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文檔簡介

1、項目二 光線感應(yīng)報警器的制作制作人:權(quán)福苗任務(wù)一 光線感應(yīng)報警器電路圖的識讀一、電路工作原理圖二、認(rèn)識光線感應(yīng)報警器中元器件(一)認(rèn)識光敏電阻 光敏電阻器又叫光感電阻,是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器;入射光強,電阻減小,入射光弱,電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換(將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化)。RL(二)電位器 電位器是可變電阻器的一種。通常是由電阻體和轉(zhuǎn)動或滑動系統(tǒng)組成,即靠一個動觸點在電阻體上移動,獲得部分電壓輸出。電位器的符號用“W”或“RP”.(三)蜂鳴器 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器,采用直流電壓供電,分為有源蜂鳴器和無源

2、蜂鳴器兩種。H(四)集成電路NE555 NE555時基集成電路又稱定時器電路,是一種具有定時翻轉(zhuǎn)功能的觸發(fā)器電路,應(yīng)用十分廣泛。通常只要外接幾個阻容元件,就可以組成各種精度較高的脈沖振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器,被廣泛應(yīng)用于定時、延時、報警和自動控制等方面。三、識讀光線感應(yīng)報警器框圖四、光線感應(yīng)報警器框圖與電路原理圖對應(yīng)關(guān)系任務(wù)二 光線感應(yīng)報警器元器件的檢測一、光敏電阻的特性及檢測方法(一)光敏電阻的特性與應(yīng)用 光敏電阻是利用半導(dǎo)體光電導(dǎo)效應(yīng)制成的一種特殊電阻器,對光線十分敏感,它的電阻值能隨著外界光照強弱(明暗)變化而變化。它在無光照射時,呈高阻狀態(tài);當(dāng)有光照射時,其電阻值迅速減小。

3、廣泛應(yīng)用于各種自動控制電路(如自動照明燈控制電路、自動報警電路等)、家用電器(如電視機中的亮度自動調(diào)節(jié),照相機的自動曝光控制等)及各種測量儀器中。(二)光敏電阻的分類表2-1 光敏電阻的分類分類常用光敏電阻按制作材料分類多晶和單晶光敏電阻器;還可分為硫化鎘、硒化鎘、硫化鉛、硒化鉛、銻化銦光敏電阻等;根據(jù)光敏電阻的光譜特性分紫外光敏電阻:對紫外線較靈敏,用于探測紫外線;紅外光敏電阻:廣泛用于導(dǎo)彈制導(dǎo)、天文探測、非接觸測量、人體病變探測、紅外光譜,紅外通信等國防、科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中;可見光光敏電阻:主要用于各種光電控制系統(tǒng),如光電自動開關(guān)門戶,航標(biāo)燈、路燈和其他照明系統(tǒng)的自動亮滅,自動給水和自

4、動停水裝置,機械上的自動保護(hù)裝置和“位置檢測器”,極薄零件的厚度檢測器,照相機自動曝光裝置,光電計數(shù)器,煙霧報警器,光電跟蹤系統(tǒng)等方面。(三)光敏電阻的檢測方法 光敏電阻器的檢測可以使用萬用表R10K檔,將萬用表的表筆分別與光敏電阻器的引線腳接觸;當(dāng)有光照射時,看其電阻值是否有變化;當(dāng)用遮光物檔住光敏電阻器時,看其電阻有無變化;如果有變化,說明光敏電阻器是好的?;蛘咭部梢允拐丈涔饩€強弱變化,此時,萬用表的指針如果隨光線的變化而進(jìn)行擺動,說明表所測電阻器也是好的。 如果用上述方法進(jìn)行檢測時,電阻阻值都無變化;光線強弱變化時,萬用表所測阻值也無法變化,則說明次光敏電阻器是壞的。二、電位器的特點與檢

5、測方法(一)電位器的特點及應(yīng)用(二)電位器的檢測方法1、標(biāo)稱阻值的檢測方法 根據(jù)電位器標(biāo)稱阻值大小,選擇萬用表歐姆檔的合適量程。測A、C兩斷的阻值是否與標(biāo)稱阻值相符。如阻值為無窮大時,表明電阻體與其相連的引線腳斷開了。2、動觸點與電阻體接觸是否良好的檢測方法 選擇萬用表的歐姆檔(根據(jù)標(biāo)稱阻值的大小選好量程),兩支表筆分別接電位器的一個固定引線腳與動觸點引線腳,然后慢慢地旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸這時表針應(yīng)平穩(wěn)地向一個方向移動,阻值不應(yīng)有跌落現(xiàn)象,表明滑動觸點與電阻體接觸良好。檢測時應(yīng)注意表筆與引線腳不應(yīng)有斷開現(xiàn)象,否則將影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。三、蜂鳴器的分類及檢測方法(一)蜂鳴器的分類1、蜂鳴器按照結(jié)構(gòu)不同分類

