与非型基本RS触发器的工作原理(精)

数字电子技术实验报告 实验三：触发器及其应用一、实验目的：1、 熟悉基本RS 触发器，D 触发器的功能测试。

2、 了解触发器的两种触发方式（脉冲电平触发和脉冲边沿触发）及触发特点。

3、 熟悉触发器的实际应用。

二、实验设备：1、 数字电路实验箱；2、 数字双综示波器；3、 指示灯；4、 74LS00、74LS74。

三、实验原理：1、触发器是一个具有记忆功能的二进制信息存储器件，是构成多种时序电路的最基本逻辑单元，也是数字逻辑电路中一种重要的单元电路。

在数字系统和计算机中有着广泛的应用。

触发器具有两个稳定状态，即“0”和“1”，在一定的外界信号作用下，可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态。

触发器有集成触发器和门电路（主要是“与非门”）组成的触发器。

按其功能可分为有RS 触发器、JK 触发器、D 触发器、T 功能等触发器。

触发方式有电平触发和边沿触发两种。

2、基本RS 触发器是最基本的触发器，可由两个与非门交叉耦合构成。

基本RS 触发器具有置“0”、置“1”和“保持”三种功能。

基本RS 触发器也可以用二个“或非门”组成，此时为高电平触发有效。

3、 D 触发器在CP 的前沿发生翻转，触发器的次态取决于CP 脉冲上升沿来到之前D 端的状态，即Q n+1 = D 。

因此，它具有置“0”和“1”两种功能。

由于在CP=1期间电路具有阻塞作用，在CP=1期间，D 端数据结构变化，不会影响触发器的输出状态。

和 分别是置“0”端和置“1”端，不需要强迫置“0”和置“1”时，都应是高电平。

74LS74（CC4013），74LS74（CC4042）均为上升沿触发器。

以下为74LS74的引脚图和逻辑图。

D R D S四、实验原理图和实验结果：设计实验：1、一个水塔液位显示控制示意图，虚线表示水位。

传感器A、B被水浸沿时会有高电平输出。

框I是水泵控制电路。

逻辑函数L是水泵的控制信号，为1时水泵开启。

设计框I的逻辑电路，要求：水位低于A时，开启水泵L；水位高于B时，关闭水泵L。

《数字电子技术》课程标准一、概述（一）课程性质本课程是五年制高职应用电子专业的专业主干项目课程。

通过本课程的学习，使学生掌握数字电路的相关理论，使学生具备高职应用型人才所必须的常用数字集成电路的应用能力，掌握常见仪器、仪表的使用，熟悉简单电子产品的一般设计过程，数字集成电路制作与调试，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，训练学生的创新能力。

本课程是《模拟电子设计与制作》的后续课程。

是《单片机原理及应用》、《PLC及其应用技术》、《集成电路应用技术》等课程的前修基础课程。

（二）课程基本理念本课程标准的基本理念：用项目课程，突出专业课程的实践性、针对性和实用性，努力实现课程功能取向与人才培养目标取向一致性。

以强化应用为重点，以就业为导向，以能力为本位，加强实践性教学环节，注重学生综合职业素质的提高。

紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程内容，改变传统的学科体系中理论的“难、繁、旧、偏”等状况，增加与就业岗位直接相关的新知识、新技术和新工艺。

以“工作项目”为主线，变学科体系本位为职业能力本位，变书本知识的传授为技能的训练，结合职业资格鉴定，培养学生的实践动手能力。

实现专业课程内容与职业岗位（群）、工作任务和工作过程相一致，实现专业教育与职业资格证书相融合。

（三）课程设计思路1、按照“以能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体的模块化专业课程体系”的总体设计要求，该门课程以形成具有灵活应用常用数字集成电路实现逻辑功能的能力为基本目标，彻底打破学科课程的设计思路，紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容，突出工作任务与知识的联系，让学生在职业实践活动的基础上掌握知识，增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性，提高学生的就业能力。

2、学习项目选取的基本依据是该门课程涉及的工作领域和工作任务范围，但在具体设计过程中，还根据三人表决器或裁判器、抢答器和数字钟等典型产品为载体，使工作任务具体化，产生了具体的学习项目。

