教学课件-《数字电子技术-》(中职).ppt

1、数字电子技术单元一构件力学分析 项目一设计制作裁判器电路 在奥运会的赛场上，举重裁判是如何判别运动员的举重成绩是否有效？通常我们会设计一些电路来解决这类问题。1 测试集成基本逻辑门电路2测试集成复合逻辑门电路3分析组合逻辑电路4设计制作裁判器电路项目一设计制作裁判器电路单元一构件力学分析学习目标理解数字信号、模拟信号、数字电路、模拟电路的基本概念。能识别常见数字集成电路的类型。掌握与门、或门、非门等基本门电路以及与非、或非、异或等组合门电路的逻辑符号、逻辑功能及应用。能测试常见TTL和CMOS集成电路。会利用公式法和卡诺图法化简逻辑函数。能制作与调试裁判器电路。本任务主要学习数字电路的基本概念

2、，通过对集成基本门电路芯片的认识，来掌握基本门电路的逻辑符号和逻辑功能等。任务一测试集成基本逻辑门电路知识准备 一、数字信号与数字电路1.数字信号和模拟信号任务一 测试集成基本逻辑门电路1一、数字信号与数字电路2.数字电路与模拟电路任务一 测试集成基本逻辑门电路 （1）数字电路 处理数字信号的电路即为数字电路。数字电路是解决输入信号与输出信号之间的数字量实现一定的逻辑关系。（2）模拟电路 处理模拟信号的电路即为模拟电路。模拟电路是要求电路实现模拟信号的放大、转换及其产生。一、数字信号与数字电路3.数字电路的特点任务一 测试集成基本逻辑门电路 数字电路主要研究的是信号的状态，如灯的亮与不亮、开关

3、的开与关、信号的有与无等，而不研究具体的信号大小。一、数字信号与数字电路4.数字电路中逻辑体制分类任务一 测试集成基本逻辑门电路 （1）正逻辑“1”代表高电平，“0”代表低电平；（2）负逻辑“1”代表低电平，“0”代表高电平。一般情况下，没有特殊说明，均指正逻辑体制。二、基本逻辑门电路1.认识电路芯片任务一 测试集成基本逻辑门电路（1）双列直插式TTL集成门电路二、基本逻辑门电路1.认识电路芯片任务一 测试集成基本逻辑门电路（2）基本门电路芯片 图1-5 74LS08外引线排列图 图1-6 74LS32外引线排列图 图1-7 74LS04外引线排列图二、基本逻辑门电路2.与门电路和与逻辑任务一

4、 测试集成基本逻辑门电路2.与门电路和与逻辑任务一 测试集成基本逻辑门电路表1-1 与门真值表 与逻辑功能可总结为“有0出0，全1出1”。（1）逻辑表达式Y=AB，读作Y等于A与B。（2）真值表。二、基本逻辑门电路二、基本逻辑门电路2.与门电路和与逻辑任务一 测试集成基本逻辑门电路（3）波形图。图1-9 与门输入输出波形图二、基本逻辑门电路3.或门电路和或逻辑任务一 测试集成基本逻辑门电路二、基本逻辑门电路3.或门电路和或逻辑任务一 测试集成基本逻辑门电路表1-2 或门真值表 或逻辑功能可总结为“全0出0，有1出1”。（1）逻辑表达式Y=A+B，读作Y等于A或B。（2）真值表。二、基本逻辑门电

5、路3.或门电路和或逻辑任务一 测试集成基本逻辑门电路（3）波形图。图1-11 或门波形图二、基本逻辑门电路4.非门电路和非逻辑任务一 测试集成基本逻辑门电路二、基本逻辑门电路4.非门电路和非逻辑任务一 测试集成基本逻辑门电路 （1）逻辑函数式Y=A，读作Y等于A非。（2）真值表。表1-3 非门真值表二、基本逻辑门电路4.非门电路和非逻辑任务一 测试集成基本逻辑门电路（3）波形图。图1-13 非门输入输出波形图任务实施 一、认识芯片任务一 测试集成基本逻辑门电路 认识和熟悉74LS08、74LS32、74LS04等集成逻辑门电路的逻辑功能。2二、分析芯片功能1.实验器材任务一 测试集成基本逻辑门

6、电路直流稳压电源万用表74LS08、74LS32、74LS04芯片各一块连接导线数根面包板（SYB130型）一块集成电路起拔器一只二、分析芯片功能任务一 测试集成基本逻辑门电路2.实验电路三、测试芯片任务一 测试集成基本逻辑门电路图1-18 与门逻辑功能测试接线图 图1-19 或门逻辑功能测试接线图 图1-20 非门逻辑功能测试接线图四、分析芯片功能知识拓展任务一 测试集成基本逻辑门电路 （1）TTL与非门对电源电压的稳定性要求较严，只允许在5V上有10的波动。电源电压超过5.5V易使器件损坏；低于4.5V又易导致器件的逻辑功能不正常。（2）TTL与非门不用的输入端允许直接悬空（但最好接高电平