6、 目前最常用的蜂鳴器分為兩種,一種是壓電式蜂鳴器,另一種是電磁式蜂鳴器。(a)壓電式蜂鳴器 (b)電磁式蜂鳴器2、有源蜂鳴器和無源蜂鳴器表2-3 有源蜂鳴器和無源蜂鳴器的區(qū)別有源蜂鳴器無源蜂鳴器實物圖高度9mm8mm底面黑膠封閉有綠色電路板阻值幾百歐以上8(或16)測試聲音發(fā)出咔、咔聲發(fā)出持續(xù)聲音(二)蜂鳴器的檢測方法1、外觀檢測 陶瓷片表面是否破損、開裂或引線是否脫焊。2、直流電阻法 可以用萬用表R1K測量,正常應(yīng)為無窮大。指針不動,如果指針有擺動,說明有漏電。用拇指稍用力擠壓兩極片,阻值應(yīng)小于1M。3、直流電壓法 用萬用表的2.5V直流電壓檔,右手持兩表筆,黑表筆接壓電陶瓷表面,紅表筆接金

7、屬片表面(不銹鋼片或黃銅片),左手的食指與拇指同時用力捏緊蜂鳴片,然后再放開手。若所測的壓電蜂鳴片是正常的,此時萬用表指針應(yīng)向右擺動一下,然后回零。擺動幅度越大,說明壓電蜂嗚片的靈敏度越高。若表針不動,則說明該壓電蜂鳴片性能不良。4、直流電流法 萬用表50uA檔,兩表筆分別接蜂鳴片的兩個電極,平放蜂鳴片,用手指面對陶瓷片輕壓,觀察表針運動。若指針擺動,說明蜂鳴片工作正常,擺動越大,質(zhì)量越好;無擺動,說明已損壞。四、NE555集成電路的識別與檢測方法(一)NE555集成電路的識別實物圖 NE555時基集成電路是數(shù)字集成電路,是由21個晶體三極管、4個晶體二極管和16個電阻組成的定時器,有分壓器、

8、比較器、觸發(fā)器和放電器等功能的電路。表2-4 NE555時基集成電路管腳功能管腳名稱管腳名稱1地端5控制電壓端(Vc)2觸發(fā)端(TR)6閾值端(TH)3輸出端(Vo)7放電端(DIS)4復(fù)位端(MR)8電源端(二)NE555電路的分類 555單穩(wěn)電路 555雙穩(wěn)電路 555無穩(wěn)(即振蕩器)(三)NE555集成電路的檢測方法 將萬用表調(diào)置R1K檔,測正電源端與地端之間的電阻,約為15K,測輸出端與地之間的電阻約為幾千歐至幾十千歐。動 手 實 踐一、測量光線感應(yīng)報警器中的光敏電阻表2-5 光敏電阻的測量RL阻值綜合判定無光照時光線弱時光線強時動 手 實 踐二、測量光線感應(yīng)報警器中的電位器表2-6

9、電位器的測量名稱標(biāo)稱阻值綜合判定RP動 手 實 踐三、測量光線感應(yīng)報警器中的壓電蜂鳴器表2-7 壓電蜂鳴器的測量測量方法觀察情況綜合判定直流電阻法直流電壓法直流電流法動 手 實 踐四、補全光線感應(yīng)報警器的元器件列表動 手 實 踐任務(wù)三 光線感應(yīng)報警器的組裝與調(diào)試一、反饋電路(一)反饋的基本概念 反饋是把放大電路輸出信號(電壓或電流)的一部分或全部,通過一定的方式送回輸入端,并與輸入信號(電壓或電流)相疊加,這種信號的回送過程叫反饋。反饋放大電路由基本放大器和反饋網(wǎng)絡(luò)兩部分組成。(二)反饋的四種基本形式輸出端:電壓反饋:反饋網(wǎng)絡(luò)與RL并聯(lián)電流反饋:反饋網(wǎng)絡(luò)與RL串聯(lián)電壓反饋電流反饋輸入端:串聯(lián)反

