第17课 触发器与时（教案）-《电工电子技术基础与应用》同步教学（航空工业出版社）

课题 触发器与时序逻辑电路（一）——认识触发器 课时 2课时（90 min） 教学目标 知识技能目标： （1）掌握RS触发器、JK触发器、D触发器和T触发器的逻辑功能 （2）能够正确测试触发器的逻辑功能 素质目标： （1）培养勇于担当、积极进取的职业品质 （2）激发心系国家建设，勇担时代使命的爱国情怀 教学重难点 教学重点：掌握RS触发器、JK触发器、D触发器和T触发器的逻辑功能 教学难点：能够正确测试触发器的逻辑功能 教学方法 案例分析法、问答法、讨论法、讲授法 教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材 教学过程 主要教学内容及步骤 课前任务 【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，组织学生下载“任务工单——测试触发器的逻辑功能”，并根据任务工单进行组内分工，同时提醒同学了解触发器的相关知识 【学生】完成课前任务 考勤 【学生】班干部报请假人员及原因 任务导入 【教师】提出以下问题： 什么是触发器？有何作用？ 【学生】思考、举手回答 传授新知 【教师】通过学生的回答引入要讲的知识，介绍RS触发器、K触发器、D触发器、Ⅰ触发器等内容 时序逻辑电路中通常包含大量的存储单元，为了使这些存储单元在同一时刻同步工作，可在存储单元中增加一个触发信号输入端。只有当触发信号到达时，存储单元才能根据输入信号来改变输出状态，这种触发信号称为时钟脉冲信号，这种在时钟脉冲信号到达时才动作的存储单元称为触发器。 下面分别对RS触发器、JK触发器、D触发器和T触发器进行介绍。 7.1.1 RS触发器 1．基本RS触发器 根据电路结构的不同，基本RS触发器可分为与非门和或非门两种。下面以与非门基本RS触发器为例进行介绍。 1）电路结构 与非门基本RS触发器由两个与非门（和）的输入端和输出端交叉连接而成。在与非门基本RS触发器的逻辑图形符号中，和分别为复位信号（低电平置0）和置位信号（低电平置1），对应的符号“”表示输入低电平有效；Q和为输出信号，两者的逻辑状态相反。 2）逻辑功能 一般规定将触发器的状态作为触发器的状态。触发器有1和0两个稳定状态：当为1、为0时，触发器处于1状态；当为0、为1时，触发器处于0状态。在与非门基本RS触发器中，和平时为高电平信号，均处于1状态；当和为低电平信号时，它们将由1状态变为0状态。 设为与非门基本RS触发器原来的状态（初态）；为新状态（次态）。 （1）当、时，有0输入，则；反馈到，为全1输入，因此；再反馈到，此时即使出现变化，也不会变化，与非门基本RS触发器将保持0状态。 （2）当、时，有0输入，则。由与非逻辑关系可知，此时与非门基本RS触发器将保持1状态。 （3）当、时，由与非逻辑关系可知，与非门基本RS触发器将保持初态不变，这就是该触发器所具有的记忆功能。 （4）当、时，由与非逻辑关系可得。此时，和无法满足逻辑状态相反的要求，与非门基本RS触发器的次态将无法确定，即出现不定状态，因此，在使用时应禁止出现这种情况。 触发器的逻辑功能可用特性表、特性方程或状态转换图表示。如表7-6所示为与非门基本RS触发器的特性表。 表7-6 与非门基本RS触发器的特性表 功能说明 0 0 0 0 0 1 × × 不定状态，禁用 0 1 0 1 0 1 0 0 置0（复位） 1 0 1 0 0 1 1 1 置1（置位） 1 1 1 1 0 1 0 1 保持原状态 2．同步RS触发器 ✈【教师】组织学生观看“基本RS触发器与同步RS触发器”视频（详见教材），让学生对相关知识有一个大致地了解 基本RS触发器的状态是由输入信号（即和的状态）直接控制的，而同步RS触发器则设置了一个时钟脉冲信号输入端，它可按照输入的时钟脉冲信号在某一指定时刻改变状态。 1）电路结构 ✈【教师】通过多媒体展示“同步RS触发器”图片（详见教材），并进行讲解 同步RS触发器的电路结构。同步RS触发器在基本RS触发器的基础上增加了两个控制门和。 2）逻辑功能 当时，和的输出均为1，此时相当于和均关闭，无论R和S的状态如何变化，同步RS触发器的状态都将保持不变。 当时，R和S的信号可输入至和，此时相当于和均开启，同步RS触发器的状态将由R和S的状态决定。 同步RS触发器的特性表如表7-7所示。 表7-7 同步RS触发器的特性表 CP R S 功能说明 0 × × × × 0 1 0 1 保持原状态 1 0 0 0 0 0 1 0 1 保持原状态 0 1 0 1 0 1