×

“时序电路”及其核心部件触发器的工作原理资料下载

消耗积分:3 | 格式:pdf | 大小:241.04KB | 2021-04-04

526774

分享资料个

本期是数字电路入门3，我们将讲解「时序电路」，及其核心部件触发器的工作原理。 什么是时序电路？ 上期学过的「组合电路」是根据当前输入信号的组合来决定输出电平的电路。换言之，就是现在的输出不会被过去的输入所左右，也可以说成是，过去的输入状态对现在的输出状态没有影响的电路。 这次讲解的「时序电路」和「组合电路」不同。「时序电路」的输出不仅受现在输入状态的影响，还要受过去输入状态的影响。 那么，如何才能将过去的输入状态反映到现在的输出上呢？「时序电路」到底需要些什么呢？人类总是根据过去的经验，决定现在的行动，这时我们需要的就是—记忆。同样，「时序电路」也需要这样的功能。这种能够实现人类记忆功能的元器件就是触发器。按结构和功能，触发器可以分为RS型、JK型、D型和T型。在这里，我们只讲解比较有代表性的类型，RS型和D型。 触发器就象一个跷跷板 触发器的工作方式与日本的“起坐亲子游戏”很象。日本的“起坐亲子游戏”，指的就是公园里的跷跷板。想起跷跷板，就能想象出RS触发器的工作原理。 图2就是一个跷跷板。这个跷跷板有些生锈，即使没有人坐，也不能恢复水平状态。请记住它保持倾斜的样子。假设： 图1： RS触发器的电路图 ● 跷跷板的两端是输出Q和Q#。 ● 左右的2个人是R君和S君，表示输入。坐上跷跷板表示逻辑高H状态，没有在跷跷板上表示逻辑低L状态。 （每次只允许一个人坐，两人不能同时坐。） 图2：跷跷板的初始状态（Q=L、Q#=H、R=L、S=L） 当S君坐上跷跷板（S=H）时，输出Q就变为H（Q#变成L）（图3 ） 图3：S君坐在跷跷板上的状态（Q=H、Q#=L、R=L、S=H） 即使S君下来了，跷跷板也不会改变动作（S=L），Q#还是L，不改变（图4） 图4：S君从跷跷板上下来的状态（Q=H、Q#=L、R=L、S=L） 当R君坐上跷跷板时，Q变成L（Q#变成H）。当R君从跷跷板上下来时，也会保持L状态。从这个过程来看，我们 是不是可以说跷跷板记住了以前坐过它的人呢。 用真值表表示RS触发器的工作过程的话，就象图5所示一样。表中Q0和Q0#表示的是输入变化以前的输出。 RS触发器是最简单的触发器。主要用于防止机械式开关的误操作。 图5：RS触发器的真值表 按时钟变化记忆的D触发器 D触发器是在时钟信号（CK）的上升沿（信号从L→H的变化）或下降沿（信号从H→L的变化）时，保持输入信号状态，改变输出信号的触发器。 图6：D触发器 Q0：输入变化前的输出 x：H或L都可以 ↑：L向H的转移 图7：D触发器的真值表 现在，我们用跷跷板来说明D触发器的工作原理。跷跷板的初始状态如图8所示。D君坐上跷跷板表示输入为H，从跷跷板上下来表示输入为L。跷跷板的另一边，放一个比D君轻的重物。另外，这个跷跷板与一般的跷跷板不同，只有在时钟CK上升沿时，才改变跷起的方向。 图8：D触发器的初始状态 （CK=L、D=H、Q=L、Q#=H） 看着图8，你不觉得有些奇怪吗？D君坐在跷跷板上，却没有变化。按理说，由于D君比重物重，D君（Q#）应该降下来，才对。 为什么跷跷板没有发生变化呢，这是因为CK还保持L状态。当CK变为H（CK上升）时，跷跷板就跷起来了，D君就下降了（图9）。 图9： D触发器的CK处于上升状态（D=H、Q=H、Q#=L） 然后，CK就稳定在H状态。这时，不管D君是从跷跷板上下来，还是再坐上去，跷跷板都不动。只要不在CK的上升状态，跷跷板就一直保持以前的状态。 这种动作的触发器被称为D触发器，具有在时钟上升瞬间，保持（记忆）输入状态的功能，是一种时钟同步时序电路。D触发器是时序电路的基本元件，用途广泛。D触发器的多级组合，可以做成移位寄存器、分频电路等。也可用于CPU内部的寄存器等。 SRAM是触发器构成的吗？ 触发器可以记忆H或L，1位的信息。大量排列触发器，并使之具有可选择性后，就可以构成SRAM。由于SRAM的输入输出速度比DRAM和闪存的访问速度高得多，所以，常用作CPU的缓存和寄存器。 尽管我们这样说，实际上CPU中内置的存储器或寄存器并非使用的是RS触发器这样的逻辑门。由于使用逻辑门，会使电路规模变大，所以，一般使用4到6个FET，再经过优化，构成存储器的1位（图A）。 图A：SRAM的基本电路 时钟同步电路的必要性 我们分两次，「组合电路」和「时序电路」，对逻辑电路的基础进行了讲解。实际上，在设计逻辑电路时，有很多应该注意的事项。其中特别重要的就是关于时钟同步电路的注意事项。 在「组合电路」中，微小的信号传输迟延，都有可能造成输出毛刺。尽管毛刺是一个极其短暂的信号，但也可以引起逻辑电路的误动作。为了回避这个问题，就要使用时钟同步电路。 图10：时钟同步电 路的思路 图10给出了时钟同步电路的概要。如图所示，其构造是在FF（触发器）之间夹着「组合电路」。毛刺是「组合电路」在输出稳定之前，输出的短暂信号。因此，在「组合电路」输出稳定以后，再改变时钟，用触发器保持这个输出，就可以回避这种误动作了。 至此，数字电路入门的三次讲座全部结束了。从「什么是数字？」开始，逐步讲解了「基本逻辑电路」、「数字IC的基础」、「组合电路」和「时序电路」。  
下载并关注上传者 低至0.43元/天 开通VIP 免费下载