10、饋:F 串接在 A 的輸入端并聯(lián)反饋:F 并接在 A 的輸入端串聯(lián)反饋并聯(lián)反饋反饋的四種基本形式 電壓串聯(lián)反饋 電壓并聯(lián)反饋 電流串聯(lián)反饋 電流并聯(lián)反饋 1、找反饋元件(1)確定輸入回路元件(2)確定輸出回路元件(3)兩回路共用元件為反饋元件(三)判斷反饋類型、極性例1:練習(xí): 輸入回路元件:Rb 輸出回路元件:Rb、Rc Rb為反饋元件 RF為反饋元件 輸入回路元件:Rb1、 Rb2、 RF 輸出回路元件:Rc、 RF例2: 第一級輸入回路元件:R1、R2、Re1、Rf 第一級輸出回路元件:Rc1、Re1 第二級輸入回路元件:R3、R4、Re2 第二級輸出回路元件:Rc2、Re2、Rf Re

11、1、Re2為本級反饋元件 Rf為級間反饋元件 2、判斷反饋類型輸出端: 電壓反饋:反饋信號與輸出信號接在同一端點電流反饋:反饋信號與輸出信號接在不同端點電壓反饋電流反饋輸入端:并聯(lián)反饋:輸入信號和反饋信號在同一端引入串聯(lián)反饋:輸入信號和反饋信號在不同端引入并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋Re1、Re2:電流串聯(lián)反饋Rf:電壓串聯(lián)反饋3、判斷反饋極性瞬時極性法: 假設(shè)放大器輸入信號的極性在某一瞬時為正或負(fù),然后逐級推出各點的瞬時極性,最后看反饋回來信號的瞬時極性的關(guān)系。如果反饋使放大器的凈輸入減小,就是負(fù)反饋;反之,則為正反饋。 極性判斷:并聯(lián)反饋 同號為正反饋異號為負(fù)反饋串聯(lián)反饋 同號為負(fù)反饋異號為正反饋三極

12、管極性關(guān)系:基極與集電極反相;基極與發(fā)射極同相例 Rf:電壓并聯(lián)正反饋Re1、Re2:電流串聯(lián)負(fù)反饋Re1、Re2:電流串聯(lián)負(fù)反饋Rf:電壓串聯(lián)負(fù)反饋 計數(shù)體制 系 數(shù)基 數(shù) 進(jìn)位關(guān)系 權(quán) 值 數(shù)學(xué)展開式二進(jìn)制0, 1. 2 逢二進(jìn)一2 的冪S2=an-1 2n-1+ an-2 2n-2 +.+ a1 21 + a0 20八進(jìn)制0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. 8逢八進(jìn)一8 的冪S8=an-1 8n-1+ an-2 8n-2 +.+ a1 81 + a0 80十進(jìn)制0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. 10逢十進(jìn)一10 的冪S10=an-1 10n-1+ a

13、n-2 10n-2 +.+ a1 101 + a0 100十六進(jìn)制0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D,E, F. 16逢十六進(jìn)一16 的冪S16=an-1 16n-1+ an-2 16n-2 +.+ a1 161 + a0 160二、數(shù)制 任意進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制十進(jìn)制轉(zhuǎn)化成其它進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制轉(zhuǎn)化成八進(jìn)制,十六進(jìn)制數(shù) 八進(jìn)制,十六進(jìn)制轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制數(shù)(二)數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換例 1:將(101)2 轉(zhuǎn)化成等價的十進(jìn)制。解:利用加權(quán)系數(shù)和公式展開得: (101)2 = ( 122 + 021 + 120 ) =( 4 + 0 + 1) = (5)10 特點:系數(shù)

14、為一的加權(quán)系數(shù)就等于該位的權(quán)值, 系數(shù)為零的加權(quán)系數(shù)永遠(yuǎn)為零。 結(jié)論:二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制數(shù)可論述為:系數(shù)為一的權(quán)之和。例2:求(1 1 0 0)2=( ?)10 解: (1 1 0 0)2= ( 23 + 22 ) =(8 + 4) = (12 )10二進(jìn)制轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制特殊情況:全一二進(jìn)制數(shù) 用式( 2n 1) (n代表二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)) 例:求:(111111)2=(?)10 解:因為 n = 6 所以 (111111)2 =( 26-1) = (31)10二進(jìn)制轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制例:將(24)8轉(zhuǎn)化成等價的十進(jìn)制。解:用加權(quán)系數(shù)和公式展開得: (24)8 = ( 281 ) +( 481) =(

