李強(qiáng)
摘 要:針對(duì)機(jī)電專業(yè)學(xué)生對(duì)數(shù)字電路觸發(fā)器邏輯功能運(yùn)用比較困難,特別舉例分析了三種邏輯功能的轉(zhuǎn)換,對(duì)他們認(rèn)識(shí)觸發(fā)器轉(zhuǎn)換是有很大的幫助的,我從簡(jiǎn)單的觸發(fā)器基本電路入手,從邏輯符號(hào),狀態(tài)方程,邏輯功能表上分析電路,最后得出一種觸發(fā)器變化為另一種觸發(fā)器的內(nèi)在關(guān)系。有較詳細(xì)的論證。
關(guān)鍵詞:觸發(fā)器;邏輯符號(hào);狀態(tài)方程;邏輯功能表
中圖分類號(hào):TN783 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2017)09-0028-01
觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換相當(dāng)于由一種觸發(fā)器變化為另一種觸發(fā)器,下面通過(guò)三個(gè)例子我們可以認(rèn)識(shí)到它們的轉(zhuǎn)換[1-3]。
(1)由JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為D觸發(fā)器,首先介紹JK觸發(fā)器它由兩個(gè)可控制RS觸發(fā)器和一個(gè)非門構(gòu)成,如圖A,邏輯符號(hào)說(shuō)明Sd(非)為置位端,Rd(非)為復(fù)位端,SP為時(shí)鐘端,它接收時(shí)鐘脈沖,J和K是它的兩個(gè)輸入端,輸出端為Qn和Qn(非),輸出的狀態(tài)如圖B邏輯功能表,輸入端下面有一個(gè)小圓圈,表示是高電平觸發(fā)器,要CP等于高電平時(shí)觸發(fā)器才工作,時(shí)鐘CP端設(shè)有三角符號(hào)表示下降“沿”動(dòng)作的觸發(fā)器,即由1翻轉(zhuǎn)為0時(shí)動(dòng)作,“沿”動(dòng)作觸發(fā)器只認(rèn)上升沿和下降沿,即便“沿”動(dòng)作以后出現(xiàn)了高電平,也不會(huì)又翻轉(zhuǎn),因此“沿”動(dòng)作觸發(fā)器使輸出可靠,電平觸發(fā)器的缺點(diǎn)在整個(gè)高電平期間都在動(dòng)作,容易出現(xiàn)空翻現(xiàn)象,使輸出狀態(tài)不確定。圖B是JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為D觸發(fā)器示意圖,在1K的輸入端接了一個(gè)非門到D輸入端就可以構(gòu)成,如圖B觸發(fā)器D狀態(tài)方程可看出滿足電量相與性,可以消除Qn,只剩下Dn因此由JK觸發(fā)器可以構(gòu)成D觸發(fā)器,滿足邏輯功能表達(dá)式,如圖B的D觸發(fā)器輸出狀態(tài)方程。
(2)圖C是由JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T觸發(fā)器示意圖,什么是T觸發(fā)器,輸入端T它同時(shí)連接到J和K上,寫(xiě)下方程式如圖D觸發(fā)器狀態(tài)方程式,Qn+1相當(dāng)于輸出狀態(tài)做異和運(yùn)算Qn+1=TQn,當(dāng)T=0時(shí),輸出狀態(tài)Qn+1等于Qn這相當(dāng)于保持,當(dāng)T=1時(shí),輸出狀態(tài)就等于原態(tài)的反,表達(dá)式的意義,來(lái)一個(gè)時(shí)鐘下降沿,它就是原來(lái)狀態(tài)的“反”,原來(lái)是“0”翻轉(zhuǎn)為“1”,原來(lái)是“,1”翻轉(zhuǎn)為“0”,再來(lái)一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)它又進(jìn)行翻轉(zhuǎn),由RS觸發(fā)器計(jì)數(shù)功能原理可知,來(lái)一個(gè)時(shí)鐘它的輸入狀態(tài)由原來(lái)的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為新的狀態(tài),這個(gè)電路可以實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能,這是一個(gè)二分頻電路,所以當(dāng)T=1時(shí)這個(gè)電路是一個(gè)二分頻電路,計(jì)算器是一個(gè)二進(jìn)制的計(jì)數(shù)器,它的輸出狀態(tài)始終在不停地在翻轉(zhuǎn),初始狀態(tài)是0,來(lái)一個(gè)時(shí)鐘它翻轉(zhuǎn)為1,再來(lái)一個(gè)時(shí)鐘,它又翻轉(zhuǎn)為0,由此經(jīng)歷了兩個(gè)時(shí)鐘又返回到原狀態(tài),說(shuō)明了觸發(fā)器記了兩個(gè)數(shù),如果要計(jì)三個(gè)數(shù)它要經(jīng)過(guò)三個(gè)時(shí)鐘周期才能回到原來(lái)的狀態(tài),這也是三進(jìn)制的時(shí)計(jì)數(shù)器,以此類推,經(jīng)歷了n個(gè)時(shí)鐘周期回到初始狀態(tài),就是n進(jìn)制的計(jì)數(shù)器可形成n進(jìn)制的計(jì)數(shù)器,另外從分頻的角度的角度來(lái)看,如果說(shuō)輸出狀態(tài)相對(duì)于時(shí)鐘周期來(lái)說(shuō)是一個(gè)二分頻的頻率相當(dāng)于它的二分之一,周期是時(shí)鐘的二倍,我們可以把計(jì)數(shù)器稱為分頻器,如果是一個(gè)十進(jìn)制的計(jì)數(shù)器,輸出狀態(tài)相對(duì)于輸入狀態(tài)來(lái)說(shuō)相當(dāng)于十分頻的分頻電路,由JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T觸發(fā)器輸出狀態(tài)方程如圖C所示。
(3)圖D是D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T觸發(fā)器示意圖,T觸發(fā)器狀態(tài)方程式如圖D,T觸發(fā)器是一個(gè)二分頻的電路,看圖D中邏輯功能表可知,輸入狀態(tài)始終是輸出狀態(tài)的反,滿足輸入是“0”輸出是“1”滿足輸入是“1”輸出是“0”,它每來(lái)一個(gè)時(shí)鐘CP就翻轉(zhuǎn)一次,有計(jì)數(shù)的功能,它的T觸發(fā)器輸出狀態(tài)方程就是Qn+1等于Qn(非)。
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