课题7.4集成触发器教学目标【知识目标】掌握集成触发器的作用及工作原理【能力目标】1. 基本RS触发器2.钟控同步RS触发器【德育目标】培养学生的探究精神教学重点基本RS触发器教学难点钟控同步RS触发器教学时间2课时（第周）教具准备导线、电源、触发器教学组织与实施教师活动学生活动【新课导入】触发器是一种具有记忆功能并且其状态能在触发脉冲作用下迅速翻转的逻辑电路。

基本RS触发器是各种触发器的基础。

【新课讲授】1.基本RS触发器将两个集成与非门的输出端和输入端交叉反馈相接，就组成了基本RS触发器。

Q 端的状态为触发器的状态工作状态：10==Q Q，时触发器处于“0”态(稳定状态)；01==Q Q ，时触发器处于“1”态(稳定状态)。

基本RS 触发器的逻辑功能如下：当10D D==S R ，时，则)(10==Q Q ； 当01D D==S R ，时，则)(01==Q Q ； 当11D D==S R ，时，则Q 不变(Q 不变)； 当00D D ==S R ，时，则Q 不定(Q 不定)；这是不允许的2.钟控同步RS 触发器一个基本RS 触发器；两控制门(G3、G4)，CP 端无小圆圈――正脉冲(CP 上升沿)触发有效。

CP =0时，G3、G4输出为1，触发器维持原态； CP =1时，触发器状态由R 、S 决定。

3.计数触发型钟控同步RS 触发器触发器的主要用途之一就是构成计数电路，完成计数功能，电路构成特点：在一个钟控同步RS 触发器基础上，将控制门G3、G4的输入端R 、S 分别与触发器的输出端Q 和Q 相连。

设触发器的初始状态为0，则0,1====Q R Q S ；当第一个计数脉冲到来（即CP = 1）时，Q 由0变1、Q 由1变0；当第一个CP 作用后，S = Q = 0、R = Q =1：当第二个CP 到来时，触发器置0。

结论，每来一个计数脉冲，触发器就翻转一次，触发器翻转的次数反映了计数脉冲的数目，实现了计数功能。

实验五触发器一、实验目的1. 掌握基本RS触发器、JK触发器、D触发器和T触发器的逻辑功能。

.2. 熟悉各类触发器之间逻辑功能的相互转换方法。

二、实验原理触发器是具有记忆功能的二进制信息存贮器件，是时序逻辑电路的基本单元之一。

触发器按逻辑功能可分RS、JK、D、T触发器；按电路触发方式可分为主从型触发器和边沿型触发器两大类。

图8—1所示电路由两个“与非”门交叉耦合而成的基本RS触发器，它是无时钟控制低电平直接触发的触发器，有直接置位、复位的功能，是组成各种功能触发器的最基本单元。

基本RS触发器也可以用两个“或非”门组成，它是高电平直接触发的触发器。

图8—1 图8—2JK触发器是一种逻辑功能完善，通用性强的集成触发器，在结构上可分为主从型JK触发器和边沿型JK触发器，在产品中应用较多的是下降边沿触发的边沿型JK触发器。

JK触发器的逻辑符号如图8—2所示。

它有三种不同功能的输入端，第一种是直接置位、复位输入端，用和表示。

在S=0，R=1或R=0，S=1时，触发器将不受其它输入端状态影响，使触发器强迫置“1”(或置“0”)，当不强迫置“1”(或置“0”)时，S、R都应置高电平。

第二种是时钟脉冲输入端，用来控制触发器触发翻转(或称作状态更新)，用CP表示(在国家标准符号中称作控制输入端，用C表示)，逻辑符号中CP端处若有小园圈，则表示触发器在时钟脉冲下降沿(或负边沿)发生翻转，若无小园圈，则表示触发器在时钟脉冲上升沿(或正边沿)发生翻转。

第三种是数据输入端，它是触发器状态更新的依据，用J、K表示。

JK触发器的状态方程为本实验采用74LS112型双JK 触发器，是下降边沿触发的边沿触发器，引脚排列如图8—3所示。

表8—1为其功能表。

图8—3 图8—4D 触发器是另一种使用广泛的触发器，它的基本结构多为维阻型。

D 触发器的逻辑符号如图8—4所示。

D 触发器是在CP 脉冲上升沿触发翻转，触发器的状态取决于CP 脉冲到来之前D 端的状态，状态方程为Q n+1 =D注: × −− 任意态; ↓ −− 高到低电平跳变 注: ↑ −− 低到高电平跳变 Q n (Q n ) −− 现态; −− 次态 ϕ −− 不定态本实验采用74LS74型双D 触发器, 是上升边沿触发的边沿触发器, 引脚排列如图8—5所示。

