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1、会计学1数字数字(shz)电子技术习题课电子技术习题课第一页,共36页。一、本章内容:从触发方式和逻辑功能两个方面对触发器做分类讲解。按触发方式一、本章内容:从触发方式和逻辑功能两个方面对触发器做分类讲解。按触发方式分为:电平触发、脉冲触发和边沿分为:电平触发、脉冲触发和边沿(binyn)(binyn)触发的触发器;按逻辑功能不同分为:触发的触发器;按逻辑功能不同分为:RSRS触触发器、发器、JKJK触发器、触发器、T T触发器和触发器和D D触发器等。介绍了各种触发器的电路结构和动作特点以及触发器等。介绍了各种触发器的电路结构和动作特点以及逻辑功能的描述方法。逻辑功能的描述方法。第第第第5
2、5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器二、本章要求:二、本章要求:1 1了解各类触发器的结构、动态特性和相互间的功能转换。了解各类触发器的结构、动态特性和相互间的功能转换。2 2掌握各类触发器的工作原理,熟悉现态和次态的概念以及异掌握各类触发器的工作原理,熟悉现态和次态的概念以及异步置位和复位端的使用。步置位和复位端的使用。3 3熟练掌握各种不同结构的触发器的触发特点,并能够熟练画熟练掌握各种不同结构的触发器的触发特点,并能够熟练画出工作波形。出工作波形。4 4重点掌握各类触发器的逻辑功能(功能表、特性方程重点掌握各类触发器的逻辑功能(功能表、特性方程(fngchng)(fngch
3、ng)、状态转换图、驱动表)。、状态转换图、驱动表)。第1页/共36页第二页,共36页。例例例例1 1:电路如图(:电路如图(:电路如图(:电路如图(a a)所示,画出在给定信号作用下的)所示,画出在给定信号作用下的)所示,画出在给定信号作用下的)所示,画出在给定信号作用下的Q1Q1、Q2Q2对应的电压对应的电压对应的电压对应的电压(diny)(diny)波形。触发器的初始状态为波形。触发器的初始状态为波形。触发器的初始状态为波形。触发器的初始状态为0 0。第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器(a)(b)三、典型三、典型(dinxng)例题例题第2页/共36页第三页,
4、共36页。解:第一个触发器是上升沿触发的解:第一个触发器是上升沿触发的解:第一个触发器是上升沿触发的解:第一个触发器是上升沿触发的T T触发器,输入端信号触发器,输入端信号触发器,输入端信号触发器,输入端信号(xnho)(xnho)是是是是A A和和和和B B的同或,的同或,的同或,的同或,即即即即T=AT=A B B,若,若,若,若T=0T=0,则,则,则,则Q1Q1保持原态;若保持原态;若保持原态;若保持原态;若T=1T=1,Q1Q1翻转。第二个触发器是上升沿翻转。第二个触发器是上升沿翻转。第二个触发器是上升沿翻转。第二个触发器是上升沿触发的触发的触发的触发的D D触发器,输入端信号触发器
5、,输入端信号触发器,输入端信号触发器,输入端信号(xnho)(xnho)是是是是A A和和和和B B的异或,即的异或,即的异或,即的异或,即D=AD=A B B,若,若,若,若D=0D=0,则,则,则,则Q2=0Q2=0;若;若;若;若D=1D=1,Q2=1Q2=1。输出波形见下图。输出波形见下图。输出波形见下图。输出波形见下图。输出波形第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第3页/共36页第四页,共36页。第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器例2:图(a)所示电路,画出在同一时钟CP及RD信号作用下时下列触发器的输出(shch)波形。(a)(
6、b)电路及输入波形第4页/共36页第五页,共36页。第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器解:带异步复位功能(gngnng)的触发器,第二个触发器的输入端信号来自第一个触发器的输出信号,先画Q1,再画Q2,注意复位端的信号。输出波形见下图。输出波形第5页/共36页第六页,共36页。第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器例3:画出在同一时钟CP及RD信号作用下时下列(xili)触发器的输出波形。电路及输入波形如图(a)和(b)所示。(a)电路及输入波形(b)第6页/共36页第七页,共36页。第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触
7、发器输出波形形解:个触发器是上升(shngshng)沿触发的JK触发器,第二个触发器是上升(shngshng)沿触发的D触发器,注意复位端的信号,输出波形见下图。第7页/共36页第八页,共36页。第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器电路(dinl)及输入波形(a)(b)例4:电路如图(a)所示,已知CP和A的波形(b xn),画出触发器Q0、Q1及输出VO的波形(b xn)。设触发器的初始状态均为0。第8页/共36页第九页,共36页。解:两个触发器均为下降沿触发的D触发器,输出(shch)Q随D变,输出(shch)波形见下图。输 出(shch)波形第第第第5 5 5
