汽车电工电子技术六.pptx

1、汽车电工电子技术PPT模板下载： 数制与码制的表示方法及运算人类生活在信息的海洋里，离不开信息的传递与交流。信息对收信者来说有重要的意义，信息是一个比较抽象的概念，但它可以用不同形式的信号来表示，如语言、文字、数据和图像等。一、信息与信号任务一 数制与码制的表示方法及运算信号是信息的载体，是运载信息的工具，在各种形式的信号中，电信号已成为信息传递的主要载体，其他形式的信号都可以通过各种器件转换成电信号。二、模拟信号与数字信号任务一 数制与码制的表示方法及运算在汽车电子电路中，电信号主要在传感器、ECU及执行器件之间进行传递，如传感器输入ECU的信号与数字信号。1.模拟信号“模拟”由相似这一含义

2、延伸而来，用于表示连续变化的物理量。如果信号是连续变化的信号，那么这类信号被称为模拟信号。二、模拟信号与数字信号任务一 数制与码制的表示方法及运算连续的含义是在某一取值范围内可以取无限多个数值。例如，汽车上的热敏电阻式水温传感器，输入的信号是随着冷却水温度变化而连续变化的。2.数字信号“数字”用于表述另一类不连续的跳跃式的物理量。如果电压和电流信号在时间上和幅度上都是不连续变化的脉冲信号，那么这类信号被称为数字信号。二、模拟信号与数字信号任务一 数制与码制的表示方法及运算通常用抽象出来的0和1表示。例如，光点式曲轴位置传感器，输出的信号是遮光盘不断通过光耦合器而产生的“有”或“无”（透光或遮光

3、）的规律变化的脉冲信号，可以用0代表“无”，用1代表“有”。数字信号与模拟信号不同，如图6-1所示。二、模拟信号与数字信号任务一 数制与码制的表示方法及运算3.模拟电路与数字电路（1）模拟电路。处理和传输模拟信号的电路称为模拟电路。（2）数字电路。处理和传输数字信号的电路称为数字电路。二、模拟信号与数字信号任务一 数制与码制的表示方法及运算4.数字电路的特点数字电路有以下特点：(1)易于集成化。数字电路的输入、输出只有低电平0和高电平1两种状态。只要具有两个稳定状态或能区分出两个相反状态的电路都可称为数字电路。在数字电路中工作的晶体管多数处于开关状态，即工作在饱和区和截止区，而放大区只是过渡状

4、态。二、模拟信号与数字信号任务一 数制与码制的表示方法及运算因此，构成数字电路的基本单元电路结构简单，对元件精度要求不高，允许有一定的误差，对晶体管元器件参数的要求远低于模拟电路，更易于集成化和大规模生产，且生产成本低。(2)输入和输出之间有逻辑关系。数字电路的主要研究对象是电路的输入和输出的逻辑关系，因而又称为逻辑电路。二、模拟信号与数字信号任务一 数制与码制的表示方法及运算(3)抗干扰能力强和保密性能好。数字电路组成的数字系统工作可靠，精度高，抗干扰能力强，在各个领域应用很广。数字电路的工作信号是脉冲信号，它是根据其脉冲的个数、宽度和频率来工作的。因此，干扰信号只能影响脉冲的幅值，且干扰信

5、号的强度只要不超出电路所能识别的范围，就不会影响电路的正常工作。二、模拟信号与数字信号任务一 数制与码制的表示方法及运算在数字通信中，数字信号可以通过编码加密后再进行传送，接收端通过译码解密还原传送的信号，所以不易泄密。在汽车电路中，数字集成电路随处可见，电子控制单元ECU就是一个典型的数字系统。三、数制任务一 半导体基础知识1.常用数制1）十进制十进制数是我们日常生活中最常用的计数进制。在十进制数中有09十个数码，任何一个十进制数均可用这十个数码来表示。计数时，以十为基数，逢十进一。同一数码在不同位置所表示的数值是不同的。其中，100、101、102称为十进制数各位的“权”，下标D表示十进制

6、。三、数制任务一 半导体基础知识2）二进制二进制数只有0和1两个数码。计数时，以2为基数，逢二进一，即1+1=10（读作“壹零”）。为了与十进制数相区别，二进制数通常在数码的下标加字母B(binary)表示。和十进制数一样，二进制数中的同一数码因在数中的位置不同而表示不同的数值。其中，20、21、22等称为二进制数各位的权。三、数制任务一 半导体基础知识3）十进制数与二进制数之间的转换【例1】试将十进制数21表示为二进制的形式。把21被2除，得商10和余数1，然后将其商再连续地除以2，直到最后的商等于零，即因此，(21)D=(10101)B。把十进制的整数换算成二进制整数时，可将十进制数连续地

