第七章触发器（教案）-《电子技术基础与技能》同步教学（机械工业出版社第3版）

第七章 教案 授课班级 课程名称 电子技术基础与技能 教学内容 基本RS触发器 课堂类型 学时 学时 授课时间 教学目的 1、基本RS触发器的电路组成 2、基本RS触发器的逻辑功能和电路特点 教学重、难点 教学重、难点：基本RS触发器的逻辑功能和电路特点 教学内容及步骤 备注 7.1 RS触发器 在各种复杂的数字系统中也一样，不仅要对数字信号进行运算，而且常常还要将这些信号和运算结果保存起来。这样，电路中就需要具有记忆功能的基本逻辑单元。触发器就是具有记忆功能、数字信息存储功能的基本单元电路。 【触发器的两种状态】 触发器有两个稳定状态，一个是0状态，另一个是1状态。当没有外界信号作用时，触发器能保持原来的状态不变,所以它具有存储一位二值信号的功能。 触发器有两个输出端，它们的状态总是互补的，通常规定触发器端的状态为触发器的状态，即 =0与=1时，称触发器为“0”态； =1与=0时，称触发器为“1”态。 【触发器的翻转】 在一定的外界信号作用下，触发器可以从一个稳态翻转为另一个稳态，而且当外界信号消失后，能将新建立的状态保持下来，即为记忆功能。所谓翻转，是指触发器从0状态变化为1状态，或从1状态变化为0状态。 【触发器种类】 触发器种类很多，按触发方式的不同，可以分为同步触发器、主从触发器及边沿触发器等；根据逻辑功能的差异，可分为RS触发器、D触发器、JK触发器等几种触发器。 7.1.1 基本RS触发器的电路组成 基本RS触发器是各种触发器中结构形式最简单的一种，同时也是许多电路结构复杂触发器的一个组成部分。基本RS触发器电路的逻辑图及逻辑符号如图7-1所示。 a)逻辑电路 b)逻辑符号 图7-1 基本RS触发器 基本RS触发器是由两个与非门和的输入端与输出端交叉耦合而组成的。如图7-1a)所示，，是它的两个输入端，,是两个输出端。 7.1.2 基本RS触发器的逻辑功能和电路特点 【逻辑功能】 （1）=1，=1，触发器保持原状态不变。 可见，触发器未输入低电平信号时，总是保持原来状态不变，这就是触发器的记忆功能。 （2）=1，=0，触发器被置为1态。 （3）=0，=1，触发器被置为0态。 （4）=0，=0，触发器状态不确定。 和的状态不能确定，这种情况应当避免，否则会出现逻辑混乱或错误。 综上所述，基本RS触发器的逻辑功能如表7-1所示，表中Qn表示触发器原来所处状态，称为初态；Qn+1表示输入信号或时钟脉冲作用后的状态，称为次态。 【特点及用途】 从基本RS触发器的电路结构图可看出，输入信号直接加在输出门上，所以输入信号在全部时间里都能直接改变输出端和的状态，这就是基本RS触发器的动作特点。因此，也把端叫做直接复位端，端叫做直接置位端。 基本RS触发器电路结构简单，是构成其他功能触发器的必不可少的组成部分，可用作数码寄存器、抖动开关单脉冲发生器和脉冲变换电路等。 第七章 教案 授课班级 课程名称 电子技术基础与技能 教学内容 同步RS触发器 课堂类型 学时 学时 授课时间 教学目的 1、同步RS触发器的电路组成 2、同步RS触发器的逻辑功能和电路特点 教学重、难点 教学重、难点：同步RS触发器的逻辑功能和电路特点 教学内容及步骤 备注 7.1.3 同步RS触发器的电路组成 在数字系统中，为了保证各部分电路工作协调一致，常常要求一些触发器于同一时刻动作。因此，通常由时钟脉冲CP来控制触发器按一定的节拍同步动作，即在时钟脉冲到来时输入触发信号才起作用。由时钟脉冲控制的RS触发器称为同步RS触发器，也称为钟控RS触发器。 同步RS触发器是在基本RS触发器的基础上增加两个与非门构成的，如图7-5所示。 a)逻辑电路 b)逻辑符号 图7-5 同步RS触发器 图中、门组成基本RS触发器。、构成控制门，在时钟脉冲CP控制下，将、的信号传送到基本RS触发器。、不受时钟脉冲控制，可以直接置0、置1，所以称为异步置0端， 称为异步置1端，、为输入端。 7.1.4 同步RS触发器的逻辑功能和电路特点 【逻辑功能】如图7-5所示。 （1）无时钟脉冲作用时（即CP=0）,与非门、均被封锁，无论、是什么信号，输出端和保持原状态不变。 （2）有时钟脉冲作用时（即CP=1）,与非门、门打开，、输入信号才能分别通过、门加在基本RS触发器的输入端，从而使触发器翻转。 综上所述，同步RS触发器的逻辑功能如表7-2所示。 【特点及用途】 在CP=1的所有时间里，、的变化都将引起触发器输出端状态的变化，这就是同步RS触发器的动作特点。因此，在CP=