7、），不能接低电平。（3）TTL与非门的输出端不允许直接接电源电压或接地，也不能并联使用。（4）CMOS与非门的电源电压允许在较大范围内变化，例如318V电压均可，一般取中间值为宜。（5）CMOS与非门不用的输入端不能悬空，应按逻辑功能的要求接VDD或VSS。（6）组装、调试CMOS电路时，电烙铁、仪表、工作台均应良好接地，同时要防止操作人员的静电干扰损坏。（7）CMOS电路的输入端都设有二极管保护电路，导电时其电流容限一般为1，在可能出现较大的瞬态输入电流时，应串接限流电阻。若电源电压为10V，则限流电阻取10k即可。电源电压切记不能把极性接反，否则保护二极管很快就会因过流而损坏。（8）CMO

8、S电路的输出端既不能直接与电源VDD相接，也不能直接与接地点VSS相接，否则输出极的MOS管会因过流而损坏。3集成TTL电路和CMOS电路的比较 基本门电路的逻辑功能比较简单，但在日常生活中常常遇到逻辑功能较复杂的电路，且事实上我们总是希望用较少的器件来实现较多的逻辑功能，这时我们就必须用到复合逻辑。任务二测试集成复合逻辑门电路知识准备任务二 测试集成复合逻辑门电路 经常用到的复合逻辑有三种：它们是“与非”“或非”“与或非”。1任务实施 一、认识芯片任务二 测试集成复合逻辑门电路2一、认识芯片任务二 测试集成复合逻辑门电路二、分析芯片任务二 测试集成复合逻辑门电路 （1）实验器材直流稳压电源；

9、万用表；74LS00、74LS02、74LS86、74LS266芯片各一块；连接导线数根；面包板（SYB130型）一块；集成电路起拔器一只。（2）实验电路如图1-17所示。将图中的芯片74LS04换成74LS00等芯片即可。三、电路测试任务二 测试集成复合逻辑门电路 （1）将74LS00等芯片依次正确地插入面包板，将14#管脚接+3.6V直流电源正极，7#管脚接直流电源负极。（2）调节直流稳压电源，使其输出一个3.6V左右的电压作为高电平输入信号，另外从芯片接地端（GND）引出一根线作为低电平输入信号。（3）按表1-11、1-12、1-13、1-14要求一次在各芯片输入端输入信号，用万用表测出

10、相应的输出电压，并依次填入表中。（4）实验完毕，用起拔器拔出集成块。四、电路功能知识拓展任务二 测试集成复合逻辑门电路（1）交换律（2）结合律（3）分配律（4）0-1律（变量与常量的运算关系）（5）互补律（6）重叠律（等幂律）（7）还原律（双否律、对合律）（8）吸收律（9）反演律（狄摩根定律）3逻辑代数的基本公式和运算一、基本定律二、基本规则任务二 测试集成复合逻辑门电路逻辑代数运算有三个重要的规则：（1）代入规则。（2）对偶规则。（3）反演规则（狄摩根定律）。注意：对偶规则和反演规则的区别是：对偶规则进行两种互换，不需要原、反变量互换。本任务主要学习逻辑函数的化简方法和组合逻辑电路的分析方法

11、，来分析复杂组合逻辑电路的逻辑功能。任务三分析组合逻辑电路知识准备 一、组合逻辑电路任务三 分析组合逻辑电路 仅由多种基本门电路在不加反馈的情况下组合起来使用的逻辑电路，称为组合逻辑电路。任何组合逻辑电路其输入和输出状态的逻辑关系可用逻辑函数式表示，反之，任何一个逻辑函数式，总可以用组合逻辑电路与之对应。组合逻辑电路的特点为：电路的输出状态仅由同一时刻的电路输入状态决定，它与电路的原有状态无关。即电路没有记忆功能。1二、逻辑函数的化简1.逻辑函数化简的意义任务三 分析组合逻辑电路 逻辑函数化简的方法有代数法（公式法）、卡诺图法（图形法），用化简后的表达式构成逻辑电路可节省器件，降低成本，提高工

12、作的可靠性。二、逻辑函数的化简2.最简式的条件任务三 分析组合逻辑电路一个最简的与-或表达式应当满足以下条件：所含的与项个数最少；每个与项中的变量个数也最少。二、逻辑函数的化简3.公式法化简的方法任务三 分析组合逻辑电路 （1）并项法利用A+A=1的关系，将两项合并为一项，并消去一个变量。（2）吸收法 利用A+AB=A的关系，消去多余的项。（3）消去法利用A+AB=A+B的关系，消去多余的因子。（4）配项法利用A=A（B+B）的关系，将其配项，然后消去多余项。三、组合逻辑电路分析方法1.组合逻辑电路分析的目的任务三 分析组合逻辑电路 对组合逻辑电路的分析是指根据给定的逻辑图，找出或验证电路的逻