8、5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第9页/共36页第十页,共36页。第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器例5:画出与或非门的输出(shch)端T以及在时钟CP作用下触发器输出(shch)波形。设触发器初态为零。QCPABCTQ电路及输入(shr)波形(a)(b)第10页/共36页第十一页,共36页。QCPABCTQ输出(shch)波形解:该触发器是下降沿触发的JK触发器,触发器的两个输入端J和K连在一起,构成(guchng)T触发器。与或非门的输出构成(guchng)T触发器的输入信号,若T=1,Q翻转;若T=0,Q保持。输出波形见下图。第第第第5 5 5 5
9、章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第11页/共36页第十二页,共36页。例6:画出在同一时钟CP及RD信号作用下时下列触发器的输出(shch)波形。Q2RRRDCPRDDQ1Q2(a)(b)电路及输入波形第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第12页/共36页第十三页,共36页。解:第一个触发器是上升沿触发的D触发器,第二个触发器是下降沿触发的JK触发器。第一个触发器的输出是第二个触发器的输入J,先画出Q1波形,再画Q2波形。注意复位(f wi)端的信号,低电平有效。输出波形见下图。CPRDDQ1Q2输出波形形第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章
10、、触发器第13页/共36页第十四页,共36页。例7:画出在同一时钟及 、J、K、D信号作用下时下列(xili)触发器输出Q1和Q2波形(初始状态为0)。(a)(b)电路及输入波形第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第14页/共36页第十五页,共36页。输出波形形解:第一个触发(chf)器是上升沿触发(chf)的D触发(chf)器,第二个触发(chf)器是下降沿触发(chf)的JK触发(chf)器。两个触发(chf)器均带有异步置位端和复位端,均为低电平有效。输出波形见下图。第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第15页/共36页第十六页,共36
11、页。四、课后习题四、课后习题(xt)图 P5.7题5.7 若主从结构SR触发器各输入端的电压波形如图P5.7中所给出,试画出Q、端对应的电压波形。设触发器的初始状态为Q=0。第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第16页/共36页第十七页,共36页。图A5.7第一个CP下降沿:S=1,R=0,触发器输出置1,Q由初态0变1;第二个CP下降沿:S=0,R=1,触发器输出复位,Q由1变0;第三个CP下降沿:S=0,R=0,触发器输出保持原来(yunli)值,Q仍为0;第四个CP下降沿:S=1,R=1,触发器输出不确定,Q为不定;第五个CP下降沿:S=0,R=1,触发器输出保
12、持原来(yunli)值,仍为不定。答案见图。解:根据主从触发器的特点可知(k zh),在各个CP=1期间,输入信号R、S都没有发生变化,所以由CP下降沿的R、S值决定输出状态。第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第17页/共36页第十八页,共36页。题5.11 已知脉冲触发JK触发器输入端J、K和CP的电压波形如图P5.11所示,试画出Q、端对应的电压波形。设触发器的初始状态为Q=0。图P5.11第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第18页/共36页第十九页,共36页。第一个CP下降(xijing)沿:J=1,K=0,触发器输出置1,Q由初态
13、0变1;第二个CP下降(xijing)沿:J=0,K=1,触发器输出置0,Q由1变0;第三个CP下降(xijing)沿:J=0,K=0,触发器输出保持原来值,Q仍为0;第四个CP下降(xijing)沿:J=1,K=1,触发器输出翻转,Q由0变1;第五个CP下降(xijing)沿:J=0,K=1,触发器输出置0,Q由1变0。答案见图图A5.11解:根据主从JK触发器的特点可知,在各个CP=1期间,输入信号J、K都没有发生变化,所以由CP下降沿的JK值决定输出(shch)状态。第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第19页/共36页第二十页,共36页。题5.12 若主从结构
14、JK触发器CP、J、K端的电压波形如图P5.12所示,试画出Q、端对应的电压波形。图 P5.12第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第20页/共36页第二十一页,共36页。解:此图为带异步置位、复位的主从JK触发器,由图可知:异步置位、复位端均为低电平有效,初始为0有效,初始为1,所以触发器输出初始状态为置位状态1。第一个CP=1期间:J、K信号不变,由CP下降沿对应的J、K值决定输出,J=0、K=1,输出置0,Q由1变0;第二个CP=1期间:J、K信号不变,由CP下降沿对应的J、K值决定输出,J=1、K=0,输出置1,Q由0变1;第三个CP=1期间,J、K信号发生变
15、化:由于CP=1以前,Q=1,则看CP=1期间的K信号,若K有1出现,则CP下降沿时Q翻转为0;第四个CP=1期间,J、K信号发生变化:由于CP=1以前,Q=0,则看CP=1期间的J信号,若J有1出现,则CP下降沿时Q翻转为1;随后出现 =0,触发器输出Q由1变0;第五个CP=1期间:J、K信号不变,由CP下降沿对应的J、K值决定输出,J=1、K=1,输出翻转,Q由0变1。答案见图A5.12。第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第21页/共36页第二十二页,共36页。图 A5.12第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第22页/共36页第二十三
