6_集成触发器及其应用电路设计与计数译码显示电路.ppt
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集成触发器及其应用电路设计与计数译码显示电路
01
02
搭建测试环境
根据测试计划搭建相应的测试环境， 包括所需的仪器、设备、电源等。
03
执行测试
按照测试计划进行测试，记录测试数 据和结果。
重复测试
对修复后的电路进行重复测试，确保 问题得到解决且电路功能正常。
05
04
问题定位与修复
根据测试结果定位问题所在，分析原 因并采取相应的措施进行修复。
集成触发器及其应用电路的测试与调试实例
03
计数器电路设计
计数器的定义与分类
计数器的定义
计数器是一种用于对输入脉冲进行计数的电路，通常由触发器组成。
计数器的分类
根据进制数不同，计数器可分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器 。
计数器电路的设计原理
计数器的工作原理
计数器通过接收输入脉冲信号，按照 一定的逻辑关系进行计数，并将计数 值输出。
集成触发器的选择
根据具体的电路设计和应用需求，选择合适 的集成触发器类型，如D触发器、JK触发器 等。
04
译码显示电路设计
译码显示电路的定义与分类
定义
译码显示电路是一种将输入的二进制代码转换为相应的输出信号，以驱动显示器件显示相应数字或字 符的电路。
分类
根据显示器件的不同，译码显示电路可分为LED显示译码电路、LCD显示译码电路、数码管显示译码 电路等。
集成触发器在应用电路设计中的具体应用
集成触发器的概念
集成触发器是一种常用的数字逻辑门电路，它具有两个稳定状态，可以通过输入信号进行 触发翻转。
应用场景
集成触发器在应用电路设计中主要用于实现时序逻辑和组合逻辑功能。例如，在计数器、 寄存器、分频器等电路中广泛应用。
设计要点
02
搭建测试环境
根据测试计划搭建相应的测试环境， 包括所需的仪器、设备、电源等。
03
执行测试
按照测试计划进行测试，记录测试数 据和结果。
重复测试
对修复后的电路进行重复测试，确保 问题得到解决且电路功能正常。
05
04
问题定位与修复
根据测试结果定位问题所在，分析原 因并采取相应的措施进行修复。
集成触发器及其应用电路的测试与调试实例
03
计数器电路设计
计数器的定义与分类
计数器的定义
计数器是一种用于对输入脉冲进行计数的电路，通常由触发器组成。
计数器的分类
根据进制数不同，计数器可分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器 。
计数器电路的设计原理
计数器的工作原理
计数器通过接收输入脉冲信号，按照 一定的逻辑关系进行计数，并将计数 值输出。
集成触发器的选择
根据具体的电路设计和应用需求，选择合适 的集成触发器类型，如D触发器、JK触发器 等。
04
译码显示电路设计
译码显示电路的定义与分类
定义
译码显示电路是一种将输入的二进制代码转换为相应的输出信号，以驱动显示器件显示相应数字或字 符的电路。
分类
根据显示器件的不同，译码显示电路可分为LED显示译码电路、LCD显示译码电路、数码管显示译码 电路等。
集成触发器在应用电路设计中的具体应用
集成触发器的概念
集成触发器是一种常用的数字逻辑门电路，它具有两个稳定状态，可以通过输入信号进行 触发翻转。
应用场景
集成触发器在应用电路设计中主要用于实现时序逻辑和组合逻辑功能。例如，在计数器、 寄存器、分频器等电路中广泛应用。
设计要点
组合逻辑电路的分析与设计加法器、编码器、译码器、显示器、数概要PPT课件
组合逻辑电路的分析与设计
加法器、编码器、译码器、显示器、数据选择器、 数据分配器、数据比较器
组合逻辑电路的竞争冒险
2021
1
触发器