13、辑功能。2.组合逻辑电路分析的思路逻辑图表达式真值表。三、组合逻辑电路分析方法3.组合逻辑电路分析的一般步骤任务三 分析组合逻辑电路 （1）写出给定的组合逻辑电路的逻辑表达式。方法是：从输入到输出逐级写出。（2）化简或变换逻辑表达式。（3）写出最简单的逻辑函数的真值表。（4）根据真值表确定（或验证）所给电路的逻辑功能。任务实施 一、认识电路任务三 分析组合逻辑电路 图1-32为一个与非门、两个与门和两个或门所构成的电路。2二、分析电路任务三 分析组合逻辑电路结论：图1-32实现或逻辑的关系。三、测试电路任务三 分析组合逻辑电路三、测试电路1.实验器材任务三 分析组合逻辑电路 直流稳压电源 万用

14、表或逻辑电平笔 集成块74LS00、74LS08、74LS32各一块 连接导线若干 面包板一块 集成电路起拔器一只三、测试电路任务三 分析组合逻辑电路2.元器件的选择和简单检测三、测试电路3.电路搭接任务三 分析组合逻辑电路知识拓展1.由真值表填卡诺图任务三 分析组合逻辑电路 由于卡诺图与真值表一一对应，即真值表的某一行对应着卡诺图的某一个小方格。因此，如果真值表中的某一行函数值为“1”，卡诺图中对应的小方格填“1”；如果真值表的某一行函数值为“0”，卡诺图中对应的小方格填“0”。即可以得到逻辑函数的卡诺图。3卡诺图化简逻辑函数表达式一、空白卡诺图任务三 分析组合逻辑电路2.由逻辑函数表达式填

15、卡诺图 首先把逻辑函数表达式展开成最小项表达式，然后在每一个最小项对应的小方格内填“1”，其余的小方格内填“0”，就可以得到该逻辑函数的卡诺图。一、空白卡诺图二、化简依据任务三 分析组合逻辑电路 卡诺图表示方法遵循的原则是：几何相邻的最小项具有逻辑相邻的特点，即几何相邻的两个最小项只有1个变量的差异，其余变量都相同。三、合并最小项的规则任务三 分析组合逻辑电路 （1）如果相邻的两个小方格同时为“1”，可以合并一个两格组（用圈圈起来），合并后可以消去一个取值互补的变量，留下的是取值不变的变量。（2）如果相邻的四个小方格同时为“1”，可以合并一个四格组，合并后可以消去两个取值互补的变量，留下的是取

16、值不变的变量。（3）如果相邻的八个小方格同时为“1”，可以合并一个八格组，合并后可以消去三个取值互补的变量，留下的是取值不变的变量。四、画圈的原则任务三 分析组合逻辑电路（1）所有的“1”都要被圈到。（2）圈要尽可能的大。（3）圈的个数要尽可能的少。五、用卡诺图化简逻辑函数的步骤任务三 分析组合逻辑电路（1）把给定的逻辑函数表达式填到卡诺图中。（2）找出可以合并的最小项（画圈，一个圈代表一个乘积项）。（3）写出合并后的乘积项，并写成“与-或”表达式。六、化简逻辑函数时应该注意的问题任务三 分析组合逻辑电路 （1）合并最小项的个数只能为2n（n=0，1，2，3）。（2）如果卡诺图中填满了“1”，

17、则Y=1。（3）函数值为“1”的格可以重复使用，但是每一个圈中至少有一个“1”未被其他的圈使用过，否则得出的不是最简单的表达式。本任务主要利用已学的数字电路知识来设计制作我们生活中常见的裁判器电路，以及如何调试电路等内容。任务四设计制作裁判器电路知识准备一、逻辑电路的设计任务四 设计制作裁判器电路 组合逻辑电路的设计概念应分两个层次：设计的电路在功能上是完整的，能够满足所有设计要求；考虑到成本和设计复杂度，设计的电路应该是最简单的、最优化的。1二、逻辑电路的设计方法任务四 设计制作裁判器电路 首先，需要对实际问题进行逻辑抽象，列出真值表，建立逻辑模型；然后，利用代数法或卡诺图法化简逻辑函数，找

18、到最简或最合理的函数表达式；最后，根据化简后的逻辑函数画出逻辑电路图，并验证电路的功能完整性。二、逻辑电路的设计方法任务四 设计制作裁判器电路任务实施一、任务描述任务四 设计制作裁判器电路 在前面我们学习了含有主、副裁判电路的设计，下面我们来制作无主、副裁判的三人裁判器电路。日常生活中我们常常遇到少数服从多数的表决事件，用CC4011集成芯片来设计该裁判器电路。2二、任务分析1.根据任务要求，列出真值表 任务四 设计制作裁判器电路二、任务分析任务四 设计制作裁判器电路2.根据真值表列出逻辑函数表达式3.化简与变换 三、设计思路1.所需器材任务四 设计制作裁判器电路l 直流稳压电源l CC401

19、1芯片两块l 面包板一块l 连接导线若干l 万用表一块l 集成电路起拔器三、设计思路任务四 设计制作裁判器电路2.设计目标 （1）能根据要求设计组合逻辑电路，完成三人表决器原理电路的设计，如图1-50所示。（2）会根据原理电路选择所需的元器件，并作简易检测。（3）会根据原理图绘制电路安装接线图。（4）能按工艺要求正确安装电路，并作简单调试。三、设计思路3.设计步骤任务四 设计制作裁判器电路设计组合逻辑电路绘制布线图清点元器件元器件检测插装和焊接通电前检查通电调试数据记录数据分析四、设计电路1.三人裁判器电路原理图任务四 设计制作裁判器电路四、设计电路2.元器件的选择和简单检测任务四 设计制作裁