7、除以2，直到商等于零为止，每次所得余数（必为0或1）就依次是二进制数由低位到高位的各位数字，三、数制任务一 半导体基础知识这种方法通常称为“除2取余法”。二进制的整数转换成十进制数比较方便。将二进制数的最右边一位乘以20，从右往左，第二位乘以21，第三位乘以22直到最高位乘以2n，然后将各项乘积相加即可得到十进制数。三、数制任务一 半导体基础知识2.二进制四则运算由二进制的优点可知，其四则运算要比十进制简单得多。加法运算法则：0+0=00+1=11+0=11+1=10三、数制任务一 半导体基础知识乘法运算法则：00=001=010=011=l四、码制任务一 半导体基础知识在数字系统中最常用的是

8、BCD码，它是用4位二进制码来表示相应的十进制的一种码制，又称二-十进制。利用这种码可以方便地将十进制数和二进制数进行互相转换。四、码制任务一 半导体基础知识BCD码是4位二进制码，4位二进制码共有24（=16）种不同组合，要用它表示09十个数字，方案很多，有8421BCD码、5421BCD码、余3码和格雷码等，本书主要介绍8421BCD码。8421BCD码是一种有权码，各位的位权分别是8、4、2、1，故由此得名。一、基本逻辑运算任务二 基本逻辑关系及运算法则1.“与”逻辑运算当决定某一事件发生的所有条件都满足时，结果才会发生，这种因果关系称为“与”逻辑关系，如图6-2所示。若把开关闭合作为条

9、件，把灯亮作为结果，则只有开关A、B都闭合时，灯F才会亮。若用逻辑表达式来描述“与”逻辑，则可写成 一、基本逻辑运算任务二 基本逻辑关系及运算法则1.“与”逻辑运算 一、基本逻辑运算任务二 基本逻辑关系及运算法则1.“与”逻辑运算F=AB称为“与”运算，又称逻辑乘。若用二元常量来表示，并设开关A、B断开和灯F不亮均用0表示，开关闭合和灯亮均用1表示，则可列出表示“与”逻辑关系的表格。一、基本逻辑运算任务二 基本逻辑关系及运算法则2.“或”逻辑运算在决定事件发生的所有条件中，只要有任意一个满足，结果就会发生，这种因果关系称为“或”逻辑关系。如图6-3所示，开关A、B只要有一个闭合，灯就亮；只有开

10、关全部断开时，灯才不亮。一、基本逻辑运算任务二 基本逻辑关系及运算法则2.“或”逻辑运算 一、基本逻辑运算任务二 基本逻辑关系及运算法则2.“或”逻辑运算可以用逻辑表达式表示为F=A+B称为“或”运算，又称逻辑加。用真值表表示“或”逻辑关系。一、基本逻辑运算任务二 基本逻辑关系及运算法则3.“非”逻辑运算只要某条件具备，结果一定不发生，而此条件不具备时，结果一定发生，这样的因果关系称为“非”逻辑。如图6-4所示，若开关A断开，则灯F亮，若A闭合，则灯F灭。一、基本逻辑运算任务二 基本逻辑关系及运算法则3.“非”逻辑运算 一、基本逻辑运算任务二 基本逻辑关系及运算法则3.“非”逻辑运算可以用逻辑

11、表达式表示为F=A称为“非”逻辑运算，又称逻辑求反。变量上方的“-”符号表示“非”的意思。二、逻辑变量和逻辑函数任务二 基本逻辑关系及运算法则1.逻辑变量和逻辑函数的基本概念逻辑代数与普通代数一样，有一系列的变量，称为逻辑变量，用字母A、B、C表示，字母上面无反号的称为原变量，有反号的称为反变量。逻辑变量的各种组合准确地描述着一定的逻辑关系。例如，F=A+B表明逻辑变量A、B之间是“与”逻辑关系，F是A和B的“与”函数。通常将A、B称为输入逻辑变量，F称为输出逻辑变量。二、逻辑变量和逻辑函数任务二 基本逻辑关系及运算法则在逻辑代数中，变量和函数的取值都只有两种可能，常用0和1表示。从事件发生的

12、因果关系上看，因为决定事件是否发生的条件只有具备和不具备两种可能，所以事件也只有发生和不发生两种情况。0和1就是表示这两种可能（或两种情况）的符号，没有数量的意义。二、逻辑变量和逻辑函数任务二 基本逻辑关系及运算法则2.几个常用的逻辑函数下面介绍几个最常用的由“与”“或”“非”组成的逻辑函数。(1)“与非”逻辑函数。“与非”逻辑是“与”运算和“非”运算的复合。先将输入逻辑变量A、B进行“与”运算，再进行“非”运算，其逻辑表达式为 二、逻辑变量和逻辑函数任务二 基本逻辑关系及运算法则(2)“或非”逻辑函数。“或非”逻辑是“或”运算和“非”运算的复合。先将输入逻辑变量A、B进行“或”运算，再进行“