• 1、触发器是时序逻辑电路的组 成单元
• 2、时序逻辑电路的输出不但取
决于现在的输入，还与电路原 来的状态有关
2021
2
触发器输出有两种可能的状态：0、1
输出状态不只与现时的输入有关，还 与原来的输出状态有关
Q0 Q1
Q1 1
& a
0Q
0 &
b
0RD 0
1 SD 1
输出仍保持
2021
Q0 Q1
5
输入 R D =0(1 0 1), S D =1时 原状态
Q1 Q0
Q0 1
& a
1Q 0 &
b
0 RD 1
1 SD 1
输出变为 Q0 D =1, S D =0(1 0 1)时 原状态
Q1 0
32
功能表
T
Q n1
0
Qn
1
Qn
逻辑符号
Q
Q
RD T C SD
2021
33
时序图
CP T
Q
2021
34
1、基本RS触发器、逻辑功能及其特点； 2、可控RS触发器、特点； 3、JK触发器及其逻辑功能； 4、D触发器及其逻辑功能； 5、T触发器及其逻辑功能。
2021
35
• 作业： • P.194. 5.7 5.8
同样原理：
Q
Q Qn+1=0
Q F从 Q
R2 C S2
CP
F主
1
R1 C S1
加法器、编码器、译码器、显示器、数据选择器、 数据分配器、数据比较器
组合逻辑电路的竞争冒险
2021
1
触发器
• 1、触发器是时序逻辑电路的组 成单元
• 2、时序逻辑电路的输出不但取
决于现在的输入，还与电路原 来的状态有关
2021
2
触发器输出有两种可能的状态：0、1
输出状态不只与现时的输入有关，还 与原来的输出状态有关
Q0 Q1
Q1 1
& a
0Q
0 &
b
0RD 0
1 SD 1
输出仍保持
2021
Q0 Q1
5
输入 R D =0(1 0 1), S D =1时 原状态
Q1 Q0
Q0 1
& a
1Q 0 &
b
0 RD 1
1 SD 1
输出变为 Q0 D =1, S D =0(1 0 1)时 原状态
Q1 0
32
功能表
T
Q n1
0
Qn
1
Qn
逻辑符号
Q
Q
RD T C SD
2021
33
时序图
CP T
Q
2021
34
1、基本RS触发器、逻辑功能及其特点； 2、可控RS触发器、特点； 3、JK触发器及其逻辑功能； 4、D触发器及其逻辑功能； 5、T触发器及其逻辑功能。
2021
35
• 作业： • P.194. 5.7 5.8
同样原理：
Q
Q Qn+1=0
Q F从 Q
R2 C S2
CP
F主
1
R1 C S1
(集成电路应用设计实验报告)计数、译码、显示电路实验
计数、译码、显示电路实验一、实验器材（设备、元器件）:1，数字、模拟实验装置（1台）；2，数字电路实验板（1块）；3，74LS90、74LS00芯片（各一片）；4，函数信号发生器（1台）。
二、实验内容及目的：1，熟悉和测试74LS90的逻辑功能；2，运用中规模集成电路组成计数、译码、显示电路。
三、实验步骤：1、利用数字电路实验装置测试74LS90芯片的逻辑功能异步计数器74LS90为中规模TTL集成计数器，可实现二分频、五分频、十分频等功能，它由一个二进制计数器和一个五进制计数器构成，其外引脚图和功能表如下图所示：异步：同步：满足1)2()1(00=∙R R ，1)2()1(=∙Sq Sq 时：①1CP =CP ，2CP =0时：二进制计数； ②1CP =0，2CP =CP 时：五进制计数；③1CP =CP ，2CP =A Q 时：8421码二进制计数； ④1CP =D Q ,2CP =CP 时：5421码十进制计数。
插好74LS90芯片，连好电源和接地端，计数脉冲由函数信号发生器提供，)1(0R 、)2(0R 、)1(9S 、)2(9S 分别接逻辑开关，四个输出端接电平显示或数码管，按功能表拨动开关验证其结果。