20、判器电路五、电路焊接任务四 设计制作裁判器电路六、调试步骤任务四 设计制作裁判器电路（1）将CC4011插入面包板，并连线焊接。（2）焊接好后接通电源。（3）测试逻辑功能，写出逻辑表达式。知识拓展一、楼梯走廊灯的设计1.设计任务任务四 设计制作裁判器电路2.任务分析楼梯走廊上有一盏灯，楼梯上下各有一个开关。要求在上楼前能开灯，上楼后能关灯；反之，下楼梯前能开灯，下楼后能关灯。试用CC4011集成芯片设计该电路。（1）根据设计任务来确定逻辑变量 开关用变量A、B来表示，作为输入变量，闭合时为1，断开时为0；灯用变量Y来表示，作为输出变量，灯亮为1，灯不亮为0。（2）根据逻辑定义和功能要求列出真值

21、表3一、楼梯走廊灯的设计3.设计电路任务四 设计制作裁判器电路一、楼梯走廊灯的设计4.制作电路任务四 设计制作裁判器电路一、楼梯走廊灯的设计5.调试电路任务四 设计制作裁判器电路（1）将CC4011插入面包板，并连线焊接。（2）焊接好后接通电源。（3）测试逻辑功能，写出逻辑表达式。二、数据选择器任务四 设计制作裁判器电路功能：从多个输入数据中选择一个作为输出。图1-57 数据选择器74LS151引脚 图1-58 数据选择器74LS153引脚PPT模板下载： 谢谢观看数字电子技术单元一构件力学分析 项目二 设计制作抢答器电路 抢答器是一种应用非常广泛的设备，在各种竞猜、抢答场合中，它能迅速、客观

22、地分辨出最先获得发言权的选手。在本项目中我们就用了基本RS触发器和集成触发器分别制作了抢答器电路。1制作两人抢答器电路2制作瓶花装饰闪烁灯电路3制作触摸开关电路4设计制作基于集成触发器的抢答器电路项目二设计制作抢答器电路单元一构件力学分析学习目标 掌握基本RS触发器和钟控RS触发器的组成、原理、功能分析和应用；学会制作与测试基本RS触发器构成的两人抢答器电路。掌握JK触发器的组成、原理、功能分析和应用；学会制作与测试JK触发器构成的瓶花装饰闪烁灯电路。掌握D触发器的组成、原理、功能分析和应用。熟悉各种功能的触发器之间的相互转换的方法。了解集成六非门CD4069、集成与非门CD4011、集成或非

23、门CD4001的逻辑功能和使用方法；应掌握双D触发器CD4013的逻辑功能和使用方法；双JK触发器CD4027的逻辑功能和使用方法；集成D寄存器74LS175、双四输入与非门74LS20和四二输入与非门74LS00的逻辑功能和使用方法。学会制作与测试集成触发器构成的抢答器电路。学会制作与测试双D触发器构成的触摸开关电路；与测试集成触发器构成的抢答器电路。了解集成触发器的应用。任务一制作两人抢答器电路知识准备 一、触发器1.触发器的基本概念任务一 制作两人抢答器电路 触发器是由门电路构成的时序逻辑单元，它有一个或多个输入端，两个互补输出端。触发器具有两个稳定的状态，在一定的外界信号作用下，可以从

24、一个稳定的状态翻转到另一个稳定的状态。它是一个具有记忆功能的二进制信息存储器件，是构成各种时序电路的最基本逻辑单元。1一、触发器2.触发器的特点任务一 制作两人抢答器电路 与门电路相比，触发器具有两个稳定的状态“0”和“1”。在触发信号作用下，两个状态之间可以相互转换，若没有触发信号作用，触发器将保持原有的状态不变，所以说触发器具有“记忆”功能，这是门电路所没有的。一、触发器3.触发器的性质任务一 制作两人抢答器电路 （1）在一定的条件下，触发器可以维持在两种稳定状态（“1”态或“0”态）之一面保持不变。（2）在一定的外加信号作用下，触发器可以从一种稳定状态转变到另一种稳定状态。一、触发器4.

