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,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考!,江西省电子信息技师学院江西省电子信息工程学校,实用数字电子技术项目教程,主编:朱向阳 罗国强,1/46,内容介绍:,江西省电子信息技师学院电子系,项目1 声光控制灯电路制作,项目2 八路抢答器电路制作,项目3 电子生日蜡烛制作,项目4 流水彩灯制作,项目5 31/2位直流数字电压表制作,2/46,项目3电子生日蜡烛制作与调试,“电子生日蜡烛”就是应用基本RS触发器特征，模拟仿真“电子蜡烛”、推进音乐IC来进行工作。另外，像“多路灯光控制器”、“编码电子锁”等电子产品，新奇而有趣，均是与触发器应用相关。,江西省电子信息技师学院电子系,3/46,内容提要,任务1 RS触发器逻辑功效测试,任务2 JK触发器逻辑功效测试,任务3 D触发器逻辑功效测试,任务4 电子生日蜡烛电路制作与调试,江西省电子信息技师学院电子系,江西省电子信息技师学院电子系,4/46,任务1 RS触发器逻辑功效测试,任务目标：,1熟悉基本RS触发器功效、基本组成和工作原理,2能使用EWB仿真软件测试基本RS触发器功效和真值表,任务教学方式：,同时RS触发器内容需用投影方式，展示其电路结构以及逻辑功效与基本RS触发器异同点,江西省电子信息技师学院电子系,5/46,任务1 RS触发器逻辑功效测试,触发器是含有记忆功效电路，它是数字电路和计算机系统中含有记忆和存放功效部件基本逻辑单元。它输出有两个稳定状态，分别用二进制数码0、1表示。触发器在某一时刻输出不但和当初输入状态相关，而且与在此之前电路状态相关，即当输入信号消失后，触发器状态被记忆，直到再输入信号后，它状态才可能改变。,1基本RS触发器电路组成,江西省电子信息技师学院电子系,6/46,（a）逻辑电路 （b）逻辑符号,由与非门组成基本RS触发器,将两个与非门输入端与输出端交叉耦合就组成一个基本RS触发器如图（a）所表示，其中、是它两个输入端，“非号”表示低电平（负脉冲）触发有效，,Q,、是它两个输出端，基本RS触发器逻辑符号如图（b）所表示。图中触发器逻辑符号上输出端小圆圈则表示输出端。,江西省电子信息技师学院电子系,7/46,2基本RS触发器逻辑功效,基本RS触发器两个输入端（称为置“0”端）和（称为置“1”端），字母上“”号表示低电平有效。,（1）当 =1、=1时，触发器保持原状态不变。,（2）当 =0、=1时，触发器被置为“0”状态。,（3）当 =1、=0时，触发器被置为“1”状态。,（4）当 =0、=0时，触发器状态不确定。,总结：基本RS触发器逻辑功效是：置“0”、置“1”和保持,江西省电子信息技师学院电子系,8/46,输入信号,输出状态,功效说明,Q,0,0,不定,禁止,0,1,0,置“0”,1,0,1,置“1”,1,1,Q,(不变),保持,基本RS触发器真值表,基本RS触发器特征方程,江西省电子信息技师学院电子系,9/46,问题？,触发器有哪两个稳定状态？,为何说触发器能长久保持所记忆信息？,（提醒：触发器由一个稳态到另一稳态，必须有外界信号触发。不然它将长久稳定在某一状态）,江西省电子信息技师学院电子系,10/46,做一做：测试基本RS触发器逻辑功效,江西省电子信息技师学院电子系,11/46,基本RS触发器逻辑仿真电路,江西省电子信息技师学院电子系,12/46,在数字电路系统中，往往有很多触发器，为了使它们能按统一节拍工作，大多需要加控制脉冲到各个触发器使其得到控制，只有当控制脉冲来时，各触发器才工作（触发器翻转时刻受控制脉冲控制，而翻转到何种状态由输入信号决定）。该控制脉冲称为时钟脉冲，简称CP，其波形以下列图所表示。,CP,上升沿,低电平,高电平,下降沿,江西省电子信息技师学院电子系,13/46,1同时RS触发器电路组成,（a）逻辑电路 （b）逻辑图形符号,2同时RS触发器工作原理,同时RS触发器就好像是在基本RS上加了两道门（与非门），该门开与关受时钟脉冲控制。,江西省电子信息技师学院电子系,14/46,同时RS触发器真值表,时钟,脉冲,CP,输入信号,输出状态,Q,n+1,功效,说明,S,R,0,Q,n,保持,1,0,0,Q,n,保持,1,0,1,0,置“0”,1,1,0,1,置“1”,1,1,1,禁止,同时R S触发器在无时钟脉冲到来时不工作，在有时钟脉冲到来时，其逻辑功效与基本RS触发器相同，有置“0”、“1”和保持功效。