声明：本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人，不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用，如有内容侵权或者其他违规问题，请联系本站处理。 举报投诉

评论(0)
发评论

下载排行榜

全部0条评论

快来发表一下你的评论吧 !

'+ '

'+ '

'+ ''+ '
'+ ''+ ''+ '
'+ ''+ '' ); $.get('/article/vipdownload/aid/'+webid,function(data){ if(data.code ==5){ $(pop_this).attr('href',"/login/index.html"); return false } if(data.code == 2){ //跳转到VIP升级页面 window.location.href="//m.lene-v.com/vip/index?aid=" + webid return false } //是会员 if (data.code > 0) { $('body').append(htmlSetNormalDownload); var getWidth=$("#poplayer").width(); $("#poplayer").css("margin-left","-"+getWidth/2+"px"); $('#tips').html(data.msg) $('.download_confirm').click(function(){ $('#dialog').remove(); }) } else { var down_url = $('#vipdownload').attr('data-url'); isBindAnalysisForm(pop_this, down_url, 1) } }); }); //是否开通VIP $.get('/article/vipdownload/aid/'+webid,function(data){ if(data.code == 2 || data.code ==5){ //跳转到VIP升级页面 $('#vipdownload>span').text("开通VIP 免费下载") return false }else{ // 待续费 if(data.code == 3) { vipExpiredInfo.ifVipExpired = true vipExpiredInfo.vipExpiredDate = data.data.endoftime } $('#vipdownload .icon-vip-tips').remove() $('#vipdownload>span').text("VIP免积分下载") } }); }).on("click",".download_cancel",function(){ $('#dialog').remove(); }) var setWeixinShare={};//定义默认的微信分享信息，页面如果要自定义分享，直接更改此变量即可 if(window.navigator.userAgent.toLowerCase().match(/MicroMessenger/i) == 'micromessenger'){ var d={ title:'“时序电路”及其核心部件触发器的工作原理资料下载',//标题 desc:$('[name=description]').attr("content"), //描述 imgUrl:'https://'+location.host+'/static/images/ele-logo.png',// 分享图标,默认是logo link:'',//链接 type:'',// 分享类型,music、video或link，不填默认为link dataUrl:'',//如果type是music或video，则要提供数据链接，默认为空 success:'', // 用户确认分享后执行的回调函数 cancel:''// 用户取消分享后执行的回调函数 } setWeixinShare=$.extend(d,setWeixinShare); $.ajax({ url:"//www.lene-v.com/app/wechat/index.php?s=Home/ShareConfig/index", data:"share_url="+encodeURIComponent(location.href)+"&format=jsonp&domain=m", type:'get', dataType:'jsonp', success:function(res){ if(res.status!="successed"){ return false; } $.getScript('https://res.wx.qq.com/open/js/jweixin-1.0.0.js',function(result,status){ if(status!="success"){ return false; } var getWxCfg=res.data; wx.config({ //debug: true, // 开启调试模式,调用的所有api的返回值会在客户端alert出来，若要查看传入的参数，可以在pc端打开，参数信息会通过log打出，仅在pc端时才会打印。 