《电子技术基础》集成触发器（讲义）河北省电子电工类 考点讲练测

编写说明：河北省《电子电工类专业考点讲练测》专辑，是依据河北省普通高等学校对口招生电子电工类专业考试大纲编写的。紧扣电子电工类专业考试大纲所涉及的三门高考课程的33个考点要求，精心编撰了41套讲练测。每套讲练测的内容均涵盖考点解读、思维导图、知识梳理、师生互动、概念强化题、高考模拟、课堂练习、课堂小结以及课后自测等九个环节。 本讲属于河北省《电子电工类专业考点讲练测》的第29套，包含讲义、课件以及课后自测这三个教学文件，且与之配套使用的还有河北省《电子电工类考纲百套卷》。欢迎各位老师下载使用，并敬请给予宝贵建议。 河北省《电子电工类专业考点讲练测》第29套 【电子技术基础】 集成触发器 讲义 [考纲要求] 1．了解触发器工作的特点。 2．掌握由与非门构成的基本RS触发器和同步RS触发器的逻辑符号、逻辑图、逻辑功能、真值表，并能根据输入信号波形画出输出信号波形。 3．掌握JK触发器的逻辑符号和特性表，并能根据输入信号波形画出输出信号波形。 4．掌握T触发器和D触发器的逻辑符号及逻辑功能。 [思维导图] [知识梳理] 一、触发器基础知识 1.触发器的概念 在一定条件下具有两个稳定状态（0或1），在外加触发信号作用下处于一种稳定状态（即从一种稳定状态转到另一稳定状态）的逻辑电路称为触发器。触发器是能存储二进制数码的一种数字电路。 2.触发器的特点 ①具有两个稳定状态，具有两个互补输出端（、）。 ②在外加触发信号作用下，触发器可以置“1”态或置“0”态。 ③在输入信号保持不变时，具有保持原来状态的功能；在输入信号取消后，能将获得的新状态保存下来。 二、基本RS触发器 1.电路组成 由两个与非门首尾交叉相连组成，有两个输入端、，R、S上的非号“”表示负脉冲触发。有两个互补输出端、，端为触发器的现态，其电路组成与逻辑符号如图1所示。 图1 2.逻辑功能真值表 基本RS触发器的逻辑功能真值表见表1。 表1 基本RS触发器的逻辑功能真值表 逻辑功能 0 0 不定 不允许 0 1 0 置0 1 0 1 置1 1 1 保持（不变） 3.波形图 根据基本RS触发器的逻辑功能真值表，可画出其波形图，如图2所示。 图2 4.主要优缺点 （1）优点 基本RS触发器的电路简单，可以存储一位二进制代码，是构成各种触发器的基础。 （2）缺点 抗干扰能力差，输入端信号直接控制输出状态，无同步控制端，R、S端不能同时为0，即R，S间存在约束。 三、同步RS触发器 在数字系统中，如果要求某些触发器在同一时刻动作，就必须给这些触发器引入时间控制信号。时间控制信号也称同步信号，或时钟信号，或时钟脉冲，简称时钟，用CP表示。 CP为固定频率的脉冲信号，一般是矩形波。 1.电路组成 在基本RS触发器的基础上增加了两个控制门，增加了一个控制端CP，其电路组成与逻辑符号如图3所示。 图3 2.逻辑功能真值表 同步RS触发器的逻辑功能真值表见表2。 表2 同步RS触发器逻辑功能真值表 CP R S 逻辑功能 0 × × 保持 1 0 0 保持 1 0 1 1 置1 1 1 0 0 置0 1 1 1 不定 不允许 3.波形图 根据同步RS触发器的逻辑功能真值表可画出其波形图，如图4所示。 图4 4.主要优缺点 （1）优点 在期间不接收信号，提高了抗干扰能力，实现了同步功能。 （2）缺点 由于是电平触发，在期间触发器的状态可能发生空翻。R、S端不能同时为1，即R、S间存在约束。 四、JK触发器 1.JK触发器的类型 根据触发方式的不同，JK触发器可分为电平JK触发器、主从JK触发器、边沿JK触发器等几种。 2.主从JK触发器 （1）电路组成 主从JK触发器由两个同步RS触发器串联构成，分别称为主触发器和从触发器，其电路结构图和逻辑符号见教材相关内容。 