触发器电子技术大专课程PPT课件

1、 原来的状态原来的状态 下面介绍下面介绍集成集成，第1页/共58页“0”和和“1”态态(双稳态触发器双稳态触发器)； 2. ；“0”或或“1”集成集成第十章 触发器第2页/共58页第一节第一节 基本基本RS触发器触发器 一、一、 电路组成电路组成 基本基本RS触发器的特点触发器的特点（1）触发器的次态不仅与输入信号状态有关，而且与触）触发器的次态不仅与输入信号状态有关，而且与触发器的现态有关。发器的现态有关。（2）电路具有两个稳定状态，在无外来触发信号作用时，）电路具有两个稳定状态，在无外来触发信号作用时，电路将保持原状态不变。电路将保持原状态不变。（3）在外加触发信号有效时，电路可以触发翻转

2、，实现）在外加触发信号有效时，电路可以触发翻转，实现置置0或置或置1。（4）在稳定状态下两个输出端的状态和必须是）在稳定状态下两个输出端的状态和必须是互补关系互补关系，即有约束条件。即有约束条件。在数字电路中，凡根据输入信号在数字电路中，凡根据输入信号R、S情况情况的不同，具有置的不同，具有置0、置、置1和保持功能的电路，和保持功能的电路，都称为都称为RS触发器。触发器。第3页/共58页两互补输出端两互补输出端反馈线反馈线两输入端两输入端第4页/共58页二、功能分析二、功能分析1.状态表状态表 Qn-现态：触发器接收输入信号之前的状态，也就现态：触发器接收输入信号之前的状态，也就是触发器原来的

3、稳定状态是触发器原来的稳定状态Qn+1-次态：触发器接收输入信号之后所处的新的稳定状态。次态：触发器接收输入信号之后所处的新的稳定状态。第5页/共58页 触发器输出与输入的逻辑关系触发器输出与输入的逻辑关系101设触发器原态设触发器原态为为“1”态。态。翻转为翻转为“0”态态(1) R = 0 ，S=1&第6页/共58页设原态为设原态为“0”态态10触发器保持触发器保持“0”态不变态不变复位复位 结论结论: 不论不论 触发器原来触发器原来 为何种状态，为何种状态， 当当 R=0，S=1时时， 将使将使触发器触发器 置置“0”或称或称 为为复位复位。&第7页/共58页设原态为设原

4、态为“0”态态0翻转为翻转为“1”态态(2) R = 1，S=0& 触发器输出与输入的逻辑关系触发器输出与输入的逻辑关系第8页/共58页设原态为设原态为“1”态态01触发器保持触发器保持“1”态不变态不变置位置位 结论结论: 不论不论 触发器原来触发器原来 为何种状态，为何种状态， 当当 R=1，S=0时时， 将使将使触发器触发器 置置“1”或称或称 为为置位置位。&第9页/共58页设原态为设原态为“0”态态1保持为保持为“0”态态(3) R = 1，S=1&第10页/共58页设原态为设原态为“1”态态11触发器保持触发器保持“1”态不变态不变 当当 R=1，S=1时时

5、， 触发器保持触发器保持 原来的状态，原来的状态， 即即触发器具触发器具 有保持、记有保持、记 忆功能忆功能。&第11页/共58页&1100(4) R = 0，S=0 当信号当信号S= R= 0同时变为同时变为1时，由时，由于达不到于达不到Q与与Q的的逻辑要求逻辑要求，禁止，禁止出现。出现。第12页/共58页第13页/共58页 前面介绍的基本前面介绍的基本RS触发器是由触发器是由R、S端的输入信号直接控端的输入信号直接控制的，在实际工作中，触发器的工作状态不仅要由输入端的信制的，在实际工作中，触发器的工作状态不仅要由输入端的信号来决定，而且还要求触发器按一定的节拍翻转，为此，需

6、要号来决定，而且还要求触发器按一定的节拍翻转，为此，需要加入一个时钟控制端加入一个时钟控制端CP，只有在，只有在CP端上出现时钟脉冲时，触端上出现时钟脉冲时，触发器的状态才能变化。具有时钟脉冲控制的触发器称为发器的状态才能变化。具有时钟脉冲控制的触发器称为时钟触时钟触发器发器，又称，又称同步触发器同步触发器(简称钟控触发器简称钟控触发器)。第二节第二节 同步触发器同步触发器第14页/共58页基本基本R-S触发器触发器导引电路导引电路& G4RS& G3CP& G1& G2SdRdQQ第15页/共58页当当CP=0时时01111& G4RS& G3