与非门构成的基本rs触发器的约束条件(一)
与非门构成的基本RS触发器的约束条件
概述
•介绍基本RS触发器的作用及构成方式
RS触发器的基本构成
•介绍RS触发器由两个与非门构成的基本构成方式
•强调与非门的功能和原理
RS触发器的约束条件
•介绍RS触发器在使用过程中需要满足的约束条件
–输入信号的幅值和持续时间
–输入信号的稳定性
–输入和输出之间的时间关系
•着重强调约束条件的重要性及影响
约束条件的原理
•解释约束条件的原理和作用
•与非门工作原理对约束条件的影响
使用建议
•提供使用RS触发器时的注意事项和建议
•如何合理满足约束条件以获得最佳性能
总结
•总结基本RS触发器的约束条件及其原理
•强调遵守约束条件的重要性
注意：文章中尽量不使用HTML字符，网址、图片和电话号码等内容。

请使用合适的标题和副标题进行分段，以保证文章的结构清晰可读。

数字电子技术基础课后答案全解__主编_杨春玲_王淑娟(总43页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除第3章 逻辑代数及逻辑门【3-1】 填空1、与模拟信号相比，数字信号的特点是它的 离散 性。

一个数字信号只有两种取值分别表示为0 和1 。

2、布尔代数中有三种最基本运算： 与 、 或 和 非 ，在此基础上又派生出五种基本运算，分别为与非、或非、异或、同或和与或非。

3、与运算的法则可概述为：有“0”出 0 ，全“1”出 1；类似地或运算的法则为 有”1”出”1”，全”0”出”0” 。

4、摩根定理表示为：A B ⋅=A B + ；A B +=A B ⋅。

5、函数表达式Y=AB C D ++，则其对偶式为Y '=()A B C D +⋅。

6、根据反演规则，若Y=AB C D C +++，则Y =()AB C D C ++⋅ 。

7、指出下列各式中哪些是四变量A B C D 的最小项和最大项。

在最小项后的（ ）里填入m i ，在最大项后的（ ）里填入M i ，其它填×（i 为最小项或最大项的序号）。

(1) A +B +D (× ); (2) ABCD (m 7 ); (3) ABC ( × ) (4)AB (C +D ) (×); (5) A B C D +++ (M 9 ) ; (6) A+B+CD (× ); 8、函数式F=AB+BC+CD 写成最小项之和的形式结果应为m ∑(3,6,7,11,12,13,14,15),写成最大项之积的形式结果应为M (∏0,1,2,4,5,8,9,10 )9、对逻辑运算判断下述说法是否正确，正确者在其后（ ）内打对号，反之打×。

（1） 若X +Y =X +Z ，则Y=Z ；( × ) （2） 若XY=XZ ，则Y=Z ；( × ) （3） 若X ⊕Y=X ⊕Z ，则Y=Z ；(√ ) 【3-2】用代数法化简下列各式(1) F 1 =1ABC AB += (2) F 2 =ABCD ABD ACD AD ++=(3)3F AC ABC ACD CD A CD =+++=+ (4) 4()()F A B C A B C A B C A BC =++⋅++⋅++=+【3-3】 用卡诺图化简下列各式(1) 1F BC AB ABC AB C=++=+ (2) 2F AB BC BC A B=++=+(3) 3F AC AC BC BC AB AC BC=+++=++ (4) 4F ABC ABD ACD CD ABC ACD A D=+++++=+或AB AC BC ++(5) 5F ABC AC ABD AB AC BD=++=++ (6) 6F AB CD ABC AD ABC A BC CD=++++=++(7) 7F AC AB BCD BD ABD ABCD A BD BD=+++++=++ (8) 8 F AC AC BD BD ABCD ABCD ABCD ABCD=+++=+++(9) 9()F A C D BCD ACD ABCD CD CD =⊕+++=+(10)F 10=10F AC AB BCD BEC DEC AB AC BD EC =++++=+++【3-4】 用卡诺图化简下列各式(1) P 1(A ,B ,C )=(0,1,2,5,6,7)m AB AC BC =++∑(2) P 2(A ,B ,C ,D )=(0,1,2,3,4,6,7,8,9,10,11,14)m AC AD B CD =+++∑ (3)P 3(A ,B ,C ,D )=(0,1,,4,6,8,9,10,12,13,14,15)m AB BC AD BD =+++∑ (4) P 4 (A ,B ,C ,D )=17M M A BC BC D •=+++【3-5】用卡诺图化简下列带有约束条件的逻辑函数（1）()1,,,(3,6,8,9,11,12)(0,1,2,13,14,15)()d P A B C D m AC BD BCD ACD =+=++∑∑或 (2) P 2(A ,B ,C ,D )=(0,2,3,4,5,6,11,12)(8,9,10,13,14,15)d m BC BC D +=++∑∑ (3) P 3 =()A C D ABCD ABCD AD ACD BCD ABD ++++=++或 AB +AC =0 (4) P 4 =A B ABCD ABCD +=+（A B C D 为互相排斥的一组变量，即在任何情况下它们之中不可能两个同时为1）【3-6】 已知: Y 1 =AB AC BD ++ Y 2 =ABCD ACD BCD BC +++ 用卡诺图分别求出Y Y 12⋅， Y Y 12+， Y Y 12⊕。