J和K是信号输入端。时钟CP控制主触发器和从触发器的翻转。 （2）逻辑功能真值表 主从JK触发器的逻辑功能真值表见表3。CP为边沿（上边沿或下边沿）触发，此表为下降沿触发。 表3 主从JK触发器逻辑功能真值表 CP J 逻辑功能 0或1或上升沿 × × 保持 下降沿 0 0 保持 下降沿 0 1 1 置0 下降沿 1 0 0 置1 下降沿 1 1 翻转 （3）波形图 根据逻辑功能真值表，可画出波形图，如图5所示。 图5 3.边沿JK触发器 （1）电路组成 在边沿D触发器的基础上，增加3个门G1、G2、G3，把输出Q馈送回G1、G3便构成了边沿JK触发器，其电路结构图和逻辑符号如图6所示。 边沿JK触发器在CP脉冲的边沿（上边沿或下边沿）到来时，状态才会发生翻转。 （2）主要优点 ①边沿触发。在CP脉冲的边沿（上边沿或下边沿）到来时，状态才会发生翻转。 ②抗干扰能力强。因为只在触发沿甚短的时间内触发，其他时间输入信号对触发器不起作用，没有空翻（即多次翻转）现象，保证信号的可靠接收。 ③功能齐全，使用灵活方便。具有置1、置0、保持、计数4种功能。 图6 五、D触发器\T触发器 D触发器是由JK触发器演变而来的，将JK触发器的K端串接一个非门再与J端相连，作为输入端D，即构成D触发器。D触发器具有置0、置1的逻辑功能。逻辑符号如下： T触发器把JK触发器的两个输入端J、K连在一起，作为输入端T，构成T触发器。T触发器具有保持、计数的逻辑功能。逻辑符号如下： [师生互动] 1.同步 RS 触发器的触发信号是（ ）。 【答案】时钟脉冲信号 2.基本 RS 触发器的输出状态有（ ）种。 【答案】两种 3.同步 RS 触发器在（ ）时，根据输入信号改变输出状态。 【答案】时钟脉冲信号有效时 4.同步 RS 触发器的逻辑符号中，有（ ）个输入端。 【答案】两个 5.JK 触发器的逻辑符号中有（ ）个控制端。 【答案】两个 6.JK 触发器的逻辑图中，通常用（ ）表示触发器的核心部分。 【答案】由两个与非门交叉连接构成的基本单元 [概念强化题] 1.D触发器具有________和________两种逻辑功能。 【答案】置0 置1 2.T触发器可以看成是JK 触发器的输入端为________时的应用特例。 【答案】J=K 3.JK触发器可以用于构建更复杂的时序逻辑电路，如计数器和寄存器。（ ） 【答案】√ 4.由于JK触发器的输入J和K可以同时为1，所以它没有竞争冒险问题。（ ） 【答案】× 5．什么是同步触发器的空翻现象?造成空翻的原因是什么? 【答案】在CP=1期间，由于输入信号变化而引起的触发器翻转的现象，称为触发器的空翻现象。由于在CP=1期间，同步触发器的触发引导门都是开放的，触发器都可以接收输入信号而翻转，所以在CP=1期间，如果输入信号发生多次变化，触发器的状态也会发生相应的改变形成空翻。 6.根据如图（a）所示的触发器的逻辑符号，作出图（b）中Q端相应的输出波形（设Q原始状态为1）。 (a) (b) 【答案】根据D型触发器置1和置0的逻辑功能，时，触发器保持原态；在时，触发器随D的输入信号变化而变化，可画出如图所示的波形。 [高考模拟] 一、填空题 1 .触发器有______和______两个输出端，正常工作时两端的状态互补，以______端的状态表示触发器的状态。 【答案】 2.按结构形式的不同，RS 触发器可分为两大类：一类是没有时钟控制的______触发器，另一类是具有时钟控制端的______触发器。 【答案】 二、判断题(请在说法正确的题后写√, 说法错误的题后写×) 3.D触发器不但具有保持功能，而且还具有计数功能。