2，设计一个显示星期的计数器，使之重复0——6的显示（用74LS90与74LS00实现）利用反馈归零法可以使74LS90实现十以内的N 进制计数器，即从0记到要设计的进制时使清零端)1(0R 、)2(0R 有效（同时为高电平），进而反馈清零。
此实验实现0——6显示，即设计七进制数，当计数器计到111时，用反馈清零法使之为000，故先将)1(9S 、)2(9S 接地，1CP 接计数脉冲CP ，2CP 接A Q ，构成十进制数，再由于此只为七进制，故只用到A Q 、B Q 、C Q ，又用74LS00，故可使C Q 接B Q 、A Q 与非后再和“1”与非后接)2(0R ，使得当计数器计到111时，)1(0R 、)2(0R 实现清零。
《集成触发器》课件
可靠性
由于触发器在事件发生时自动执行，减少了 人工干预，降低了出错的可能性。
可扩展性
通过集成多个触发器，可以实现更复杂的业 务逻辑，满足不断变化的业务需求。
灵活性
可以根据实际需求配置触发器的行为，实现 个性化的业务处理。
局限性
性能开销
集成触发器在处理大量事件时可能会 对系统性能产生影响。
复杂性
由于集成触发器的使用涉及到业务逻 辑的编写和配置，使用不当可能导致 系统变得复杂和难以维护。
这种触发器在一定时间 间隔后执行特定操作。
按结构分类
01
02
03
04
简单触发器
只有一个操作，当满足特定条 件时执行。
复合触发器
包含多个操作，当满足特定条 件时按照一定顺序执行。
嵌套触发器
一个触发器内部包含另一个触 发器，当外部触发器满足条件
时，内部触发器执行。
链式触发器
多个触发器依次链接，前一个 触发器的输出作为后一个触发
测试与验证
功能验证
验证触发器是否实现了所有预期的功能。
性能验证
验证触发器的性能是否满足预期要求。
05
集成触发器的应用案例
案例一：智能家居系统中的应用
总结词
智能家居控制
详细描述
集成触发器在智能家居系统中用于控制家电设备的自动化运行，通过预设条件触发相应 的操作，如自动开启空调、调节灯光亮度等。
案例二：工业自动化系统中的应用
《集成触发器》ppt课 件
目 录
• 集成触发器概述 • 集成触发器的分类 • 集成触发器的优势与局限性 • 集成触发器的设计与实现 • 集成触发器的应用案例 • 集成触发器的发展趋势与展望
01
由于触发器在事件发生时自动执行，减少了 人工干预，降低了出错的可能性。
可扩展性
通过集成多个触发器，可以实现更复杂的业 务逻辑，满足不断变化的业务需求。
灵活性
可以根据实际需求配置触发器的行为，实现 个性化的业务处理。
局限性
性能开销
集成触发器在处理大量事件时可能会 对系统性能产生影响。
复杂性
由于集成触发器的使用涉及到业务逻 辑的编写和配置，使用不当可能导致 系统变得复杂和难以维护。
这种触发器在一定时间 间隔后执行特定操作。
按结构分类
01
02
03
04
简单触发器
只有一个操作，当满足特定条 件时执行。
复合触发器
包含多个操作，当满足特定条 件时按照一定顺序执行。
嵌套触发器
一个触发器内部包含另一个触 发器，当外部触发器满足条件
时，内部触发器执行。
链式触发器
多个触发器依次链接，前一个 触发器的输出作为后一个触发
测试与验证
功能验证
验证触发器是否实现了所有预期的功能。
性能验证
验证触发器的性能是否满足预期要求。
05
集成触发器的应用案例
案例一：智能家居系统中的应用
总结词
智能家居控制
详细描述
集成触发器在智能家居系统中用于控制家电设备的自动化运行，通过预设条件触发相应 的操作，如自动开启空调、调节灯光亮度等。
案例二：工业自动化系统中的应用
《集成触发器》ppt课 件
目 录
• 集成触发器概述 • 集成触发器的分类 • 集成触发器的优势与局限性 • 集成触发器的设计与实现 • 集成触发器的应用案例 • 集成触发器的发展趋势与展望