7、CP& G1& G2SdRdQQ第16页/共58页当当 CP = 1 时时1打开打开11& G4RS& G3CP& G1& G2SdRdQQ第17页/共58页当当 CP = 1 时时1(1) R=0, S=0,P169页表页表10-30011触发器保持原态触发器保持原态触发器状态由触发器状态由R，S 输入状态决定。输入状态决定。11& G4RS& G3CP& G1& G2SdRdQQ第18页/共58页1101010(3) R= 1, S = 0触发器置触发器置“0”(2) R= 0, S =1触发器置触发器置“1”

8、11& G4RS& G3CP& G1& G2SdRdQQ第19页/共58页11111(4) R=1, S= 1 禁用，状态禁用，状态不定不定 & G4RS& G3CP& G1& G2SdRdQQ第20页/共58页表表10-3 同步同步RS触发器功能表触发器功能表第21页/共58页二、同步二、同步D触发器触发器1. 电路组成电路组成第22页/共58页 在在CP=0时，时，G3、G4被封锁，都输出被封锁，都输出1，触发器保持原状态不变，不受触发器保持原状态不变，不受D端输入信号的端输入信号的控制。控制。 在在CP=1时，时，G3、G4

9、解除封锁，可接收解除封锁，可接收D端输入的信号。如端输入的信号。如D=1时，时， =0，触发器翻到，触发器翻到1状态，即状态，即Qn+1=1，如，如D=0时，时， =1，触发器，触发器翻到翻到0状态，即状态，即Qn+1=0。由此可列出表。由此可列出表10-4所所示同步示同步D触发器的特性表。触发器的特性表。DD第23页/共58页三、同步三、同步JK触发器触发器 1、电路组成、电路组成第24页/共58页2. 功能分析功能分析nnnnnnQKQJQKQQJQ_1_nQ第25页/共58页四、同步触发器存在的问题四、同步触发器存在的问题(1) 空翻现象。空翻现象。 空翻现象就是在空翻现象就是在CP=1

10、期间，触发器的输出状态翻转期间，触发器的输出状态翻转两次或两次以上的现象。两次或两次以上的现象。如图如图10-7所示，第一个所示，第一个CP=1期期间间Q状态变化的情况。因此，为了保证触发器可靠地工状态变化的情况。因此，为了保证触发器可靠地工作，防止出现空翻现象，必须限制输入的触发信号在作，防止出现空翻现象，必须限制输入的触发信号在CP=1期间不会发生改变。期间不会发生改变。 空翻带来空翻带来两个两个问题问题：一是触发器一是触发器的抗干扰能力下降；的抗干扰能力下降；二是限制了触发器二是限制了触发器的使用范围的使用范围（由于（由于存在空翻现象，同存在空翻现象，同步触发器无法完成步触发器无法完成计

11、数、移位寄存等计数、移位寄存等功能）。功能）。 第26页/共58页(2) 振荡现象振荡现象第27页/共58页第三节第三节 边沿触发器边沿触发器一、维持阻塞一、维持阻塞D触发器触发器 图图10-8所示为维持阻塞所示为维持阻塞D触发器的逻辑符号，触发器的逻辑符号，D为为信号输入端，框内信号输入端，框内“”表示动态输入，它表明用时钟表示动态输入，它表明用时钟脉冲脉冲CP上升沿触发，所以，维持阻塞上升沿触发，所以，维持阻塞D触发器又称为触发器又称为边沿边沿D触发器。它的逻辑功能与前面讨论的同步触发器。它的逻辑功能与前面讨论的同步D触发触发器相同，因此，它们的特性表、驱动表和特性方程也器相同，因此，它们

