻形成的电路的输出不仅取决于当时的输入，还取决于电路的原始状态。门电路没有记忆功能，它在某一时刻形成的电路输出完全取决于当时的输入，而与电路的原始状态无关。触发器和门电路是数字电路的基本单元。触发器的类型根据不同的逻辑功能、不同的触发方式、不同的电路结构进行划分。第三，触发器逻辑功能的描述方法主要包括特性表、特性方程、驱动表(也称激励表)、状态转换图和波形图(也称时序图)等。10.2触发器电路结构形式，10.2.1基本RS触发器，(1)电路结构和逻辑符号，置0端子，也称复位端子。复位，也称为设置终端。S设置，(2)工作原理和逻辑功能，0，1，1，11，0，触发器设置为0，(2)工作原理和逻辑功能，1，0，0，11，1，触发器设置为1，2。工作原理和逻辑功能，G1门输出，G2门输出，(2)工作原理和逻辑功能，(2)逻辑功能特性表描述，特性表：触发器二次状态和输入信号与电路初始状态关系真值表。注意，在图10-1(a)所示的基本RS触发器电路图中，已知输入信号和电压波形在图10-3中示出，初始状态被设置为0，并且所绘制的q和波形图被测试。分析工作波形，解，初始状态为0，所以它保持为0。工作波形分析和基本触发特性总结：(1)有两个互补输出和两个稳定状态。(2)它有三个功能：复位(Q=0)、置位(Q=1)和保持原始状态。(3)R是复位输入，S是置位输入，根据触发器的结构，它可以在低电平有效或在高电平有效。(4)由于反馈线的存在，无论是复位还是设置，有效信号只需要在短时间内起作用，即“触摸”。基本的RS触发器的优缺点，优缺点，简单的电路，是形成各种触发器的基础。输出由输入信号直接控制，不能定期控制。有一些限制。10.2.2同步RS触发器，在实际工作中，触发器的工作状态不仅由触发器的输入信号决定，还要求按照一定的节拍工作。因此，需要增加一个时钟控制端CP。CP是时钟脉冲，它是一系列带有ce的矩形脉冲工作原理，当CP=0时，G3和G4被阻断，并且输入信号R和S不工作。基本RS触发器的输入都是1，触发器的状态保持不变。当CP=1时，G3和G4解锁，并将输入信号R和S发送到基本RS触发器的输入端。1.电路结构和工作原理，RS功能，高电平R和S信号有效，2。逻辑功能和逻辑符号，3。同步RS触发器特征表，高电平的R和S信号有效，解决方案：初始状态未知，VCC，4。工作波形分析，5。同步触发器存在的问题因为G3和G4门在CP=1期间是打开的，并且可以接收R和S信号，所以如果在CP=1期间R和S改变多次，触发器的状态也可能发生。6、同步触发器的特性，同步触发器的触发模式是电平触发的，并且同步触发器的常见缺点是触发器，其向主从触发器提供反相时钟信号，以使它们能够在不同的时间段交替工作。1，主从RS触发器电路，符号和工作原理，表示时钟触发沿是下降沿，Q=Q从，10.2.3主从触发器，主从RS触发器的工作原理，在CP=1期间，主触发器接收输入信号，从触发器被阻塞，留下主从RS触发器的状态不变。Q=Q从、主从RS触发器特征表、主从JK触发器和(1)电路结构，触发器的两个互补输出信号通过两条反馈线分别引至输入端的G7和G8门，形成JK触发器。2，主从JK触发器，(2)工作原理，当J=K=0时，被阻塞，保持在其原始状态，(2)，主从JK触发器，(2)工作原理，当J=1，K=0:分为两种情况(Q=0，Q=1)，当qn=0，Qn 1=1，2，主从JK触发器，(2)工作原理，主，从，J=1，K=0:分为两种情况(q=0，q=1 J=0，K=1，有两种情况(Q=0，Q=1)，Qn 1=0，原理相同：2，主从JK触发器，(2)工作原理，主，从，J=1，K=1:有两种情况(q=0，q=1)，当qn=0，2时Qn 1=1。 主从JK触发器，(2)工作原理，(2)主从，J=1，K=1:有两种情况(q=0，q=1)，qn=1时qn1=0，(3) JK触发器菜单：例如，已知主从JK触发器J，K的波形如图所示，并绘制输出q的波形图(将初始状态设置为0)。绘制主从触发器的波形图时，应注意以下两点：(1)触发器发生在时钟脉冲的触发沿(此处为下降沿)(2)判断触发器子状态的依据是时钟脉冲下降沿之前输入端的状态。4.工作波形分析，主从触发器，5。