“或非”门构成的基本RS 触发器工作原理
基本RS 触发器也可由两个或非门的输入端与输出端交叉连接而成。

电路结构如图8.5（a ）所示，图8.5（b ）是逻辑符号。

或非门构成的基本RS 触发器的功能表如表4-2所示，和与非门构成的基本RS 触发器相似，但输入信号为高电平有效。

图8.5 或非门构成的基本RS 触发器 表8.2 或非门构成的基本RS 触发器的功能表
对或非门构成的基本RS 触发器，不允许出现1==S R ，否则回出现混乱，无法确定输出状态。

在实际中，触发器输入信号的变化是需要一定时间的延迟才能引起触发器状态变化，这是使用中应考虑的实际问题。

但在以后画波形时，如无特殊说明均不考虑门电路的传输延迟时间。

Q
G 1 G 2
Q
S
R
（a ）电
路结构
（b ）逻辑符号
Q
Q。

RS触发器去抖动的工作原理
通常按键开关为机械弹性开关，当机械触点断开、闭合时，电压信号小型如图8.6。

由于机械触点的弹性作用,一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通,在断开时也不会一下子断开。

因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动，如下图。

抖动时间的长短由按键的机械特性决定，一般为5ms～10ms。

这是一个很重要的时间参数，在很多场合都要用到。

前沿抖动
后延
抖动稳定过程
图8.6 机械触点波形
按键稳定闭合时间的长短则是由操作人员的按键动作决定，一般为零点几秒至数秒。

键抖动会引起一次按键被误读多次。

为确保按键一次操作仅作一次处理，必须去除键抖动。

在键闭合稳定时读取键的状态，并且必须判别到键释放稳定后再作处理。

按键去抖的硬件电路如下图8.7所示。

图8.7 按键去抖电路
图中两个“与非”门构成一个RS触发器。

当按键未按下时，输出为1；当键按下时，输出为0。

此时即使用按键的机械性能，使按键因弹性抖动而产生瞬时断开（抖动跳开B）,中要按键不返回原始状态A，双稳态电路的状态不改变，输出保持为0，不会产生抖动的波形。

也就是说，即使B点的电压波形是抖动的，但经双稳态电路之后，其输出为正规的矩形波。

灯触发器原理
灯触发器是一种常见的电子元器件，用于控制灯的亮灭状态。

它的原理基于电路中的触发器元件，当接收到特定的输入信号时，触发器会改变其输出状态。

灯触发器通常由一个或多个触发器构成，其中最常见的是RS 触发器。

RS触发器由两个输入端（称为R和S）和两个输出端（称为Q和Q'）组成。

当R和S输入信号为特定组合时，触发器的输出状态会反转。

例如，当输入信号R=0和S=1时，触发器的输出状态为Q=0和Q'=1。

而当输入信号R=1和S=0时，输出状态为Q=1和
Q'=0。

当输入信号R=0和S=0时，触发器的输出状态保持不变。

在灯触发器中，输入信号可以通过开关或其他电路控制。

当输入信号满足特定条件时，灯触发器会改变输出状态，从而控制灯的亮灭。

通过合理设计输入信号的控制方式，灯触发器可以实现各种灯的控制模式，如开关模式、闪烁模式和呼吸灯模式等。

总之，灯触发器是一种基于触发器原理的电子元器件，通过控制输入信号的方式控制灯的亮灭状态。