15、16 +4) =(20)10 八進(jìn)制轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制例:將A 9 H轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制解: A 9 H = ( 10161 ) +( 9160 ) =( 160 + 9 ) =( 169 )10十六進(jìn)制轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成其它進(jìn)制數(shù) 方法: 整數(shù)部分:除N取余,將余數(shù)按相反的順序排列 小數(shù)部分:小數(shù)乘N取整數(shù)部分,按順序排列 十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù) 例:53.7510( )25 322 6121 30262312012011110101.0.7521.510.521.0111練習(xí): 3710( )2 2310( )2 10010110111十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù) 10010( )8 5810( )

16、8 5310( )8 十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù) 5010( )16 9810( )16 4210( )16 144726532622A1 0 01 218884401 3 2 16 3 16 0 2 3二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換 方法:從低位起每三位數(shù)分成一組,最高位不夠三位補零,然后順序?qū)懗鰧?yīng)的八進(jìn)制數(shù)。例:1 1 0 1 0 0 1 12( )8 1 1 0 1 0 0 1 10323323練習(xí): 1 0 0 1 1 0 1 0 12( )8 1 0 0 0 1 0 1 02( )8 465212方法:用三位二進(jìn)制數(shù)表示一位八進(jìn)制,去掉最高位零,然后順序排列二進(jìn)制數(shù)。例:1758( )2 1

17、 7 51011110011 111 101練習(xí): 2348( )2 3568( )2 10 011 10011 101 110八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換 方法:從低位起每四位數(shù)分成一組,最高位不夠四位補零,然后順序?qū)懗鰧?yīng)的十六進(jìn)制數(shù)。例:1 1 0 1 0 1 1 1 0 02( )16 1 1 0 1 0 1 1 1 0 00 0C5335C練習(xí): 1 0 1 0 0 12( )16 1 1 0 1 0 0 1 1 0 12( )16 2934D方法:用四位二進(jìn)制數(shù)表示一位十六進(jìn)制,去掉最高位零,然后順序排列二進(jìn)制數(shù)。例:25A16( )2 2 5 A1010010100

18、1010 0101 1010練習(xí): 2816( )2 BC316( )2 10 10001011 1100 0011十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)二進(jìn)制數(shù)三、邏輯門電路(一)基本門電路表2-14 基本門電路門電路邏輯表達(dá)式運算規(guī)則邏輯門電路的符號與門LAB00 = 0; 01 = 0; 10 = 0; 11 = 1或門LAB000;011; 101; 111非門 UABY B、真值表 A B Y 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1規(guī)定: 開關(guān)合為邏輯“1” 開關(guān)斷為邏輯“0” 燈亮為邏輯“1” 燈滅為邏輯“0” 真值表特點: 有0 則0, 全1則11、“與”邏輯關(guān)系和與門決定事件發(fā)生的各條件中,所有

19、條件都具備,事件才會發(fā)生(成立)。A、概念&ABYD、與邏輯運算規(guī)則 邏輯乘C、與邏輯關(guān)系表示式L= AB = AB E、與門符號:0 0=0 0 1=01 0=0 1 1=1ABY2、“或”邏輯關(guān)系和或門決定事件發(fā)生的各條件中,有一個或一個以上的條件具備,事件就會發(fā)生(成立)。A、概念UABY0 0 00 1 11 0 11 1 1A B Y開關(guān)合為邏輯“1”,開關(guān)斷為邏輯“0”;燈亮為邏輯“1”, 燈滅為邏輯“0” 。設(shè):特點:任1 則1, 全0則0B、真值表ABY1D、運算規(guī)則 邏輯加C.或邏輯關(guān)系表示式 L=A B E、或門符號:0+0=0 0+1=11+0=1 1+1=1ABY+3、

20、“非”邏輯關(guān)系和非門決定事件發(fā)生的條件只有一個,條件不具備時事件發(fā)生(成立),條件具備時事件不發(fā)生。特點: 1則0, 0則1B、真值表0 11 0A YYRAUA、概念非邏輯 邏輯反 0 1 1 0 C、關(guān)系表示式: 1AYE、符號:AYY AD、運算規(guī)則: 將基本邏輯門加以組合,可構(gòu)成“與非”、“或非”、“異或”等門電路。1、與非門表示式:Y = AB 真值表 A B AB Y 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0Y=AB C多個邏輯變量時:&ABY符號:ABY(二)組合門電路: 基本邏輯關(guān)系的擴展2、或非門表示式: Y= A+B 真值表 A B A+B Y 0 0