13、非”运算，其逻辑表达式为 二、逻辑变量和逻辑函数任务二 基本逻辑关系及运算法则(3)“与或非”逻辑函数。“与或非”逻辑是“与”运算和“或非”运算的复合。先将输入逻辑变量A、B进行“与”运算，再进行“或非”运算，其逻辑表达式为(4)“同或”逻辑函数和“异或”逻辑函数。“同或”逻辑函数式为三、逻辑代数的公理、定理和定律任务二 基本逻辑关系及运算法则 1.逻辑代数的公理00=00+0=001=00+1=110=01+0=111=11+1=1若A0，则A=1；若A1，则A=0。三、逻辑代数的公理、定理和定律任务二 基本逻辑关系及运算法则 2.定理和定律(1)交换律：AB=BA；A+B=B+A。(2)结

14、合律：A(BC)=(AB)C；A+(B+C)=(A+B)+C。三、逻辑代数的公理、定理和定律任务二 基本逻辑关系及运算法则 (3)分配律：A(B+C)=AB+AC，（A+B）C=AC+BC。(4)自等律：A1=A，A+0=A。(5)0、1律：A0=0，A+1=1。三、逻辑代数的公理、定理和定律任务二 基本逻辑关系及运算法则 一、基本逻辑门电路任务三 基本逻辑门电路1.与门实现“与”逻辑关系的电路称为与门。图6-5所示为由二极管组成的与门逻辑符号，它有两个输入端A、B，一个输出端Y。对于数字系统，输入、输出信号都是数字量，即只是高、低电位（高、低电平）。因此，A、B两个输入信号都各自有高电平或低

15、电平两种状态，而输出端信号Y的状态，一、基本逻辑门电路任务三 基本逻辑门电路一、基本逻辑门电路任务三 基本逻辑门电路则需视A、B两个输入端的状态组合情况而定。通常约定：+3 V左右为高电平，用1表示，0 V左右为低电平，用0表示。如果将输入信号A、B看作逻辑变量，输出端信号Y作为逻辑函数，那么其逻辑函数式可写为Y=AB一、基本逻辑门电路任务三 基本逻辑门电路上式读作：Y等于A与B。每个输入端信号只有0和1两种取值可能，所以输入信号的组合共有23（=8）种可能。若有n个输入变量，则有2n种组合形式。输出与输入的逻辑关系，还可用工作波形图来表示。与门逻辑关系可概括为：有0出0，全1出1。一、基本逻

16、辑门电路任务三 基本逻辑门电路2.或门实现“或”逻辑关系的电路称为或门。图6-6所示为由二极管组成的或门逻辑符号。其逻辑函数式可写为Y=A+B上式读作：Y等于A或B。或门逻辑关系可概括为：有1出1，全0出0。一、基本逻辑门电路任务三 基本逻辑门电路一、基本逻辑门电路任务三 基本逻辑门电路3.非门实现“非”逻辑关系的电路称为非门。图6-7所示为由二极管组成的非门逻辑符号。非门就是反相器。其逻辑函数式可写为Y=A二、复合逻辑门电路任务三 基本逻辑门电路在实际电路中，逻辑门往往需要多级相连。1.与非门电路图6-8所示为与非门逻辑符号，它具有“全1出0，有0出1”的逻辑功能，其逻辑表达式为二、复合逻辑

17、门电路任务三 基本逻辑门电路二、复合逻辑门电路任务三 基本逻辑门电路2.或非门电路图6-9所示为或非门逻辑符号，它具有“全0出1，有1出0”的逻辑功能，其逻辑表达式为二、复合逻辑门电路任务三 基本逻辑门电路二、复合逻辑门电路任务三 基本逻辑门电路3.与或非门电路图6-10所示为与或非门电路的逻辑符号，逻辑表达式为二、复合逻辑门电路任务三 基本逻辑门电路二、复合逻辑门电路任务三 基本逻辑门电路4.正逻辑与负逻辑在前面所讨论的各种门电路中，采用逻辑1表示高电平，逻辑0表示低电平，这种表示方法称为正逻辑。若规定逻辑0表示高电平，逻辑1表示低电平，则称为负逻辑。显然，由0和1代表电平的高或低是人为规定

18、的，逻辑电路本身并不因为正、负逻辑的规定而有所改变。对于同一电路，从正逻辑或负逻辑的角度去分析，所得的逻辑功能是截然不同的。三、组合逻辑电路任务三 基本逻辑门电路 数字逻辑电路按逻辑功能的不同特点可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。在逻辑电路中，若任意时刻的输出状态仅取决于该时刻信号的输入状态，而与信号作用前的电路所处的状态无关，则这种电路称为组合逻辑电路。组合逻辑电路的显著特点是无记忆功能。三、组合逻辑电路任务三 基本逻辑门电路 组合逻辑电路应用广泛，常用的有编码器、译码器、加法器、比较器和数据选择器等。1.组合逻辑电路的分析与设计1）组合逻辑电路的分析(1)分析步骤。通过组合逻辑电路分析，可

