电子教案《数字电子技术》 第四章（教案）第4章 触发器.docx

《数字电子技术》教案 第4章 触发器 课程章节 第4章 触发器 课时分配 6 教学目标 1.了解组触发器的基本特点、描述方法、分类方法。 2.掌握基本RS触发器的电路组成、逻辑功能。 3.掌握同步RS触发器的电路结构、逻辑功能、特性方程及状态转换图。 4.掌握同步D触发器的逻辑功能、特性方程及状态转换图。 5.掌握主从RS触发器、主从JK触发器和T触发器的相关内容。 6.掌握各类边沿触发器的相关内容。 7.掌握触发器构成的分频器电路。 教学重点、难点 1.触发器的分类方法。 2.基本RS触发器的电路组成及逻辑符号、逻辑功能。 3.同步触发器的电路结构及逻辑符号图、逻辑功能、特性方程、状态转换图。 4.主从触发器的逻辑功能。 5.边沿触发器的逻辑功能。 6.触发器构成的分频器电路 授课方式 课堂讲授，板书 教学内容 1.触发器概述 2.基本RS触发器 3.同步触发器 4.主从触发器 5.边沿触发器 6.集成触发器 教学过程 4.1触发器概述 1．触发器的两个基本特点： （1）具有两个能自行保持的稳定状态，用来表示逻辑状态或二进制数的0和1。 （2）在触发信号的作用下，根据不同的输入信号可以置成1或0状态。 2．触发器的描述方法： （1）真值表（又称特性表或功能表） （2）逻辑图 （3）特性方程（即逻辑表达式） （4）波形图。 特性方程是指触发器的次态和当前输入变量及现态之间的逻辑关系表达式。现态是指触发器在触发脉冲作用时刻之前的状态，即触发器原来的稳定状态，用表示；次态是指触发器在触发脉冲作用后新的稳定状态，用表示。 3．触发器的分类方法： （1）根据是否有时钟脉冲输入端，触发器可分为基本触发器和钟控触发器。 （2）根据逻辑功能的不同，触发器可分为RS触发器、D触发器、JK触发器、T触发器。 （3）根据电路结构的不同，触发器可分为基本触发器、同步触发器、维持阻塞触发器、主从触发器、边沿触发器。 （4）根据触发方式的不同，触发器可分为电平触发器、主从触发器、边沿触发器。 4.2组合逻辑电路的分析方法和设计方法 4.2.1基本RS触发器的电路组成及逻辑符号 如图4-1所示为基本RS触发器的电路结构及逻辑符号图。 （a）电路结构 （b）逻辑符号 图4-1 与非门组成的基本RS触发器 （1）当，时，称为触发器的1状态。 （2）当，时，称为触发器的0状态。 4.2.2基本RS触发器的逻辑功能 如表4-1所示为基本RS触发器的特性表（逻辑功能表），其中新的稳定状态不仅与输入信号有关，而且与触发器接收输入信号前的原状态有关。 表4-1 “与非门”组成的基本RS触发器特性表 现态 次态 说 明 0 0 0 1 × × 状态不定，不允许 0 1 0 1 0 0 置0 1 0 0 1 1 1 置1 1 1 0 1 0 1 保持原状态 在基本RS触发器中，输入信号直接加在输出门上，所以输入信号在全部作用时间里（即或为0的全部时间），都能直接改变输出门或的状态。 （1）当，时，输出，端称为直接复位端。 （2）当，时，输出，端称为直接置位端。 4.3同步触发器 4.3.1同步 RS触发器 只有在CP端上出现时钟脉冲时，触发器的状态才能变化，此时触发器状态的改变与时钟脉冲同步，所以又称这类触发器为同步触发器。 如图4-2所示为同步RS触发器的电路结构及逻辑符号图。 （a）电路结构 （b）逻辑符号 图4-2 同步RS触发器 与基本RS触发器相比，同步RS触发器增加了时钟控制端口，以实现对触发器状态转换的时间控制。由图4-2（a）可知，该电路由两个部分组成，一个是由与非门，组成的基本触发器；另一个是在基本触发器的基础上多加两个与非门，组成的输入控制电路。其中，，是由时钟脉冲CP控制的，具有时钟脉冲控制的触发器又称为时钟触发器。图4-2（a）所示的时钟脉冲为高电平有效，即触发器在期间接收输入信号，在时状态保持不变。 1．同步RS触发器的逻辑功能 （1）当时，和被封锁，不管R端和S端的信号如何变化，输出都为1，触发器保持原状态不变，即。 （2）当时，和解除封锁，R，S端的输入信号才能通过由和组成的基本RS触发器，使状态发生翻转。 2．同步RS触发器的特性方程 触发器的特性方程是指触发器输出状态的次态与现态及输入之间的逻辑关系表达式。触发器现态既是触发器现在的输出状态，又同时与输入R，S共同决定着触发器下一个输出状态即次态，所以特性方程实际上是以触发器的输入及现态作变量，输出次态为函数的逻辑方程。 根据同步RS触发器的特性表，用卡诺图化简法可写出输出次态的表达