21、 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0多個邏輯變量時:Y= A+B+CABY1符號:ABY +3、與或非門表示式: Y= AB +CD符號:CDY1AB&四、組合邏輯電路 根據(jù)邏輯功能的不同特點,將數(shù)字電路分成兩大類,一類叫組合邏輯電路,另一類叫時序邏輯電路。(一)組合邏輯電路 組合邏輯電路是由基本邏輯門和復(fù)合邏輯門電路組合而成的,組合邏輯電路的特點是不具有記憶功能,電路某一時刻的輸出直接由該時刻電路的輸入狀態(tài)所決定,與輸入信號作用前的電路狀態(tài)無關(guān)。(二)組合邏輯電路的分析方法2、分析步驟(1)根據(jù)給定的邏輯電路圖,寫出邏輯表達(dá)式。(2)化簡邏輯函數(shù)表達(dá)式。(3)根據(jù)化簡以后

22、的邏輯表達(dá)式列出真值表。(4)分析該電路所具有的邏輯功能。(5)對電路進(jìn)行評價或改進(jìn)。 1、分析目的:對一個已知的邏輯電路,找出其輸出與輸入之間的邏輯關(guān)系,用邏輯函數(shù)描述它的工作,評定它的邏輯功能。 化簡得出結(jié)論(邏輯功能)。組合邏輯電路圖寫出邏輯表達(dá)式例:組合電路如圖所示,分析該電路的邏輯功能。例 題解:(1)由邏輯圖逐級寫出邏輯表達(dá)式(2)化簡與變換:(3)由表達(dá)式列出真值表(4)分析邏輯功能 當(dāng) A、B、C 三個變量不一致時,電路輸出為“1”,所以這個電路稱為“不一致電路”。(三)組合邏輯電路的設(shè)計方法組合邏輯電路的設(shè)計步驟例1設(shè)計一個三人表決邏輯電路,要求: 三人A、B、C各控制一個按

23、鍵,按下為“1”,不按為“0”。多數(shù)(2)按下為通過。通過時L1,不通過L0。用與非門實現(xiàn)。LABC+5V要設(shè)計的邏輯電路A B C L 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 ABC0000111110111100002、用畫卡諾圖化簡L= AC + BC + AB3、 寫出最簡“與或”式1、列真值表BCACAB4、用與非門實現(xiàn)邏輯電路L=AB +AC +BC = AB AC BC&ABCL&在數(shù)字電路中,凡是任一時刻的穩(wěn)定輸出不僅決定于該時刻的輸入,而且還和電路原來的狀態(tài)有關(guān)者,都叫做時序邏輯電路,簡稱

24、時序電路。時序邏輯電路的基本概念 五、時序邏輯電路xi(i1,n):外部向電路輸入的時序信號,稱為輸入變量。Zi(i1,m):電路產(chǎn)生的輸出時序信號,稱為輸出函數(shù)。yi(i1,l):由電路過去輸入確定的狀態(tài),稱為狀態(tài)變量。Yi(il,p):確定電路下一時刻狀態(tài)(即次態(tài))的函數(shù),稱為激勵函數(shù)。CP:時鐘脈沖信號,用來確定電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時刻,并實現(xiàn)等狀態(tài)時間。 組合邏輯電路存儲功能.XyZY電路的一般結(jié)構(gòu) 1、具有記憶功能。2、時序電路一般由三部分組成 組合邏輯電路:由邏輯門構(gòu)成; 存儲器件:由觸發(fā)器組成; 反饋線:連接組合邏輯電路與存儲器件的導(dǎo)線; 時序電路的特點:1、外部狀態(tài):時序電路輸出Z的組

25、合;2、內(nèi)部狀態(tài):時序電路的內(nèi)部輸入(存儲器的輸出)y的組合; 所謂電路輸出與過去的輸入相關(guān),是通過與電路現(xiàn)有狀態(tài)相關(guān)體現(xiàn)的。就某一時刻而言,通常將該時刻電路的狀態(tài)稱為現(xiàn)態(tài),記作yn;而將下一時刻電路的狀態(tài)稱為次態(tài),記作yn+1。 狀態(tài)的概念1、按其狀態(tài)改變方式可分為兩種類型。 同步時序邏輯電路:電路中的存儲器件為時鐘控制觸發(fā)器,各觸發(fā)器共用同一時鐘信號,即電路中各觸發(fā)器狀態(tài)的轉(zhuǎn)移時刻在統(tǒng)一時鐘信號控制下同步發(fā)生。 異步時序邏輯電路:電路中的存儲器件可以是時鐘控制觸發(fā)器、非時鐘控制觸發(fā)器或延時元件。電路沒有統(tǒng)一的時鐘信號對狀態(tài)變化進(jìn)行同步控制,輸入信號的變化將直接引起電路狀態(tài)的變化。 時序邏輯