01
《集成触发器》PPT课件_OK
发器状态保持不变。
表5-2-7 T 触发器状态转
移真值表
T
Qn+1
功能
0
Qn
保持
1
Qn
翻转
表5-2-8 T 触发器激励
表Qn → Qn +1
T
0
0
0
0
1
1
1
0
1 19
1
1
0
5.2.5 电位触发方式的工作特性
钟控触发器在CP为低电平时，不接受输入激励信号，状态 保持不变；当CP为高电平时，触发器接受输入激励信号，状态
0
Qn
Qn
1
0
1
29
0
1
0
1
Qn
Qn
5.3.4 集成主从J-K触发器的脉冲工作特性
脉冲工作特性：触发器正常工作时，对时钟信号及输入信 号的要求。
１．时钟CP由0变1及CP=1的准备阶段，要完成主触发器状
态的正确转移。因此要求：
(1) 在CP上升沿到达时，J、K信号已处于稳定状态，并且在 CP=1期间， J、K信号不发生变化；
有时将触发器的状态方程写成： Qn1 [J Qn KQn ] CP
主从触发器 小结
１．主从触发器由主触发器和从触发器两部分级联而成， 分别受两个互补的时钟信号控制。
２．主触发器和从触发器在时钟信号的驱动下，交替工作； 状态的转移发生在时钟信号的下降沿。
第5章 集成触发器
• 主要内容： 基本触发器、钟控触发器、 主-从触发器、边沿触发器。
• 重点掌握： 各种触发器的功能和状态方程以及边沿触发器的应用。
• 难点：各种触发器的工作原理。
1
5.1 基本触发器
表5-2-7 T 触发器状态转
移真值表
T
Qn+1
功能
0
Qn
保持
1
Qn
翻转
表5-2-8 T 触发器激励
表Qn → Qn +1
T
0
0
0
0
1
1
1
0
1 19
1
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0
5.2.5 电位触发方式的工作特性
钟控触发器在CP为低电平时，不接受输入激励信号，状态 保持不变；当CP为高电平时，触发器接受输入激励信号，状态
0
Qn
Qn
1
0
1
29
0
1
0
1
Qn
Qn
5.3.4 集成主从J-K触发器的脉冲工作特性
脉冲工作特性：触发器正常工作时，对时钟信号及输入信 号的要求。
１．时钟CP由0变1及CP=1的准备阶段，要完成主触发器状
态的正确转移。因此要求：
(1) 在CP上升沿到达时，J、K信号已处于稳定状态，并且在 CP=1期间， J、K信号不发生变化；
有时将触发器的状态方程写成： Qn1 [J Qn KQn ] CP
主从触发器 小结
１．主从触发器由主触发器和从触发器两部分级联而成， 分别受两个互补的时钟信号控制。
２．主触发器和从触发器在时钟信号的驱动下，交替工作； 状态的转移发生在时钟信号的下降沿。
第5章 集成触发器
• 主要内容： 基本触发器、钟控触发器、 主-从触发器、边沿触发器。
• 重点掌握： 各种触发器的功能和状态方程以及边沿触发器的应用。
• 难点：各种触发器的工作原理。
1
5.1 基本触发器
数字电子技术基础第六章触发器PPT课件
根据D触发器的逻辑功能，可以 画出其状态转换图，直观地表示
出触发器的状态转换过程。
典型应用案例分析
分频器
利用D触发器的存储功能，可以实现分频器电路。通过合理设置反馈网络，可以将输入信 号的频率降低到所需的分频系数。
序列信号发生器
通过级联多个D触发器，并设置不同的反馈网络，可以实现序列信号发生器。该电路可以 产生一系列具有特定时序关系的脉冲信号。
01
02
03
04
基本RS触发器
由两个与非门交叉耦合构成， 具有置0、置1和保持功能。
同步RS触发器
在基本RS触发器的基础上，引 入时钟信号CP，实现触发器的
同步翻转。
触发器的输入端
R（置0端）、S（置1端）和 CP（时钟信号输入端）。
触发器的输出端