25、触发器的分类任务一 制作两人抢答器电路按功能分：基本RS触发器D触发器JK触发器T触发器按触发方式分：基本触发器电平触发器主从触发器边沿触发器一、触发器5.触发器复位端和置位端的功能及使用方法任务一 制作两人抢答器电路 一般触发器和计数器都有复位端和置位端，分别用RD和SD表示。若复位和置位信号为低电平有效，当需要直接复位（置“0”）时，就在RD端加低电平；当需要直接置位（置“1）时，就在SD端加低电平。若复位和置位信号为高电平有效，当需要直接复位或置位时，只要在相应复位端RD或置位端SD加高电平信号即可。复位和置位方式又分为同步方式和异步方式。二、基本RS触发器1.电路组成任务一 制作两人抢

26、答器电路（1）电路组成 由两个与非门组成的基本RS触发器如图2-2（a）所示。二、基本RS触发器1.电路组成任务一 制作两人抢答器电路（2）工作原理 当Q=0、Q=1时触发器为0状态，它是稳定的；当Q=1、Q=0时触发器为1状态，它也是稳定的。实现两个稳态的互换必须外加适当的触发信号。二、基本RS触发器2.逻辑功能任务一 制作两人抢答器电路（1）逻辑符号（2）逻辑功能 双稳态电路的状态取决于输入端RD、SD的电平高低。二、基本RS触发器2.逻辑功能任务一 制作两人抢答器电路（3）状态表二、基本RS触发器2.逻辑功能任务一 制作两人抢答器电路（4）时序图三、构成抢答器电路的芯片介绍1.集成六非门

27、CD4069任务一 制作两人抢答器电路管脚说明：a.管脚1、3、5、9、11、13：1A6A数据输入端；b.管脚2、4、6、8、10、12：1Y6Y数据输出端；c.管脚7：地，用Vss表示；d.管脚14：正电源，用VDD表示。三、构成抢答器电路的芯片介绍2.集成四二输入与非门CD4011任务一 制作两人抢答器电路管脚说明：a.管脚1：1A数据输入端；b.管脚5：2A数据输入端；c.管脚8：3A数据输入端；d.管脚12：4A数据输入端；e.管脚2：1B数据输入端；f.管脚6：2B数据输入端；g.管脚9：3B数据输入端；h.管脚13：4B数据输入端；i.管脚14：VDD电源正；j.管脚7：VSS地

28、；k.管脚3：1Y 数据输出端；l.管脚4：2Y 数据输出端；m.管脚10：3Y数据输出端；n.管脚11：4Y数据输出端。三、构成抢答器电路的芯片介绍3.集成四二输入或非门CD4001任务一 制作两人抢答器电路管脚说明：a.管脚1：A数据输入端；b.管脚2：B数据输入端；c.管脚5：C数据输入端；d.管脚6：D数据输入端；e.管脚13：H数据输入端；f.管脚12：G数据输入端；g.管脚9：F数据输入端；h.管脚8：E数据输入端；i.管脚14：VDD电源正；j.管脚7：VSS地；k.管脚3：J数据输出端；l.管脚4：K数据输出端；m.管脚 11：M数据输出端；n.管脚 10：L 数据输出端。任务

29、实施 一、任务布置任务一 制作两人抢答器电路 本次任务要求制作一个两人抢答器电路，抢答器电路种类繁多，但这次我们将使用基本RS触发器来完成抢答器电路的制作。2二、认识电路任务一 制作两人抢答器电路三、分析电路1.电路组成任务一 制作两人抢答器电路2.工作原理抢答器电路是由CD4069六非门电路、CD4011与非门电路、CD4001或非门电路、三只发光二极管LED和一只三极管9014及电阻、若干开关构成。首先，按下Ks，低电平信号送至触发器管脚1、8，Q1、Q2输出为低电平，经两个非门后为高电平，使发光二极管D1、D2不亮，电路恢复原状态。抢答时有一个被按下，其对应的输入信号即为高电平，此信号经

30、与非门管脚2或6后，输出为低电平，送至触发器管脚6或13，因为触发器管脚1和8是低电平，故Q1或Q2输出为高电平，经非门管脚5或9后输出为低电平，此时发光二极管D1或D2因正向导通发光。另一路高电平信号经或非门管脚1或2送入触发器管脚1，使触发器Qs输出为低电平，经非门管脚1后输出为高电平，三极管导通，蜂鸣器同时发出声响，使电路实现抢答功能。四、制作电路1.安装接线图任务一 制作两人抢答器电路2.制作准备3.制作步骤（1）要求电路布局合理，元件均匀分布；走线美观，尽量少用短接线，电路不要有交叉线。（2）说明安装图可以根据个人习惯设计安装，此图仅供参考。（1）所需元器件清单。（2）元器件清点、测

31、试清点元器件的数量、目测元器件及电路板有无缺陷或用万用表测试元器件的好坏；将需要的元器件进行初步整形并将未用到的归纳整理。（1）电路焊接装配。（2）电路调试。知识拓展一、设计制作四人抢答器电路1.电路组成框图任务一 制作两人抢答器电路3一、设计制作四人抢答器电路2.单元电路介绍任务一 制作两人抢答器电路引脚说明a.管脚2：A数据输入端；b.管脚3：B数据输入端；c.管脚4：C数据输入端；d.管脚5：D数据输入端；e.管脚12：H数据输入端；f.管脚11：G数据输入端；g.管脚10：F数据输入端；h.管脚9：E数据输入端；i.管脚14：VDD电源正；j.管脚7：VSS地；k.管脚1：J数据输出端