26、電路的分類 脈沖型信號 電平型信號 2、按輸入信號形式的不同分脈沖型:輸入信號是脈沖的有無 (信號的持續(xù)時間要受到限制)。電平型:輸入是電平的高低 (指信號可以不受限制地保持在某一狀態(tài))。 3、按照電路輸出與輸人、狀態(tài)的關(guān)系,時序邏輯電路有兩種結(jié)構(gòu)模型。 米利(Mealy)型:電路輸出是電路輸入和狀態(tài)變量的函數(shù)。其關(guān)系為 :Zi=fi(x1,x2,xn,y1,y2,yn) 莫爾(Moore)型:電路輸出是電路狀態(tài)變量的函數(shù)。其關(guān)系為 : Zi=fi(y1,y2,yn) 六、觸發(fā)器觸發(fā)器的功能:觸發(fā)器是指具有兩種狀態(tài)( 0 或 1 )的電路。在任一時刻,觸發(fā)器只處于一種穩(wěn)定狀態(tài),當(dāng)接到觸發(fā)脈沖時

27、,才由一種穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到另一穩(wěn)定狀態(tài)。形象地說, 它具有“一觸即發(fā)”的功能。觸發(fā)器的特點:有記憶功能的邏輯部件。輸出狀態(tài)不只與當(dāng)前的輸入有關(guān),還與原來的輸出狀態(tài)有關(guān)。觸發(fā)器的分類:按功能分:有R-S觸發(fā)器、D型觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、T觸發(fā)器、T觸發(fā)器等;按結(jié)構(gòu)分:有基本觸發(fā)方式、同步觸發(fā)器、主從觸發(fā)方式、維持阻塞觸發(fā)器和邊沿觸發(fā)方式 。兩個輸入端反饋 兩個輸出端(一)基本 RS 觸發(fā)器反 饋正是由于引入反饋,才使電路具有記憶功能 !由與非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器1、電路構(gòu)成及邏輯符號 QRDSDQ&a&bRDSDQRDSDQ&a&bRDSD加在輸入端的小圓圈表示低電平或負(fù)脈沖有效,即僅當(dāng)?shù)碗娖交蜇?fù)

28、脈沖作用于輸入端時,觸發(fā)器狀態(tài)才能發(fā)生變化低電平或負(fù)脈沖觸發(fā)。 特點:(1)有兩個輸入端和兩個輸出端,且為交叉耦合方式。 (2)當(dāng)處于穩(wěn)態(tài)時,兩輸出端是互補的。 Q=0、 =1觸發(fā)器處于0態(tài) Q=1、 =0觸發(fā)器處于1態(tài) 輸入RD=0, SD=1時若原狀態(tài):11001010輸出仍保持:&a&b若原狀態(tài):01111010輸出變?yōu)椋褐谩?”!&a&b2、工作原理 輸入RD=1, SD=0時若原狀態(tài):10101001輸出變?yōu)椋?a&b若原狀態(tài):00110101輸出保持:&a&b置“1” !輸入RD=1, SD=1時若原狀態(tài):10111001輸出保持原狀態(tài):若原狀態(tài):01110110輸出保持原狀態(tài):&

29、a&b&a&b保持!輸入RD=0, SD=0時0011輸出:全是1注意:當(dāng)RD、SD同時由0變?yōu)?時,翻轉(zhuǎn)快的門輸出變?yōu)?,另一個不得翻轉(zhuǎn)。因此,該狀態(tài)為不定狀態(tài)。避免出現(xiàn)。&a&b基本觸發(fā)器的功能表保持原狀態(tài)置0態(tài)置1態(tài)不定狀態(tài)1 10 11 00 0 QRD SD由或非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器1、電路構(gòu)成及邏輯符號 QRDSDQ1a1bSDRD特點兩輸出端互補高電平或正脈沖觸發(fā)。 2、工作原理 1a1bSDRDRD SD Q 1 10 11 00 0不定狀態(tài)置1態(tài)置0態(tài)保持原狀態(tài)3、邏輯功能及描述 RDSDQnQn+1功能說明0 00 00 1 0 11 0 1 01 1 1 1010101