Q和Q'（互补输出端）。
工作原理及逻辑功能
工作原理
序列信号发生器设计原理及实现方法
序列信号发生器定义
序列信号发生器是一种能够产生特定序列信号的电子器件， 具有信号发生、信号转换等功能。
序列信号发生器设计原理
利用触发器的状态转换特性和适当的逻辑电路，实现特定 序列信号的生成和输出。
序列信号发生器实现方法
采用移位寄存器或计数器等作为核心器件，通过适当的逻 辑电路实现序列信号的生成、转换和输出等操作。同时， 需要考虑信号的稳定性和可靠性等因素。
的使能状态。
工作原理及逻辑功能
工作原理
在CP上升沿到来时，触发器将输 入端D的电平状态存储到输出端 Q，并保持到下一个CP上升沿到
来之前。
逻辑功能
D触发器的逻辑功能可以用特性 方程来描述，即Q(n+1)=D。其 中，Q(n+1)表示下一个CP上升 沿到来时的输出状态，D表示输
出触发器的状态转换过程。
典型应用案例分析
分频器
利用D触发器的存储功能，可以实现分频器电路。通过合理设置反馈网络，可以将输入信 号的频率降低到所需的分频系数。
序列信号发生器
通过级联多个D触发器，并设置不同的反馈网络，可以实现序列信号发生器。该电路可以 产生一系列具有特定时序关系的脉冲信号。
01
02
03
04
基本RS触发器
由两个与非门交叉耦合构成， 具有置0、置1和保持功能。
同步RS触发器
在基本RS触发器的基础上，引 入时钟信号CP，实现触发器的
同步翻转。
触发器的输入端
R（置0端）、S（置1端）和 CP（时钟信号输入端）。
触发器的输出端
Q和Q'（互补输出端）。
工作原理及逻辑功能
工作原理
序列信号发生器设计原理及实现方法
序列信号发生器定义
序列信号发生器是一种能够产生特定序列信号的电子器件， 具有信号发生、信号转换等功能。
序列信号发生器设计原理
利用触发器的状态转换特性和适当的逻辑电路，实现特定 序列信号的生成和输出。
序列信号发生器实现方法
采用移位寄存器或计数器等作为核心器件，通过适当的逻 辑电路实现序列信号的生成、转换和输出等操作。同时， 需要考虑信号的稳定性和可靠性等因素。
的使能状态。
工作原理及逻辑功能
工作原理
在CP上升沿到来时，触发器将输 入端D的电平状态存储到输出端 Q，并保持到下一个CP上升沿到
来之前。
逻辑功能
D触发器的逻辑功能可以用特性 方程来描述，即Q(n+1)=D。其 中，Q(n+1)表示下一个CP上升 沿到来时的输出状态，D表示输
数字电子技术基础(第五版)第五章触发器PPT课件
在时钟信号下降沿时刻，触发器 接收输入信号并改变状态。实现 方法是在主从触发器的基础上，
增加一个下降沿检测电路。
边沿触发器的特点
边沿触发器只在时钟信号的边沿 时刻改变状态，具有较高的抗干 扰能力和稳定性。同时，边沿触 发器可以实现多个触发器的级联
和同步操作。
06
集成触发器及其应用
集成触发器类型与特点
波形分析
在波形图中，可以观察到输入信号J、K以及输出信号Q、Q' 的波形变化。通过对比输入信号和输出信号的波形，可以验 证触发器的逻辑功能是否正确实现。
T触发器实现方法
T触发器定义
T触发器是一种特殊类型的触发器，其输入信号为T，输出信号为Q和Q'。当T=1时，触 发器翻转；当T=0时，触发器保持原状态不变。
和时钟信号CP接入芯片对应的引脚即可。
03
可编程逻辑器件实现
利用可编程逻辑器件（如FPGA、CPLD等）实现D触发器的功能。通过
编程配置逻辑器件的内部逻辑单元，实现D触发器的逻辑功能。
04
JK触发器和T触发器
JK触发器电路结构
基本结构
由两个可控RS触发器构成，输入信号为J和K，输出信号为 Q和Q'。
功能表
列出输入信号S、R与输出信号Q、Q'之间关系的表格，用于描述触发器的逻辑功能。功能表中应包含所有可能的 输入组合及对应的输出状态。
03