32、；l.管脚13：K数据输出端；m.管脚6：NC；n.管脚8：NC。一、设计制作四人抢答器电路3.元器件选择任务一 制作两人抢答器电路l 满足要求l 各器件配合l 通用性l 价格l 货源保证一、设计制作四人抢答器电路4.设计电路原理图任务一 制作两人抢答器电路一、设计制作四人抢答器电路5.设计制作四人抢答器电路的PCB任务一 制作两人抢答器电路二、钟控同步RS触发器任务一 制作两人抢答器电路三、计数触发型钟控同步RS触发器任务一 制作两人抢答器电路四、主从RS触发器任务一 制作两人抢答器电路任务二制作瓶花装饰闪烁灯电路知识准备一、主从JK触发器1.电路组成和逻辑符号任务二 制作瓶花装饰闪烁灯电路

33、1一、主从JK触发器2.逻辑功能任务二 制作瓶花装饰闪烁灯电路JK触发器具有保持、置0、置1、翻转的功能。一、主从JK触发器3.JK触发器的分类任务二 制作瓶花装饰闪烁灯电路 从结构上分，JK触发器可分为主从型JK触发器和边沿型JK触发器。主从型JK触发器只能在CP脉冲的下降沿触发，而边沿型JK触发器可以在CP脉冲的下降沿或上升沿触发。相对于边沿型触发器，主从型JK触发器的抗干扰能力差些，且存在一次变化问题。一、主从JK触发器4.主从JK触发器的一次变化问题任务二 制作瓶花装饰闪烁灯电路动作特点：一是触发器状态的转换分两步进行，第一步在CP=1期间主触发器接收输入激励信号；第二步当CP下降沿到

34、来时，从触发器接收主触发器的激励进行转换。二是在CP=1期间，输入激励信号都将对主触发器起控制作用，这就要求在CP=1期间输入的激励信号不能发生突变，否则就不能再用通常给出的动作特性的规律来决定触发器的状态。输入激励信号在CP=1期间的变化统称为干扰，对于这种干扰必须考虑在CP=1期间输入激励信号的整个变化过程后才能确定触发器状态如何转换。二、D触发器1.电路结构任务二 制作瓶花装饰闪烁灯电路二、D触发器2.逻辑功能任务二 制作瓶花装饰闪烁灯电路 D触发器在CP脉冲的控制下，具有置0和置1的逻辑功能。这种由JK触发器转化而来的D触发器，也是在CP下降沿触发而翻转的。三、T触发器1.电路结构及逻

35、辑符号任务二 制作瓶花装饰闪烁灯电路三、T触发器2.逻辑功能任务二 制作瓶花装饰闪烁灯电路特性方程：四、T触发器1.电路结构任务二 制作瓶花装饰闪烁灯电路四、T触发器2.逻辑功能任务二 制作瓶花装饰闪烁灯电路输入端每接收一个CP脉冲，触发器的输出状态就改变一次。任务实施一、认识电路任务二 制作瓶花装饰闪烁灯电路2二、分析电路任务二 制作瓶花装饰闪烁灯电路三、制作电路任务二 制作瓶花装饰闪烁灯电路图2-38 安装电路图知识拓展一、CD4027双JK触发器简介任务二 制作瓶花装饰闪烁灯电路管脚1：F2同相输出端，用Qn表示；管脚2：F2反相输出端，用Qn表示；管脚3：F2时钟脉冲，用CP表示；管脚

36、4：F2复位端，用R表示；管脚5：F2输入端，用K表示；管脚6：F2输入端，用J表示；管脚7：F2复位端，用S表示；管脚8：接地端；管脚9：F1同相输出端，用Qn表示；管脚10：F1反相输出端，用Qn表示；管脚11：F1时钟脉冲，用CP表示；管脚12：F1复位端，用R表示；管脚13：F1输入端，用K表示；管脚14：F1输入端，用表示；管脚15：F1复位端，用S表示；管脚16：VCC电源。3二、应用实例分频器任务二 制作瓶花装饰闪烁灯电路任务三制作触摸开关电路知识准备一、集成边沿D触发器1.逻辑符号、引脚排列及逻辑功能表任务三 制作触摸开关电路图2-44 TTL边沿D触发器CT74LS74逻辑符

37、号1一、集成边沿D触发器1.逻辑符号、引脚排列及逻辑功能表任务三 制作触摸开关电路一、集成边沿D触发器2.CT74LS74的应用实例任务三 制作触摸开关电路二、构成触摸开关电路的芯片介绍双D触发器CD4013任务三 制作触摸开关电路a.管脚5：1D 数据输入端；b.管脚9：2D 数据输入端；c.管脚3：1CP时钟输入端；d.管脚11：2CP时钟输入端；e.管脚1：1Q同相输入端；f.管脚2：1Qn反相输入端；g.管脚6：1SD直接置位端；h.管脚4：1RD直接复位端；i.管脚8：2SD直接置位端；j.管脚10：2RD直接复位端；k.管脚13：2Q同相输入端；l.管脚12：2Qn反相输入端；m.

