组合逻辑电路与时序逻辑电路

11.2.3 JK触发器
为了避免RS触发器存在的不确定状态， 在RS触发器的基础上发展了几种不同逻辑 功能的触发器，常用的有JK、D和T触发 器，下面讨论JK触发器。
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1．电路组成和电路符号
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11.2.4 D触发器
D触发器只有一个信号输入端，时钟 脉冲CP未到来时，输入端的信号不起任何 作用；只在CP信号到来的瞬间，输出立即 变成与输入相同的电平，即Qn + 1 = D。
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1．电路符号
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图11.34 4位数码寄存器
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（2）工作原理。
第1步，寄存前先清零。 第2步，接收脉冲控制数据寄存。
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2．移位寄存器
（1）电路组成。
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1．二进制编码器
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图11.4 3位二进制编码器示意图
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图11.5 3位二进制编码器逻辑图
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3．集成JK触发器
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图11.23 JK触发器74LS76 广州机电技师学院（番禺校区） wanghz.660@163.com
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1．电路结构
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图11.20 同步RS触发器
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2．工作原理
（1）无时钟脉冲作用时（CP = 0）， 与非门G3、G4均被封锁，R、S输入 信号不起作用，触发器维持原状态不 变，即处于保持状态。
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● 熟悉RS触发器、JK触发器、D触 发器的逻辑功能。 ● 了解集成移位寄存器的基本功能 和应用。 ● 掌握典型计数集成电路的引脚功 能和应用常识。
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3．集成D触发器
D触发器有TTL型和CMOS型两类。 常用的TTL型双D触发器74LS74引脚 功能如图11.25所示，CMOS型双D触发器 CC4013引脚功能如图11.26所示。
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图11.8 2-4线译码器方框图
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图11.9 74LS138集成译码器
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（2）二-十进制译码器。
图11.10所示为74LS42译码器的集成 电路引脚排列图。
寄存器主要用来暂存数码和信息，在 计算机系统中常常要将二进制数码暂时存 放起来等待处理，这就需要由寄存器存储 参加运算的数据。
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寄存器由触发器和门电路组成，一个 触发器只能存放一位二进制数码，存放N 位二进制数码就需要N个触发器。
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11.1 组合逻辑电路
组合逻辑电路是由与门、或门、与非 门、或非门等几种逻辑电路组合而成的
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11.1.1 组合逻辑电路的读图方
法
组合逻辑电路的读图步骤一般按图 11.2所示的方法进行。
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2．二-十进制编码器
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图11.6 二-十进制编码器示意图 wanghz.660@163.com
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11.1.3 译码器
译码是编码的逆过程，其功能是把某 种代码“翻译”成一个相应的输出信号
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图11.33 寄存器输入、输出数码的方式
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1．数码寄存器
（1）电路组成。
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图11.35 4位左移寄存器 wanghz.660@163.com
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（2）工作过程。
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图11.36 左移寄存器工作状态示意图 广州机电技师学院（番禺校区） wanghz.660@163.com
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1．通用译码器
通用译码器常用的有二进制译码器、 二-十进制译码器。
（1）二进制译码器。
现以74LS138集成电路为例介绍3-8线 译码器。
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（2）有时钟脉冲输入时（CP = 1）， G3、G4门打开，R、S输入信号才能 分别通过G3、G4门加在基本RS触发 器的输入端，从而使触发器翻转。
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寄存器有多种类型，按寄存器功能的 不同，可分为数码寄存器和移位寄存器； 按寄存器输入、输出方式不同，可分为并 行方式和串行方式。
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并行方式是各位数码从寄存器各个触 发器同时输入或同时输出，如图11.33（a） 所示；串行方式是各位数码从寄存器输入 端逐个输入，在输出端是逐个输出，如图 11.33（b）所示。
11.2.2 同步RS触发器
在数字系统中，通常由时钟脉冲CP来 控制触发器按一定的节拍同步动作，即在 时钟脉冲到来时输入触发信号才起作用。 由时钟脉冲控制的RS触发器称为同步 RS触发器，也称为钟控RS触发器，时钟脉 冲CP通常又称为同步信号。
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第11章 组合逻辑电路 与时序逻辑电路
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知识目标 ● 理解组合逻辑电路的读图方法和 步骤。 ● 了解典型编码、译码集成电路的 引脚功能，会根据功能表正确使用。 ● 了解半导体数码管的基本结构和 工作原理。
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11.1.2 编码器
在数字电路中，经常要把输入的各种 信号（例如十进制数、文字、符号等）转 换成若干位二进制码，这种转换过程称为 编码。 能够完成编码功能的组合逻辑电路称 为编码器
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图11.10 74LS42译码器引脚功能图 广州机电技师学院（番禺校区） wanghz.660@163.com
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2．显示译码器
（1）数码显示器。
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图11.11 七段数码显示器 wanghz.660@163.com
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（2）显示译码集成电路。
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图11.14 CT5449外引脚排列图 广州机电技师学院（番禺校区） wanghz.660@163.com
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图11.17 基本RS触发器
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2．逻辑功能
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图11.2 组合逻辑电路的读图步骤
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（1）根据给定的逻辑原理电路图， 由输入到输出逐级推导出输出逻辑函 数表达式。 （2）对所得到的表达式进行化简和 变换，得到最简式。 （3）依据简化的逻辑函数表达式列 出真值表，根据真值表分析、确定电 路所完成的逻辑功能。
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图11.24 D触发器 wanghz.660@163.com
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2．逻辑功能分析
当输入D = 1时，J = 1，K = 0，时钟 脉冲CP加入后，Q端置1，输出端Q与输入 端D状态一致。 当输入D = 0时，J = 0，K = 1，时钟 脉冲CP加入后，Q端复0，也是与输入端D 状态一致，即Qn + 1 = D，表明输出端Q与 输入端D状态一致。
技能目标 ● 会用编码、译码集成电路组装应 用电路。 ● 会对RS触发器、JK触发器、D触 发器进行逻辑功能的检测。 ● 能用典型计数集成电路装配计数 功能电路。
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11.1 组合逻辑电路 11.2 触发器
11.3 时序逻辑电路 11.4 技能实训
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图11.25 74LS74引脚功能 广州机电技师学院（番禺校区） wanghz.660@163.com
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图11.26 CC4013引脚功能 广州机电技师学院（番禺校区） wanghz.660@163.com
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11.3 时序逻辑电路 11.3.1 寄存器
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11.2 触发器
在数字电路和计算机系统中，需要具 有记忆和存储功能的逻辑部件，触发器就 是组成这类逻辑部件的基本单元。
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11.2.1 基本RS触发器
1．电路组成
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图11.22 JK触发器电路符号 广州机电技师学院（番禺校区） wanghz.660@163.com
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2．逻辑功能
JK触发器不仅可以避免不确定状态， 而且增加了触发器的逻辑功能，其逻辑功 能如下。
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（1）J = 0，K = 0，Qn + 1 = Qn，输出 保持原态不变。 （2）J = 1，K = 0，Qn + 1 = 1，触发 器被置1态。
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（3）J = 0，K = l，Qn + 1 = 0，触发器 被置0态输出。 （4）J = 1，K = 1，每来一个CP， 触发器状态就翻转一次。