同步RS触发器及D触发器
同步RS触发器电路结构
1 2 3
基本RS触发器
由两个与非门交叉耦合构成，具有置0、置1和保 持功能。
同步RS触发器
在基本RS触发器的基础上，引入时钟信号CP， 使得触发器的状态只在CP的上升沿或下降沿发生 改变。
增加一个下降沿检测电路。
边沿触发器的特点
边沿触发器只在时钟信号的边沿 时刻改变状态，具有较高的抗干 扰能力和稳定性。同时，边沿触 发器可以实现多个触发器的级联
和同步操作。
06
集成触发器及其应用
集成触发器类型与特点
波形分析
在波形图中，可以观察到输入信号J、K以及输出信号Q、Q' 的波形变化。通过对比输入信号和输出信号的波形，可以验 证触发器的逻辑功能是否正确实现。
T触发器实现方法
T触发器定义
T触发器是一种特殊类型的触发器，其输入信号为T，输出信号为Q和Q'。当T=1时，触 发器翻转；当T=0时，触发器保持原状态不变。
和时钟信号CP接入芯片对应的引脚即可。
03
可编程逻辑器件实现
利用可编程逻辑器件（如FPGA、CPLD等）实现D触发器的功能。通过
编程配置逻辑器件的内部逻辑单元，实现D触发器的逻辑功能。
04
JK触发器和T触发器
JK触发器电路结构
基本结构
由两个可控RS触发器构成，输入信号为J和K，输出信号为 Q和Q'。
功能表
列出输入信号S、R与输出信号Q、Q'之间关系的表格，用于描述触发器的逻辑功能。功能表中应包含所有可能的 输入组合及对应的输出状态。
03
同步RS触发器及D触发器
同步RS触发器电路结构
1 2 3
基本RS触发器
由两个与非门交叉耦合构成，具有置0、置1和保 持功能。
同步RS触发器
在基本RS触发器的基础上，引入时钟信号CP， 使得触发器的状态只在CP的上升沿或下降沿发生 改变。
集成触发器及其应用电路设计与计数译码显示电路
3)级 联 法
适用于M<N，需要多片集成块，方法是：先将n片计数器级联组成最大计数值N＞M的计数器，然后采用整体清 0 或整体置数的方法实现模M计数器。
利用同步预置清零
利用异步清零
优点：
清零可靠
输出没有毛刺
构成任意进制计数器的方法
构成多位计数器的级联方法（串行异步进位）
六十进制计数器
优点：简单；缺点：速度较慢
反馈置数法适用于具有预置数功能的集成计数器。对于具有同步预置数功能的计数器而言，在其计数过程中，可以将它输出的任何一个状态通过译码，产生一个预置数控制信号反馈至预置数控制端。 在下一个CP脉冲作用后，计数器就会把预置数输入端的状态置入输出端。预置数控制信号消失后，计数器就从被置入的状态开始重新计数。 还有一种方法是计数到1111状态时产生的进位信号译码后，反馈到预置数控制端实现反馈置数。
年度工作总结汇报
集成触发器及其应用电路设计 和计数、译码、显示电路
汇报时间：xx月xx日
一、实验目的
1
了解各类型触发器的基本工作原理和逻辑功能。
2
掌握JK触发器、D触发器之间相互转换的方法，以及JK触发器构成简单时序逻辑电路的方法。
3
理解二分频、四分频等概念，掌握用双踪示波器测量多个波形的方法。
6
几个基本概念：
触发器的逻辑功能
对于JK触发器，状态方程为 。 J和K是数据输入端，是触发器状态更新的依据，若J、K有两个或两个以上输入端时，组成“与”的关系。与为两个互补输出端。通常把＝0、＝1的状态定为触发器“0”状态；而把＝1、＝0定为“1”状态。JK触发器常被用作缓冲存储器，移位寄存器和计数器。 对于D触发器，其状态方程为Qn+1＝Dn， 其输出状态的更新发生在CP脉冲的上升沿，故又称为上升沿触发的边沿触发器，触发器的状态只取决于时钟到来前D端的状态，D触发器的应用很广，可用作数字信号的寄存，移位寄存，分频和波形发生等。有很多种型号可供各种用途的需要而选用。如双D 74LS74、四D 74LS175、六D 74LS174等。