38、管脚14：VDD电源正；n.管脚7：VSS地。二、构成触摸开关电路的芯片介绍双D触发器CD4013任务三 制作触摸开关电路任务实施一、任务布置任务三 制作触摸开关电路 本次任务是用D触发器设计、制作一个触摸开关电路。2二、认识电路任务三 制作触摸开关电路图2-48 触摸开关电路图三、分析电路1.电路组成任务三 制作触摸开关电路2.工作原理触摸开关电路是由一个CD4013双D触发器、两只整流二极管2CP10和2CP11、一只三极管9014及一个小型继电器、电容、触摸电极片和若干电阻构成。该电路使用双D触发器CD4013分别接成一个单稳态电路和一个双稳态电路。单稳态电路的作用是对触摸信号进行脉冲展

39、宽整形，保证每次触摸动作都可靠；双稳态电路用来驱动三极管的导通或关闭，进而控制继电器。四、制作电路1.依据原理图设计安装图任务三 制作触摸开关电路图2-49 电路安装图四、制作电路2.制作准备 任务三 制作触摸开关电路四、制作电路3.制作步骤任务三 制作触摸开关电路（1）电路焊接装配元器件整形 电路的装配焊接（2）电路调试通电前检测 通电检查 注意：如出现异常，应立即断电，待排除故障后再重新接电。知识拓展一、电路图任务三 制作触摸开关电路3二、工作原理任务三 制作触摸开关电路 该电路使用双D触发器CD4013分别接成一个单稳态电路和一个双稳态电路。单稳态电路的作用是对触摸信号进行脉冲展宽整形，

40、保证每次触摸动作都可靠；双稳态电路用来驱动三极管的导通或关闭，进而控制继电器。任务四设计制作基于集成触发器的抢答器电路知识准备一、各种集成触发器1.触发器的型号及外引线示例任务四 设计制作基于集成触发器的抢答器电路1一、各种集成触发器1.触发器的型号及外引线示例任务四 设计制作基于集成触发器的抢答器电路一、各种集成触发器1.触发器的型号及外引线示例任务四 设计制作基于集成触发器的抢答器电路a.管脚1：F2输入端，用2A表示；b.管脚2：F2输入端，用2B表示；c.管脚3：空管脚；d.管脚4：F2输入端，用2C表示；e.管脚5：F2输入端，用2D表示；f.管脚6：F2输出端，用2Q表示；g.管脚

41、7：接地端；h.管脚8：F1输出端，用1Q表示；i.管脚9：F1输出端，用1A表示；j.管脚10：F1输入端，用1B表示；k.管脚11：空管脚；l.管脚12：F1输入端，用1C表示；m.管脚13：F1输入端，用1D表示；n.管脚14：VCC电源。一、各种集成触发器1.触发器的型号及外引线示例任务四 设计制作基于集成触发器的抢答器电路a.管脚1：F1输入端，用1A表示；b.管脚2：F1输入端，用1B表示；c.管脚3：F1输出端，用1Q表示；d.管脚4：F2输入端，用2A表示；e.管脚5：F2输入端，用2B表示；f.管脚6：F2输出端，用2Q表示；g.管脚7：接地端；h.管脚8：F3输出端，用3Q

42、表示；i.管脚9：F3输入端，用3A表示；j.管脚10：F3输入端，用3B表示；k.管脚11：F4输出端，用4Q表示；l.管脚12：F4输入端，用4A表示；m.管脚13：F5输入端，用4B表示；n.管脚14：VCC电源。一、各种集成触发器1.触发器的型号及外引线示例任务四 设计制作基于集成触发器的抢答器电路a.管脚1：F1输入端，用1A表示；b.管脚2：F1输出端，用1Q表示；c.管脚3：F2输入端，用2A表示；d.管脚4：F2输出端，用2Q表示；e.管脚5：F3输入端，用3A表示；f.管脚6：F3输出端，用3Q表示；g.管脚7：接地端；h.管脚8：F4输出端，用3Q表示；i.管脚9：F4输入

43、端，用4A表示；j.管脚10：F5输入端，用5Q表示；k.管脚11：F5输出端，用5A表示；l.管脚12：F6输入端，用6Q表示；m.管脚13：F6输出端，用6A表示；n.管脚14：VCC电源。任务实施一、任务布置任务四 设计制作基于集成触发器的抢答器电路 用一片CT74LS175四D触发器可构成四人智力竞赛抢答电路。抢答前，各触发器清零，四只发光二极管均不亮。抢答开始后，假设S1先按通，则1D先为1，当CP脉冲上升沿出现时，点亮LED1；其他按钮随后按下相应的发光二极管不会亮。若要再次进行抢答，只要清零即可。2二、认识电路任务四 设计制作基于集成触发器的抢答器电路图2-58 四人抢答电路三、

44、扩展电路任务四 设计制作基于集成触发器的抢答器电路四、分析电路任务四 设计制作基于集成触发器的抢答器电路五、制作电路1.根据电路原理图搭建电路任务四 设计制作基于集成触发器的抢答器电路五、制作电路任务四 设计制作基于集成触发器的抢答器电路2.电路焊接知识拓展任务四 设计制作基于集成触发器的抢答器电路 输出高电平高于2.4V，输出低电平小于0.4V。在室温下，一般输出高电平是3.5V，输出低电平是0.2V。最小输入高电平和低电平：输入高电平2.0V，输入低电平0.8V，噪声容限是0.4V。3TTL与CMOS电路的区别一、TTL电平二、CMOS电平任务四 设计制作基于集成触发器的抢答器电路 1逻辑