12、的特性表、驱动表和特性方程也都相同，但边沿都相同，但边沿D触发器只有触发器只有CP上升沿到时才有效。上升沿到时才有效。它的特性方程如下它的特性方程如下： （CP上升沿到达时才有效）上升沿到达时才有效）DQn1第28页/共58页 例例10-1：图：图10-9所示为维持阻塞所示为维持阻塞D触发器的时钟触发器的时钟脉冲脉冲CP和和D端输入信号的波形，试画出触发器输出端输入信号的波形，试画出触发器输出Q和和 的波形。设触发器的初始状态为的波形。设触发器的初始状态为Q=0。Q第29页/共58页二、边沿二、边沿JK触发器触发器nnnQKQJQ_1（CP下降沿到达时有效）下降沿到达时有效）第30页/共58页

13、第31页/共58页第十一章 时序逻辑电路第一节第一节 时序逻辑电路的分析时序逻辑电路的分析第二节第二节 计数器计数器第三节第三节 寄存器寄存器第32页/共58页 计数器是用来累计时钟脉冲（计数器是用来累计时钟脉冲（CPCP脉冲）个数的脉冲）个数的时序逻辑部件。它是数字系统中用途最广泛的基本时序逻辑部件。它是数字系统中用途最广泛的基本部件之一，几乎在各种数字系统中都有计数器。部件之一，几乎在各种数字系统中都有计数器。 第二节第二节 计数器计数器第33页/共58页 二二 进进 制制 数数 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 1 0 0 12 0 1 0 3 0 1 14 1 0 0 5 1 0 16

14、 1 1 0 7 1 1 18 0 0 0 脉冲数脉冲数(CP)第34页/共58页一、概念及分类一、概念及分类第35页/共58页三、集成异步计数器三、集成异步计数器74LS290 74LS290 S S9(19(1）、S S9(2)9(2)称为置称为置“9”9”端，端， R R0(1)0(1)、R R0(2)0(2)称为置称为置“0”0”端端 计数功能：当计数功能：当S9(1)和和S9(2)不全为不全为1，并且并且R0(1)和和R0(2)不全为不全为1，输入计数脉，输入计数脉冲冲CP时，时， 计数器开始计数。计数器开始计数。第36页/共58页2. 2. 任意（任意（N N）进制计数器）进制计数

15、器 利用一片利用一片74LS29074LS290集成计数器芯片，可构成二进制到十进制之间任意集成计数器芯片，可构成二进制到十进制之间任意进制的计数器。进制的计数器。74LS29074LS290构成二进制、五进制和十进制计数器构成二进制、五进制和十进制计数器二进制计数器二进制计数器：CP由由CP0端输入，端输入，Q0端输出端输出；五进制计数器五进制计数器：时钟为时钟为CPCP1 1，输出端为，输出端为Q Q3 3、Q Q2 2、Q Q1 1 ，有效状态为位：有效状态为位：000000，001001，010010，011011，100100第37页/共58页 十进制计数器十进制计数器: : 将将Q

16、 Q0 0与与CPCP1 1相连，相连，CPCP0 0作时钟输入端，作时钟输入端， Q Q3 3Q Q0 0作输出端，则为作输出端，则为8421BCD8421BCD码十进制计数器。码十进制计数器。 将将Q Q3 3与与CPCP0 0相连，相连，CPCP1 1作时钟输入端，从高位到低位的输出为作时钟输入端，从高位到低位的输出为Q Q0 0 Q Q3 3 Q Q2 2 Q Q1 1 时，则构成时，则构成5421BCD5421BCD码十进制计数器码十进制计数器第38页/共58页第三节第三节 寄存器寄存器 按寄存方向分按寄存方向分第39页/共58页一、单向移位寄存器一、单向移位寄存器第40页/共58页

17、第41页/共58页二、双向移位寄存器二、双向移位寄存器 由前面讨论单移位寄存器工作原理时可知，右移位寄存器和由前面讨论单移位寄存器工作原理时可知，右移位寄存器和左移位寄存器的电路结构是基本相同的，如适当加入一些控制电左移位寄存器的电路结构是基本相同的，如适当加入一些控制电路和控制信号，就可将右移位寄存器和左移位寄存器结合在一起路和控制信号，就可将右移位寄存器和左移位寄存器结合在一起构成双向移位寄存器。构成双向移位寄存器。第42页/共58页第43页/共58页第十二章第十二章 555555定时电路定时电路第一节第一节 555定时器定时器第二节第二节 555定时器的应用定时器的应用第44页/共58页