,真值表中“”表示取值可认为0或1,江西省电子信息技师学院电子系,15/46,例3.1 由图中,R,和,S,信号波形，画出同时RS触发器,Q,和波形。,CP,=1时，,S,=1、,R,=0,触发器置1,CP,=1时，,S,=,0,、R=1，,触发器置0,CP,=1时，,R,=1、,S,=1,Q不定状态,CP,=1时，,R,=0、,S,=0,Q状态不变,解：设RS触发器初态为0，当初钟脉冲,CP,=0时，触发器不受,R,和,S,信号控制，保持原状态不变。只有在,CP,=1期间，,R,和,S,信号才对触发器起作用。,江西省电子信息技师学院电子系,16/46,做一做：同时RS触发器逻辑功效仿真测试,D,端,D,端,江西省电子信息技师学院电子系,17/46,CP,=1期间触发,这类触发器无法确保触发器在一个CP周期内只动作一次,触发器空翻现象,江西省电子信息技师学院电子系,18/46,1同时式触发类型,同时式触发普通采取高电平触发，即在高电平“,CP,=1”期间，输入信号起作用。,CP,=1期间触发,这类触发器无法确保触发器在一个CP周期内只动作一次,江西省电子信息技师学院电子系,19/46,2边缘触发类型,上升沿（又称正边缘）触发方式是指触发器只在时钟脉冲CP上升沿那一时刻，依据输入信号状态按其功效触发翻转。而下降沿触发方式是指触发器只是在CP下降沿那一时刻按其功效翻转，其余时刻均处于保持状态。,这么一样能确保触发器在一个CP周期内只动作一次。,在CP下降,沿那一时刻,触发,在CP上升沿那一时刻触发,江西省电子信息技师学院电子系,20/46,3主从触发类型,克服“空翻”另一个有效方法通常是采取主从触发器。主从触发器普通是由主触发器、从触发器和非门组成。它为双拍式工作方式，即将一个时钟分为两个阶段（节拍）。,（1）CP高电平期间主触发器接收输入控制信号。而从触发器被封锁，保持原状态不变。,（2）在CP由高电平转成低电平时（即下降沿）主触发器被封锁，保持CP高电平所接收状态不变，而从触发器封锁被解除，打开接收主触发器状态。,江西省电子信息技师学院电子系,21/46,为了便于识别不一样触发方式触发器，当前器件手册中CP端采取特定符号加以区分，以下表所表示。,触发类型,同时式RS触发器,上升沿触发RS触发器,下降沿触发RS触发器,逻辑符号,江西省电子信息技师学院电子系,22/46,任务2 JK触发器逻辑功效测试,任务目标：,1熟悉JK触发器功效、基本组成和工作原理；,2能使用EWB仿真测试JK触发器功效和真值表；,3应用集成JK触发器进行电子产品灯光控制器设计。,任务教学方式,：,同时JK触发器内容需用投影方式，表现其电路结构以及逻辑功效与同时RS触发器差异；,沿JK触发器内容讲授时，应结合仿真电路，并举例说明边缘触发特点,江西省电子信息技师学院电子系,23/46,任务2 JK触发器逻辑功效测试,同时JK触发器是在同时RS触发器基础上从输出端引出两条馈线，将,Q,将与R端相连，端与S端相连，再加上两个输入端J和K组成。,（a）逻辑电路 (b)逻辑符号,江西省电子信息技师学院电子系,24/46,JK触发器真值表,输入,次态,功效说明,J,K,Q,n+1,0,0,Q,n,保持,0,1,0,置“0”,1,0,1,置“1”,1,1,n,翻转,=,J,n,+,JK触发器特征方程,江西省电子信息技师学院电子系,25/46,（a）逻辑电路 （b）逻辑符号,主从JK触发器逻辑功效与JK触发器是一样，都含有翻转、置“1”、置“0”和保持功效。但因为主从JK触发器同时拥有主触发器和从触发器，当一个触发器工作时，另一个触发器不工作，将输入端与输出端隔离开来，有效地处理了输入信号改变对输出影响问题。,江西省电子信息技师学院电子系,26/46,处理空翻问题另一个主要方法是使触发器边缘触发，如采取边缘触发JK触发器。,（a）上升沿触发 （b）下降沿触发,江西省电子信息技师学院电子系,27/46,例32 下列图为下降沿JK触发器输入波形，设初始状态为0，试画出输出,Q,波形。,解：JK触发器在CP期间有效读取J、K信号，在CP下降沿到来时作对应翻转，依据JK触发器特征方程可画出,Q,波形。,J=1、K=1,翻转,J=0、K=1,置“0”,J=1，K=0,置“1”,J=1、K=0,保持,江西省电子信息技师学院电子系,28/46,问题？,1能否在触发器逻辑符号上判别上升沿和下降沿两种触发方式？,2实际JK触发器产品，普通设有预置端。