45、电平电压接近于电源电压，0逻辑电平接近于0V。而且具有很宽的噪声容限。三、电平转换电路任务四 设计制作基于集成触发器的抢答器电路 因为TTL和CMOS的高低电平的值不一样，所以互相连接时需要电平的转换：就是用两个电阻对电平分压，没有什么高深的东西。四、OC门与OD门任务四 设计制作基于集成触发器的抢答器电路 OC门，即集电极开路门电路；OD门，即漏极开路门电路，必须外接上拉电阻和电源才能将开关电平作为高低电平用。否则它一般只作为开关大电压和大电流负载，所以又叫做驱动门电路。五、TTL和CMOS电路比较任务四 设计制作基于集成触发器的抢答器电路 （1）TTL电路是电流控制器件，而CMOS电路是电

46、压控制器件。（2）TTL电路的速度快，传输延迟时间短（510ns），但是功耗大。CMOS电路的速度慢，传输延迟时间长（2550ns）,但功耗低。CMOS电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关，频率越高，芯片越热，这是正常现象。（3）CMOS电路的锁定效应：CMOS电路由于输入太大的电流，内部的电流急剧增大，除非切断电源，电流一直在增大。这种效应就是锁定效应。当产生锁定效应时，CMOS的内部电流能达到40mA以上，很容易烧毁芯片。PPT模板下载： 谢谢观看数字电子技术单元一构件力学分析 项目三 设计制作双音门铃电路 本项目主要介绍了由555电路组成的单稳态电路、无稳态电路、双稳态电路的结构和工作

47、原理以及由它们构成的各种典型的实用电路（延时灯电路的制作、猫眼闪烁电路、双音门铃电路）的设计与制作。1设计制作延时灯电路2设计制作猫眼闪烁电路3 设计制作双音门铃电路项目三设计制作双音门铃电路单元一构件力学分析学习目标 了解555电路的内部结构及工作原理。理解由555组成的单稳态电路的工作原理及应用电路。会制作由555电路组成的单稳延时灯电路。理解由555电路组成的无稳态电路的工作原理和工作电路。掌握无稳态电路的频率计算公式。会制作由555电路组成的无稳态电路。理解施密特触发器的工作特点和基本功能。会用555时基电路搭接施密特触发器。会根据原理图绘制电路安装连接图。会安装、测试和调整555时基

48、电路构成的双音门铃电路。会用示波器观测波形并计算周期频率。通过本次任务的学习，掌握555主要管脚的功能；理解基于555的单稳态电路的组成及工作原理，并掌握基于555电路的单稳态延时电路的制作。电路制作完成后，在触发脉冲的作用下，灯变亮延时一段时间后自动熄灭。该电路经过改装后可以做成楼道延时灯电路等其他需要延时的地方。任务一设计制作延时灯电路知识准备 一、集成555定时器（555时基电路）1.555电路符号及管脚功能任务一 设计制作延时灯电路1脚为电源地端；2脚为低触发端，采用低电平触发；3脚为输出端；4脚为复位端，采用低电平触发；5脚用于电压控制；6脚是高电平触发端；7脚为放电端；8脚为电源端

49、，接电源正极。1一、集成555定时器（555时基电路）2.555电路的内部结构及工作原理任务一 设计制作延时灯电路 同相输入端的输入电压V+大于反相输入端输入电压V-时，A1、A2输出高电平；同相输入端的输入电压V+小于反相输入端输入电压V-时，A1、A2输出低电平。一、集成555定时器（555时基电路）3.电路工作原理任务一 设计制作延时灯电路与基本RS触发器相似。二、基于集成555定时器单稳态电路1.单稳态电路任务一 设计制作延时灯电路 电路输出的高电平和低电平中，其中一个是稳态，加触发信号后进入暂稳态，延时一段时间后又自动回到稳态，这种电路就称为单稳态电路。二、基于集成555定时器单稳态

50、电路2.555构成的单稳态触发器原理图任务一 设计制作延时灯电路二、基于集成555定时器单稳态电路3.工作原理任务一 设计制作延时灯电路电路设计时必须要保证输入信号的周期Ttw。二、基于集成555定时器单稳态电路4.工作波形任务一 设计制作延时灯电路二、基于集成555定时器单稳态电路5.单稳态触发器的特点任务一 设计制作延时灯电路 （1）它有一个稳态和一个暂稳态。（2）在外来触发脉冲作用下，能够由稳态翻转到暂稳态。（3）暂稳态维持一段时间后，将自动返回到稳定状态，暂稳态时间的长短，与触发脉冲无关，仅决定于电路本身的参数。任务实施一、任务布置任务一 设计制作延时灯电路 用555构成单稳态触发器，