主从触发器的特性、工作特性：在CP=1期间，主触发器接收输入信号；在CP=0期间，主触发器保持CP下降沿之前的状态，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下降沿时反转。这种触发方法称为主从触发。优点：只能在CP边缘瞬间翻转，克服了翻筋斗，可靠性和抗干扰能力强，适用范围广。(1)维持块边沿D触发器的结构和工作原理为了克服触发器的缺点，具有边沿触发器的特点，在原电路的基础上引入了三条反馈线L1、L2和L3。10.2.4、边沿触发电路的结构和工作特性，设置原始状态Q=0和D=1，1，周期CP=0，c，D锁定，输出为1。0，0，0，工作原理，1，c=1，d=1反馈到a，b的输入，a，b的输出是0，1。当阴极保护的正边沿到达时，C和D导通，使c=1，d=0。1，1，Q翻转到1，经过正边沿1，CP，d=0块c，并使b=1，保持d=0。因此，在CP=1期间d的变化不会影响输出。0，0，1，2，保持块边沿D触发器特性表，例如，已知的保持块D触发器输入波形，绘制输出波形图。(1)触发触发器发生在CP的上升沿。(2)触发器的子状态是根据输入端D的状态，紧接在CP的上升沿之前来判断的。根据D触发器的菜单，可以画出输出Q的波形图3、工作分析，主从触发器和边沿触发器有什么异同？只能在CP边缘时刻翻转，克服了翻筋斗，可靠性和抗干扰能力强，适用范围广。一样的地方，电路结构和工作原理不同，所以电路功能也不同。为了确保电路的正常工作，要求主从JK触发器的J和K信号在CP=1期间保持不变。然而，边沿触发器没有这样的限制，并且它们的功能是完美的，所以它们被广泛使用。10.3触发器的逻辑功能及其描述方法不同。10.3.1触发器根据逻辑功能分类。1.RS触发器和特性表。RS触发器可以用特征表、特征方程和状态转移图来描述。(1)特征方程是指触发器和输入信号的次级状态与电路的初始状态之间的逻辑关系。(2)状态转换图状态转换图表示当触发器从一种状态变为另一种状态或保持不变时对输入信号的要求。和，和，和，和，和，和，和，和，和，和，和，和，和，和，特性方程，0110，0101，0011，qn1，qn，T，T触发器特性表，00，01，11，01，T=1，t=1，t=0，T触发器，T触发器状态转换图，T触发器，t=1，特性方程，Qn 1=D，无约束，4，D触发器，D触发器状态转换图，5，触发器的五个逻辑函数的比较，无约束，但函数很少触发器是构成数字系统的基本逻辑单元之一。2.根据电路结构的不同，分为基本的RS触发器、同步触发器、主从触发器和边沿触发器。3.根据不同的逻辑功能，它分为RS触发器、JK触发器、D触发器、T触发器和T触发器。触发器的逻辑功能是指触发器的次级状态、当前状态和输入信号之间的逻辑关系。其描述方法主要包括特征表、特征方程、驱动表、状态转移图和波形图(也称时序图)等。(1) S1 S4代表4名选手，需要4个控制电路。(2)主机有一个主控开关电路。(3)有些人急于回答，并具有报警和提醒功能。2。电路原理图，(3)应答机框图及功能介绍，(1)数据输入电路：由按键(应答机按键、主机控制开关)、电阻等部件组成，用于输入优先应答机的数据。(2)数据输出和显示电路：由发光二极管、扬声器、电阻等部件组成，优先应答器指示灯亮。(3)主控单元电路：由2输入与非门74LS00、4输入与非门74LS20、集成4D触发器74LS175等部件组成，具有区分和锁存优先级应答器的功能。(1)回答问题前，主持人将开关置于清晰的“0”位置，应答机处于禁止工作状态，指示灯熄灭。(2)当主持人宣布比赛开始时，同时将开关置于“开始”位置。当按下任何一个键时，相应的指示灯将会亮起，然后按下其他键。指示灯的状态不会改变。直到按下“清除”按钮。(1)安装。安装调试前，应测量发光二极管、开关等电子元件的好坏(测量时应选择万用表的R10或R1档),并测试各芯片的功能。构件布置：焊接前，应综合考虑整个工程中构件的布置和走向。集成电路插座最好用于焊接集成电路，以便于以后的维护和部件的重复使用。焊接前，在当在S1 S4没有按下按钮时，75LS175的所有输入都应处于低电平，所有非反相输出都应处于低电平，所有反相输出都应处于高电平。当按下S1到S4的键时，对应于74LS175