16、页,共36页。题5.14 己知维持阻塞结构D触发器输入端的电压波形如图P5.14所示,试画出Q、端对应的电压波形。图P5.14第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第23页/共36页第二十四页,共36页。解:此图为带异步置位、复位(f wi)的上升沿触发的D触发器,由图可知:异步置位、复位端均为低电平有效,始终接“1”无效,所以输出不会出现异步置位的情况;初始为0,所以触发器输出初始状态为复位状态0。由边沿触发器的特点可知:边沿触发器的输出状态仅取决于边沿时刻瞬间的输入数据,输入端D是D1和D2与的结果,一起决定输出。图中注意 复位端值的变化情况。答案见图A5.14。图
17、A5.14第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第24页/共36页第二十五页,共36页。题5.15 已知CMOS边沿触发结构JK触发器各输入端的电压波形如图P4.12所示,试画出Q、端对应的电压波形。图P5.15第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第25页/共36页第二十六页,共36页。异步置位、复位端均为高电平有效,SD始终接“0”无效,所以输出不会出现异步置位的情况;RD初始为1,所以触发器输出初始状态为复位状态0。由边沿触发器的特点可知(k zh):边沿触发器的输出状态仅取决于边沿时刻瞬间的输入数据。图中注意RD值的变化情况。答案见图。解
18、:此图为带异步置位、复位的上升(shngshng)沿触发的JK触发器,由图可知:图A5.15第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第26页/共36页第二十七页,共36页。题5.17 在图P5.17所示主从结构JK触发器电路中,己知CP和输入信号T的电压波形如图所示,试画出触发器输出端Q和 的电压波形,设触发器的起始状态为Q=0。图P5.17解:此图为T触发器,T=1,输出(shch)翻转;T=0,输出(shch)保持原态。答案见图。图A5.17第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第27页/共36页第二十八页,共36页。题5.18 设图中各触发器
19、的初始状态皆为Q=0,试画出在CP信号连续作用下各触发器输出端的(dund)电压波形。图P5.18第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第28页/共36页第二十九页,共36页。解:根据各触发器动作特点(tdin),判断输出随输入变化情况,答案见图。图A5.18第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第29页/共36页第三十页,共36页。题5.19 试写出图P5.19(a)中各电路的次态函数(即 、与现态和输入变量之间的函数式),并画出在图P5.19(b)所给定信号的作用下Q1、Q2、Q3、Q4的电压波形。假定各触发器的初始状态均为Q=0。图P5.1
20、9第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第30页/共36页第三十一页,共36页。解:电路驱动方程为:代入特性方程,得状态方程:根据状态方程画波形,见图A5.19。图A5.19第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第31页/共36页第三十二页,共36页。题5.22 图所示是用CMOS边沿触发器和或非门组成的脉冲分频电路。试画出在一系列CP脉冲作用(zuyng)下,Q1、Q2和Z端对应的输出电压波形。设触发器的初始状态皆为Q=0。图P5.22第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第32页/共36页第三十三页,共36页。解:第一
21、个边沿D触发器的输入端信号D来自于第二个边沿D触发器的反相输出(shch)端,Q1是第一个D触发器的输出(shch),Q2是第二个D触发器的输出(shch),Z是CP和Q1的或非。答案见图A225.图A5.22第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第33页/共36页第三十四页,共36页。题5.23 图所示是用维持阻塞结构D触发器组成的脉冲(michng)分频电路。试画出在一系列CP脉冲(michng)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。图 P5.23第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第34页/共36页第三十五页,共36页。解:由两个触发器的初始状态为0,可推出Y初始状态为1,然后(rnhu)把Y作为两个边沿触发器的输入D来进行一步步推导,Y的状态始终由两个触发器的输出状态经过或非门决定。两个触发器的CP经过一个反相器相区别,使触发器输出Q1在CP上升沿随输入变化;而触发器输出Q2在CP下降沿随输入变化。答案见图。图A5.23第第第第5 5 5 5章、触发器章、触发器章、触发器章、触发器第35页/共36页第三十六页,共36页。