（ ） 【答案】× 4.下降沿触发方式的触发器只在时钟信号从高电平变为低电平时改变状态。（ ） 【答案】√ 5.JK触发器可以转换成D、T触发器。（ ） 【答案】√ 6.主从触发器的从触发器在主触发器更新状态后的下一个时钟周期更新状态，这有助于减少冒险。（ ） 【答案】√ 7.D触发器具有计数、置0、置1的功能。（ ） 【答案】× 三、选择题 8.能够存储0、1二进制信息的器件是______ A.TTL门 B.CMOS 门 C. 触发器 D. 译码器 【答案】C 9.触发器是一种______ A. 单稳态电路 B. 无稳态电路 C. 双稳态电路 D. 三稳态电路 【答案】C 10.用与非门构成的基本RS触发器处于置1状态时，其输入信号应为______ A.00 B.01 C.10 D.11 【答案】C 11.已知用与非门构成的基本RS触发器，当输入信号时，其逻辑功能为( ) A.置 1 B.置 0 C.保 持 D.无法确定 【答案】A 12.下列触发器中，输入信号直接控制输出状态的是______ A. 基本RS触发器 B. 钟控RS触发器 C. 主从JK触发器 D. 维持阻塞D触发器 【答案】A 13.为使触发器可靠地翻转，输入信号必须先于时钟信号有效，这段时间间隔称为( ) A. 延迟时间 B. 保持时间 C. 建立时间 D. 转换时间 【答案】C 四、计算题 14 . 在图(a)所示主从JK触发器电路中，已知CP和输入信号T的电压波形如图(b)所示，试画出触发器输出端的电压波形，设触发器的起始状态为Q=0。 【答案】 [课堂练习] 一、填空题 1.按逻辑功能划分，触发器可以分______触发器、______触发器、______触发器和______触发器发器四种类型。 【答案】 2.钟控触发器也称同步触发器，其状态的变化不仅取决于______信号的变化，还取决于______信号的作用。 【答案】输入 时钟脉冲 二、判断题(请在说法正确的题后写√, 说法错误的题后写×) 3.RS触发器是一种基本的双稳态存储单元，它有两个稳定状态，分别对应于R和S输入信号。（ ） 【答案】× 4.同步RS触发器在接收到有效时钟信号时才改变其状态，这使得它比基本RS触发器更稳定。（ ） 【答案】√ 5.JK触发器是RS触发器的一种改进，它通过消除竞争冒险来提高性能。（ ） 【答案】√ 6.在JK触发器中，J和K输入同时为1时，触发器的状态会翻转。（ ） 【答案】√ 7.同步RS触发器和JK触发器在逻辑功能上是等价的，只是触发方式不同。（ ） 【答案】× 三、选择题 8.RS触发器不具有( )功能。 A. 保持 B.翻转 C. 置1 D. 置0 【答案】B 9.触发器的空翻现象是指 ( ) A. 一个时钟脉冲期间，触发器没有翻转 B. 一个时钟脉冲期间，触发器只翻转一次 C. 一个时钟脉冲期间，触发器发生多次翻转 D. 每两个时钟脉冲，触发器才翻转一次 【答案】C 10.要求得到D触发器的功能，下列选项正确的是( ) 【答案】A 11. 对于JK触发器，若希望其状态由0转变为1,所加的激励信号是( ) A.JK=0X B.JK=XO C.JK=X1 D.JK=1X 【答案】D 12.下列触发器中，抗干扰能力最强的是( ) A. 同步D触发器 B.主从JK触发器 C. 边沿D触发器 D.同步RS触发器 【答案】C 四、计算题 13.图所示是用维持阻塞结构D 触发器组成的脉冲分频电路。试画出在一系列CP脉冲作用下输出端Y 对应的电压波形。(设触发器的初始状态均为Q=0) 【答案】 【课堂小结】 1．触发器工作的特点。 2．基本RS触发器和同步RS触发器 3．JK触发器 4．T触发器和D触发器 6 学科网（北京）股份有限公司 $$