电工与电子技术基础 D触发器的逻辑功能与电气符号的含义 101D触发器的逻辑功能与电气符号的含义.docxVIP

授课教案（理论课3） 教学过程 内容 教学方法手段 1.回顾（5分） 主从JK触发器 边沿JK触发器的逻辑功能 集成边沿JK触发器74LS76 提问学生回答问题。 2.同步D触发器（25分） 电平触发的主从触发器工作时，必须在正跳沿前加入输入信号。如果在CP 高电平期间输入端出现干扰信号，那么就有可能使触发器的状态出错。而边沿触发器允许在CP 触发沿来到前一瞬间加入输入信号。这样，输入端受干扰的时间大大缩短，受干扰的可能性就降低了。边沿D触发器也称为维持-阻塞边沿D触发器。 工作原理 当投有硬币时，秒脉冲发生器开始工作，输出秒脉冲信号。二十进制加法计数器在接收到秒脉冲信号时，开始计数，该电路可用一片CD4518来实现。在通话时间为3分钟内，共180秒，二十进制加法计数器每计到20秒时就输出一个信号，送到控制电路完成下一步功能。控制电路在160秒通话期间，绿灯亮，表示一切正常；当超过160秒，红灯亮，并且开始计时。当脉冲切断，通话也随之切断，显示电路与减法器主要是为最后剩余时间进行倒计时与显示时间。 B 各单元电路的分析与设计：（1）秒脉冲发生器此电路是由CD7555组成的多谐振荡器，该电路的输出脉冲周期为T=0.7（R1+2R2）C。若 T=1s，令C=10μF，R2=33kΩ，则R1=77kΩ，取一固定电阻68 kΩ与一个10 kΩ的电位器RP串联代替电阻R2。在调试电路时，调节电位器RP，使输出脉冲周期为1s。根据多谐振荡器的特点：（1）电路没有稳态，只有两个暂稳态。（2）通过电容的充电和放电，使两个暂稳态相互交替，产生自激振荡，无需外触发。（3）输出周期性的脉冲信号。可知，此电路的工作原理为：接通电源瞬间t=t0时，电容C来不及充电，C为低电平；此时，555定时器内R=0，S=1，触发器置 1，即Q=1，输出U0为高电平。同时，由于Q=1，放电管V截止，电容C开始充电，电路进入暂稳态。此电路没有稳态，只有两个暂稳态，它们交替变化，输出连续的矩形波脉冲信号。 （2）二十进制加法计数器由于通话时间为3分钟，共180秒，用二十进制加法器可把时间分为9段，当计数器每计到20秒时，就输出一个信号，送到控制电路完成下一步功能。 二十进制加法计数器连接如图所示：该电路用一片CD4518来实现。一片CD4518内部有两个同步十进制计数器，因此，用CD4518来实现比较合理。 CD4518是最基本的同步计数器，有简单的“加计数”和“清零”功能。CD4518中两个计数器除电源共用外，各自独立。各计数器中有时钟输入端CP和使能端EN，清零端CR，行输出端依次为Q0、Q1、Q2、Q3。下面的1个计数器标号为1，在各引出端加1，如1CP，上面的1个计数器目标号2，各引出端加2，如2CP等。CD4518中CP输入端和EN使能端，使计数器中的触发器有上升沿触发方式和下降沿触发方式两种供选用。EN接高电平1，计数信号由CP端输入，此时为CP信号上升沿触发，CP接低电平，计数信号由EN端输入，此时为计数信号的下降沿触发。 即当EN=0时，计数器处于保持状态。CR为计数器的清零端，当CR上加高电平，即CR=1时，计数器清零；当CR=0时，计数器处于计数状态或保持状态。 CD4518功能表： ENCRCP执行功能 X1X清零 10↑加计数 ↓00加计数 00X保持（3）左右。330Ω的电阻在电路中走限流作用。 （4）译码显示电路 CD4511是带驱动器的七段显示译码器，能直接驱动数码管发光。其引出端中B、C、D、A是BCD码输入端，a、b、c、d、e、f、g是译码器的输出端，与半导体数码管的相应七端相连接，VDD接+5V电源正极。 CD4511用来驱动共阴极显示器。CD4511的B、C、D、A为BCD码输入端分别同计数器的输出端Q3、Q2、Q1、Q0相连，输入不同的BCD码，输出相应的七段码。 （1）灯测试输入端LT：LT称为灯测检查。用IT可检查七段显示器各字段工作是否正常。当LT=0时，不论D、C、B、A状态如何，输出或非门被封锁，输出均为“1”，所以显示器显示数字“8”。 （2）可逆计数器。它具有清零、预置数、加计数和减计数等四种功能。其真值表如表所示： CPLDU/DCECR功能 X1X00不计数 ↑0100加计数 ↑0000减计数 XXX10预置数 XXXX0复位 U/输出端；R复位端；C-V电压控制端；TH阈值输入端；D放电端；VDD电源端。其功能表为： THTRROUTV XX00导通 lt;2/3VDDlt;1/3VDD11截止 gt;2/3VDDgt;1/3VDD10导通 lt;2/3VDDgt;1/3VDD1保持原态保持原态 电路结构 为了避免同步RS触发器出现R=S=1的情况，可在R和S之间接入非门G5 ，如图4.2.6