appId:getWxCfg.appId, // 必填，公众号的唯一标识 timestamp:getWxCfg.timestamp, // 必填，生成签名的时间戳 nonceStr:getWxCfg.nonceStr, // 必填，生成签名的随机串 signature:getWxCfg.signature,// 必填，签名，见附录1 jsApiList:['onMenuShareTimeline','onMenuShareAppMessage','onMenuShareQQ','onMenuShareWeibo','onMenuShareQZone'] // 必填，需要使用的JS接口列表，所有JS接口列表见附录2 }); wx.ready(function(){ //获取“分享到朋友圈”按钮点击状态及自定义分享内容接口 wx.onMenuShareTimeline({ title: setWeixinShare.title, // 分享标题 link: setWeixinShare.link, // 分享链接 imgUrl: setWeixinShare.imgUrl, // 分享图标 success: function () { setWeixinShare.success; // 用户确认分享后执行的回调函数 }, cancel: function () { setWeixinShare.cancel; // 用户取消分享后执行的回调函数 } }); //获取“分享给朋友”按钮点击状态及自定义分享内容接口 wx.onMenuShareAppMessage({ title: setWeixinShare.title, // 分享标题 desc: setWeixinShare.desc, // 分享描述 link: setWeixinShare.link, // 分享链接 imgUrl: setWeixinShare.imgUrl, // 分享图标 type: setWeixinShare.type, // 分享类型,music、video或link，不填默认为link dataUrl: setWeixinShare.dataUrl, // 如果type是music或video，则要提供数据链接，默认为空 success: function () { setWeixinShare.success; // 用户确认分享后执行的回调函数 }, cancel: function () { setWeixinShare.cancel; // 用户取消分享后执行的回调函数 } }); //获取“分享到QQ”按钮点击状态及自定义分享内容接口 wx.onMenuShareQQ({ title: setWeixinShare.title, // 分享标题 desc: setWeixinShare.desc, // 分享描述 link: setWeixinShare.link, // 分享链接 imgUrl: setWeixinShare.imgUrl, // 分享图标 success: function () { setWeixinShare.success; // 用户确认分享后执行的回调函数 }, cancel: function () { setWeixinShare.cancel; // 用户取消分享后执行的回调函数 } }); //获取“分享到腾讯微博”按钮点击状态及自定义分享内容接口 wx.onMenuShareWeibo({ title: setWeixinShare.title, // 分享标题 desc: setWeixinShare.desc, // 分享描述 link: setWeixinShare.link, // 分享链接 imgUrl: setWeixinShare.imgUrl, // 分享图标 success: function () { setWeixinShare.success; // 用户确认分享后执行的回调函数 }, cancel: function () { setWeixinShare.cancel; // 用户取消分享后执行的回调函数 } }); //获取“分享到QQ空间”按钮点击状态及自定义分享内容接口 wx.onMenuShareQZone({ title: setWeixinShare.title, // 分享标题 desc: setWeixinShare.desc, // 分享描述 link: setWeixinShare.link, // 分享链接 imgUrl: setWeixinShare.imgUrl, // 分享图标 success: function () { setWeixinShare.success; // 用户确认分享后执行的回调函数 }, cancel: function () { setWeixinShare.cancel; // 用户取消分享后执行的回调函数 } }); }); }); } }); } function openX_ad(posterid, htmlid, width, height) { if ($(htmlid).length > 0) { var randomnumber = Math.random(); var now_url = encodeURIComponent(window.location.href); var ga = document.createElement('iframe'); ga.src = 'https://www1.elecfans.com/www/delivery/myafr.php?target=_blank&cb=' + randomnumber + '&zoneid=' + posterid+'&prefer='+now_url; ga.width = width; ga.height = height; ga.frameBorder = 0; ga.scrolling = 'no'; var s = $(htmlid).append(ga); } } openX_ad(828, '#berry-300', 300, 250);