30、01011100dd不變置1態(tài)置0態(tài)不定基本 RS 觸發(fā)器結(jié)論:1、觸發(fā)器是由兩個與非門或或非門首尾相連而組成的具有正反饋作用的閉環(huán)邏輯單元電路,它具有兩個互補的輸出端。2、電路具有兩個穩(wěn)態(tài),如果沒有外來觸發(fā)信號,電路永遠(yuǎn)處于某一穩(wěn)態(tài)。即觸發(fā)器具有存儲信息的功能。3、外加適當(dāng)?shù)挠|發(fā)信號,電路由一個穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到另一個穩(wěn)態(tài)。即觸發(fā)器具有觸發(fā)翻轉(zhuǎn)的性質(zhì)。4、觸發(fā)器的輸出,不僅與輸入有關(guān),還與原輸出有關(guān)。即具有記憶功能。應(yīng)用:基本RS觸發(fā)器有兩個穩(wěn)態(tài),具有記憶的功能,可作為二進(jìn)制數(shù)碼寄存器,也可作為簡單的邏輯控制單元。 同步RS觸發(fā)器QQRDSDabRDSDcdRSCP直接置0端直接置1端輸出端輸入端(

31、二)鐘控(同步)觸發(fā)器解決定時控制的問題 1、電路構(gòu)成及邏輯符號 RDSDRSQQQRDSDabRDSDcdRSCP平時常為 1平時常為 1直接置0端直接置1端直接置0端、置1端的處理:2、工作原理 CP=0時011觸發(fā)器保持原態(tài)CP=1時&a&b&c&dCP111&a&b&c&dCP11RS觸發(fā)器的功能表 由它的功能表可見:在R、S不相等時,Q 服從于 S ! 這是一個值得重視的規(guī)律,有必要進(jìn)一步歸納和進(jìn)行形象化的表達(dá)。CP=1時1&a&b&c&dCP11同步JK觸發(fā)器1、電路構(gòu)成及邏輯符號 JK&Q&CPQQK JCPQ將Q、Q 分別引回到控制門,可以避免在兩個控制門的輸入端出現(xiàn)全1的情況

32、,從而解決了約束的問題。 &Q JK&CPQ2、工作原理 (1)CP=0時觸發(fā)器的狀態(tài)不變,與輸入無關(guān),相當(dāng)于門被封鎖,觸發(fā)器不工作。(2)CP=1時J=0 K=0J=1 K=1 Qn=0,觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變J=0 K=1 Qn=0,Qn+1=0;Qn=1,Qn+1=0觸發(fā)器置“0”狀態(tài)J=1 K=0 Qn=0,Qn+1=1;Qn=1,Qn+1=1觸發(fā)器置“1”狀態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)Qn+1=1;Qn=1,Qn+1=0同步T觸發(fā)器 電路構(gòu)成及邏輯符號 QTCPQ&QT&CPQ&Q JK&CPQJK觸發(fā)器T觸發(fā)器符號T觸發(fā)器 將T觸發(fā)器的輸入端T始終接“1”,即構(gòu)成T觸發(fā)器。 &QT&CPQT觸發(fā)器&

33、QT=1&CPQT觸發(fā)器D觸發(fā)器 電路構(gòu)成及邏輯符號 D&c&d&a&bCP輸入端基本RS 觸發(fā)器導(dǎo)引門電路邏輯符號RDSDDQ觸發(fā)器按功能分類1、RS觸發(fā)器 在CP的操作下,根據(jù)輸入信號RS的情況不同,具有置0、置1和保持功能的電路。2、JK觸發(fā)器 在CP的操作下,根據(jù)輸入信號JK的情況不同,具有置0、置1、翻轉(zhuǎn)和保持功能的電路。 JK均為0時,輸出狀態(tài)不變;JK不同時,輸出狀態(tài)與J相同;JK均為1時,輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。3、T觸發(fā)器 在CP的操作下,根據(jù)輸入信號T的情況不同,具有保持和翻轉(zhuǎn)功能的電路。T、Q相同時,輸出為0;T、Q不同時,輸出狀態(tài)為1。4、T觸發(fā)器在CP的操作下,只具有翻轉(zhuǎn)功能的