18、第一节第一节 555定时器定时器 在数字系统中，在数字系统中， 除了有数字信号除了有数字信号“1”和和“0”以外，一般还以外，一般还存在同步脉冲控制信号（存在同步脉冲控制信号（CP信号），它是具有一定幅度和频信号），它是具有一定幅度和频率的矩形波。率的矩形波。 通常得到矩形波的方法很多，目前应用较多的是利用通常得到矩形波的方法很多，目前应用较多的是利用555定时器来实现。定时器来实现。555定时器配以外部元件，既可以产生矩形波，定时器配以外部元件，既可以产生矩形波，又可以转换信号波形，还能构成多种实际应用电路。又可以转换信号波形，还能构成多种实际应用电路。第45页/共58页一、一、 555定时

19、器分类定时器分类 555定时器又称时基电路。定时器又称时基电路。 555定时器按照内定时器按照内部元件为双极型（又称部元件为双极型（又称TTL型）和单极型两种。型）和单极型两种。双极型内部采用的是晶体管；单极型内部采用的双极型内部采用的是晶体管；单极型内部采用的则是场效应管。则是场效应管。 常用的单时基定时器有双极型定时器常用的单时基定时器有双极型定时器5G555第46页/共58页二、二、555定时器的电路组成定时器的电路组成 放电开关由一个晶体放电开关由一个晶体三极管组成，其基极受基三极管组成，其基极受基本本 R S 触 发 器 输 出 端触 发 器 输 出 端 控制。当控制。当 =1时，三

20、极管时，三极管导通，放电端导通，放电端D通过导通通过导通的三极管为外电路提供放的三极管为外电路提供放电的通路；当电的通路；当 =0， 三三极管截止，放电通路被截极管截止，放电通路被截断。断。_Q_Q第47页/共58页555定时电路定时电路3个个5K电电阻串起来构阻串起来构成分压器，成分压器，555定时器定时器名称也由此名称也由此而得。而得。两个集成运放构两个集成运放构成的电压比较器成的电压比较器A1的同相端的同相端和和A2的反相端的反相端均与均与相接。相接。低电平低电平触发端触发端高电平高电平触发端触发端电压电压控制端控制端复位端，正常工复位端，正常工作时为作时为“ ”416V“”端端放电端放

21、电端基本基本RS触发器触发器电路电路输出端输出端1/3 UDD2/3 UDD第48页/共58页表表12-1 单时基双极型国产单时基双极型国产5G555定时器功能定时器功能第49页/共58页第50页/共58页第十三章第十三章 数数/模和模模和模/数转换数转换第一节第一节 数数/模转换模转换第二节第二节 模模/数转换数转换第51页/共58页第52页/共58页第一节第一节 数数/模转换模转换 数字量是用代码按数位组合起来表示的，对于数字量是用代码按数位组合起来表示的，对于有权码，每位代码都有一定的权。为了将数字量转有权码，每位代码都有一定的权。为了将数字量转换成模拟量，必须将每换成模拟量，必须将每1

22、位的代码按其权的大小转换位的代码按其权的大小转换成相应的模拟量，然后将这些模拟量相加，即可得成相应的模拟量，然后将这些模拟量相加，即可得到与数字量成正比的总模拟量，从而实现了数字到与数字量成正比的总模拟量，从而实现了数字模拟转换。模拟转换。第53页/共58页 图图13-1所示是所示是D/A转换器的输入、输出关系框图，转换器的输入、输出关系框图，D0Dn-1是输入的是输入的n位二进制数，位二进制数，vo是与输入二进制数成是与输入二进制数成比例的输出电压。比例的输出电压。 图图13-2所示是一个输入为所示是一个输入为3位二进制数时位二进制数时D/A转换器转换器的转换特性，它具体而形象地反映了的转换特性，它具体而形象地反映了D/A转换器的基本转换器的基本功能。功能。01234567001010011100101110111D/A转换器DDD01n-1.vo输入输出vo/VD000第54页/共58页第二节第二节 模模/数转换数转换一、一、A/D转换的基本原理转换的基本原理 A/DA/D转换用于将模拟电量转换为相应的数字量，它是模转换用于将模拟电量转换为相应的数字量，它是模拟系统到数字系统的接口电路，按其转换原理可分为直接拟系统到数字系统的接口电路，按其转换