触发器的逻辑功能及应用:实验原理

(1)触发器的逻辑功能和使用。触发器是组成时序逻辑电路的基本元件,是引入时钟的部件。触发器的逻辑功能是保存一位二进制数据,这个被保存的二进制数据将在激励端口、时钟端口的作用下刷新。激励端口控制其刷新成什么数据,时钟端口控制其什么时候刷新数据。正是触发器的可控存储作用为时序电路的设计奠定了基础。

(2) 触发器的逻辑功能。 触发器的激励是端口 的输入,输出的状态变化过程是次态由激励端口 的输入决定的,所以 触发器的次态是由时钟控制下输入端口 的数据进行刷新的,由此可以很容易地构造出寄存器的硬件电路。

(3) JK 触发器的逻辑功能。 JK 触发器有两个激励端口 和 ,构造了00、01、10、11四种状态,使得JK触发器具有四种不同的控制刷新功能,分别是保存、置0、置1、翻转。 JK 触发器的学习必须围绕这四种功能展开,并且要求学生深刻地理解边沿触发的物理现象。

(4)时序逻辑电路的搭设。时序逻辑电路包括触发器和组合电路,触发器存储了二进制状态,将这个初态反馈到输入端口,这时电路的次态由电路的输入和电路的初态共同决定,因此,时序电路的搭设必须包括触发器、组合电路以及反馈。本次实验初步认识用触发器和组合电路搭设时序逻辑电路,以及什么是时序,时序的物理现象。

(5)分频器的物理现象。分频器是一种表明输入信号频率和输出信号频率关系的器件,二分频器件的物理现象是:输出频率是输入频率的一半,实现了二分频的功能。用 触发器构造的分频器能让同学们直观地理解什么是分频。

(6)寄存器的结构。寄存器是存储多位二进制数的器件,触发器是存储一位二进制数的器件,因此由多个 触发器可以很容易地构造出寄存器。寄存器是数字电路常见的硬件结构,本次实验用多个 触发器搭设了寄存器的结构,通过时钟电路控制寄存器实时刷新数据,让同学们直观地理解什么是寄存器。

(7)触发器的转换。 触发器是最常用的触发器, JK 触发器是功能最齐全的触发器,这两种触发器可以很容易地实现向其他类型触发器的转换。通过组合电路的搭设配合激励端口的产生,当特殊应用中需要用到的触发器现实设计中没有的时候,可以通过转换产生的触发器顺利地完成设计。

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