34、電路。5、D觸發(fā)器在CP的操作下,根據(jù)輸入信號D的情況不同,具有置0、置1功能的電路。輸出狀態(tài)與D相同。(三)主從觸發(fā)器 用來防止空翻的觸發(fā)器有:主從觸發(fā)器、維持阻塞觸發(fā)器和邊沿觸發(fā)器。 1、主從RS觸發(fā)器 電路構(gòu)成及邏輯符號 RdSRCPG1G2QG3G4QG5G6G7G8G9Sd從觸發(fā)器主觸發(fā)器QRSCPQR S 觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)演變過程由兩個與非門構(gòu)成基本RS觸發(fā)器由四個與非門構(gòu)成同步RS觸發(fā)器由九個與非門構(gòu)成主從RS觸發(fā)器公共結(jié)構(gòu)讓其接受時鐘控制克服空翻2、主從JK觸發(fā)器JK觸發(fā)器的功能最完善,有兩個控制端J、K。電路構(gòu)成及邏輯符號 RdSdJKCPABQCDQEFGH邏輯符號RDSD

35、CQKJ電路構(gòu)成及邏輯符號 工作原理:(1)CP=0時觸發(fā)器的狀態(tài)不變,與輸入無關(guān),觸發(fā)器不工作。(2)CP=1時JKCPABQCDQEFGH保持原態(tài)J=K=0時:JKCPABQCDQEFGH=0=0工作原理:(1)CP=0時觸發(fā)器的狀態(tài)不變,與輸入無關(guān),觸發(fā)器不工作。(2)CP=1時保持原狀態(tài)被封鎖J=K=0時:JKCPABQCDQEFGH=1=1工作原理:(1)CP=0時觸發(fā)器的狀態(tài)不變,與輸入無關(guān),觸發(fā)器不工作。(2)CP=1時保持原狀態(tài)J=K=1時:設(shè)現(xiàn)態(tài)為0態(tài)=0=110=0=1=1=0=0=1=1=0次態(tài)變?yōu)?態(tài)設(shè)現(xiàn)態(tài)為1態(tài)次態(tài)變?yōu)?態(tài)J=K=0時:JKCPABQCDQEFGH=0

36、=1工作原理:(1)CP=0時觸發(fā)器的狀態(tài)不變,與輸入無關(guān),觸發(fā)器不工作。(2)CP=1時保持原狀態(tài)J=K=1時:設(shè)現(xiàn)態(tài)為0態(tài)=0=110=1=1=0=1=1=0=0=1次態(tài)保持0態(tài)狀態(tài)翻轉(zhuǎn)J=0,K=1時:J=K=0時:JKCPABQCDQEFGH=0=1工作原理:(1)CP=0時觸發(fā)器的狀態(tài)不變,與輸入無關(guān),觸發(fā)器不工作。(2)CP=1時保持原狀態(tài)J=K=1時:設(shè)現(xiàn)態(tài)為0態(tài)=1=001=1=0=0=1=1=0=0=1設(shè)現(xiàn)態(tài)為1態(tài)次態(tài)變?yōu)?態(tài)狀態(tài)翻轉(zhuǎn)J=0,K=1時:狀態(tài)置0次態(tài)保持0態(tài)J=K=0時:JKCPABQCDQEFGH=1=0工作原理:(1)CP=0時觸發(fā)器的狀態(tài)不變,與輸入無關(guān),觸發(fā)器不工作。(2)CP=1時保持原狀態(tài)J=K=1時:設(shè)現(xiàn)態(tài)為0態(tài)=0=110=0=1=1=0=0=1=1=0次態(tài)變?yōu)?態(tài)狀態(tài)翻轉(zhuǎn)J=0,K=1時:狀態(tài)置0J=1,K=0時:J=K=0時:JKCPABQCDQEFGH=1=0工作原理:(1)CP=0時觸發(fā)器的狀態(tài)不變,與輸入無關(guān),觸發(fā)器不工作。(2)CP=1時保持原狀態(tài)J=K=1時:設(shè)現(xiàn)態(tài)為0態(tài)=1=001=1=1=1=0=0=1=1=0設(shè)現(xiàn)態(tài)為1態(tài)次態(tài)變?yōu)?態(tài)狀態(tài)翻轉(zhuǎn)J=0,K=1時:狀態(tài)置0次態(tài)保持1態(tài)J=1,K=0時:狀態(tài)置1JQCPKJQ 保

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