带预置端JK触发器含有何种功效？,江西省电子信息技师学院电子系,29/46,做一做：JK触发器逻辑功效仿真测试,江西省电子信息技师学院电子系,30/46,T触发器又称计数型触发器。将JK触发器J、K两个端连接在一起作为一个输入端就组成了T触发器。T触发器逻辑电路及逻辑符号分别以下列图所表示。,(a)T触发器电路 (b)上升沿触发 (c)下降沿触发,T触发器含有逻辑功效是：“保持”和“翻转”。,Q,n+1,=,T,n,Q,n,+,T触发器特征方程,T触发器特征方程,Q,n+1,=,n,江西省电子信息技师学院电子系,31/46,做一做：灯光控制器仿真测试,江西省电子信息技师学院电子系,32/46,任务3 D触发器逻辑功效测试,任务目标：,1熟悉D触发器逻辑功效、基本组成和工作原理；,2能使用EWB软件仿真测试D触发器，并得出其逻辑功效和真值表。,任务教学方式：,同时D触发器内容需采取投影方式，表明其电路结构以及逻辑功效与同时JK触发器差异,江西省电子信息技师学院电子系,33/46,D触发器又称为延时触发器或数据锁存触发器，在数字系统中应用十分广泛，它能够组成锁存器、存放器和计数器等。较简单D触发器是在同时RS触发器基础上增加一个非门组成。,（a）逻辑电路 (b)逻辑图形符号,江西省电子信息技师学院电子系,34/46,D触发器真值表,输入,D,输出状态,Q,n+1,功效说明,1,1,时钟脉冲CP上升沿加入后，输出状态与输入状态相同,0,0,D触发器特征方程,Q,=,D,n+1,（a）上升沿触发 （b）下降沿触发,边缘D触发器逻辑符号,江西省电子信息技师学院电子系,35/46,做一做：D触发器逻辑功效仿真测试,江西省电子信息技师学院电子系,36/46,做一做：四路智力抢答器电路仿真测试,江西省电子信息技师学院电子系,37/46,任务4 电子生日蜡烛制作与调试,任务目标：,1深入熟悉基本RS触发器逻辑功效；,2能使用EWB仿真软件测试“电子生日蜡烛”电路功效；,3应用与非门电路构建基本RS触发器，继而完成“电子生日蜡烛”电路设计与制作。,任务教学方式：,课堂演示仿真过程，并强调仿真过程注意事项，而后引导学生学会结合仿真得到数据，相互讨论并得出正确结论,制作时,提醒学生注意普通电子产品安装工艺要求；装配时，教师边指导，边演示操作要领,江西省电子信息技师学院电子系,38/46,任务4 电子生日蜡烛制作与调试,电子生日蜡烛电路以下列图所表示，电路由关键集成电路IC1（4011）及外围元件组成。图中，IC2示意为音乐芯片，BM为驻极体话筒，HTD为蜂鸣器。,M,江西省电子信息技师学院电子系,39/46,由IC,1-C,与IC,1-D,（两与非门）组成基本RS 触发器。刚接通电源时，电容C4上电压不会突变，使IC,1-C,输出高电平，IC,1-D,输出低电平，Q1、Q2均不导通，发光管（“蜡烛”）LED2不亮，音乐集成电路IC2也不工作。LED1是光敏二极管（或用双金属片替换）。,Q1用于驱动发光二极管LED2（“蜡烛”）点亮。Q2控制音乐芯片IC2是否得电。用打火机灯光照耀LED1（或加热双金属片）时，LED1反向导通（光电流较大，反向内阻变小），RS触发器输出状态翻转，IC,1-D,输出高电平，Q1导通，“蜡烛”LED2点亮。IC,1-C,输出低电平，Q2导通，音乐片IC2得电，奏响了“祝你生日高兴”音乐声。,江西省电子信息技师学院电子系,40/46,由IC,1-A,、IC,1-B,及电阻、电容组成两反相器。当对着B吹气时，吹气声由BM拾取，经IC,1-A,、IC,1-B,放大后，触发RS触发器翻转，此时，IC,1-D,输出低电平、IC,1-C,输出高电平，于是Q1、Q2均截止，发光二极管LED2不亮（类似于“蜡烛”被吹灭），音乐声也终止，“灯熄乐停”。调整,R,8,（电位器）来改变翻转灵敏度。,江西省电子信息技师学院电子系,41/46,做一做：电子生日蜡烛电路仿真测试,江西省电子信息技师学院电子系,42/46,做一做：电子生日蜡烛电路制作与调试,M,江西省电子信息技师学院电子系,43/46,蜂鸣,器,光敏电阻,话筒,CD4011,音乐,芯片,“电子生日蜡烛”元件面图,江西省电子信息技师学院电子系,44/46,“电子生日蜡烛”焊面图,江西省电子信息技师学院电子系,45/46,THE END,江西省电子信息技师学院电子系,46/46,
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