19、以明确组合电路的逻辑功能和应用方法。组合逻辑电路的分析大致可分为以下几个步骤：三、组合逻辑电路任务三 基本逻辑门电路 根据组合逻辑电路的逻辑图，写出电路输出函数的逻辑表达式。对逻辑表达式进行化简，得到最简的逻辑表达式。列真值表，将输入、输出变量及所有可能的取值列成表格。确定功能，根据真值表和逻辑表达式确定电路的逻辑功能。三、组合逻辑电路任务三 基本逻辑门电路 2）组合逻辑电路的设计(1)分析步骤。组合逻辑电路的设计是分析的逆过程，它是根据给定的逻辑功能设计出逻辑电路。其一般步骤如下：分析实际问题。需要确定哪些是输入变量，哪些是输出变量，并以二值逻辑给输入和输出变量赋值，分析变量间的逻辑关系，把

20、实际问题归纳为逻辑问题，三、组合逻辑电路任务三 基本逻辑门电路 并确定它们之间的逻辑关系。列出真值表。若有n个变量，则共有2n种输入变量组合，列出所有可能情况下输出变量的取值，即采用穷举法。三、组合逻辑电路任务三 基本逻辑门电路 根据真值表写出输出逻辑表达式，并化简成所需要的最简单的逻辑表达式。根据实际问题、技术和材料的要求设计出逻辑电路。三、组合逻辑电路任务三 基本逻辑门电路 2.常见组合逻辑电路1）编码器为了区分一系列不同的事物，将其中的每个事物用一个二值代码表示，这就是编码的含意。在二值逻辑电路中，信号都是以高、低电平的形式给出的。因此，编码器的逻辑功能就是把输入的每一个高、低电平信号编

21、成一个对应的二进制代码。三、组合逻辑电路任务三 基本逻辑门电路 (1)3位二进制编码器。目前经常使用的编码器有普通编码器和优先编码器两类。在普通编码器中，任何时刻只允许输入一个编码信号，否则，输出将发生混乱。(2)8421码编码器。8421码编码器的输入端输入一个一位十进制数，通过内部编码，输出四位8421码二进制代码。三、组合逻辑电路任务三 基本逻辑门电路 (3)优先编码器。在优先编码器电路中，允许同时输入两个以上的编码信号。不过在设计优先编码器时已经将所有的输入信号按优先顺序排了队，当几个输入信号同时出现时，只对其中优先权最高的一个进行编码。三、组合逻辑电路任务三 基本逻辑门电路 2）译码

22、器把代码状态的特定含义翻译出来的过程称为译码，实现译码操作的电路称为译码器。译码器是把一种代码转换为另一种代码的电路。常用的译码器电路有二进制译码器、二-十进制译码器和显示译码器三类。三、组合逻辑电路任务三 基本逻辑门电路 (1)二进制译码器。设二进制译码器的输入端为n个，则输出端为2n个，且对应于输入代码的每一种状态，2n个输出中只有一个为1（0），其余全为0（1）。二进制译码器可以译出输入变量的全部状态，故又称为变量译码器。三、组合逻辑电路任务三 基本逻辑门电路 (2)二-十进制译码器（8421码译码器）。把二-十进制代码翻译成10个十进制数字信号的电路称为二-十进制译码器。二-十进制译码

23、器的输入是十进制数的4位二进制编码（8421码），分别用A3、A2、A1、A0表示；输出的是与10个十进制数字相对应的10个信号，用Y9Y0表示。由于二-十进制译码器有4根输入线，10根输出线，所以又称为4线-10线译码器。三、组合逻辑电路任务三 基本逻辑门电路 (3)显示译码器。为了能以十进制数码直观地显示数字系统的运行数据，目前广泛使用数字显示译码器。显示译码器随显示器件的类型不同而不同。例如，与辉光数码管相匹配的BCD/十进制译码器，常用的发光二极管数码管、液晶数码管、荧光数码管等由7个或8个字段构成字形，因而与之相匹配的有BCD/七段或BCD/八段显示译码器。三、组合逻辑电路任务三 基

24、本逻辑门电路 3）加法器两个二进制数之间的算术运算无论是加、减、乘、除，目前在数字计算机中都是沿着若干步加法运算进行的。因此，加法器是构成算术逻辑运算的基本部件。(1)半加器。不考虑由低位来的进位，只考虑两个1位二进制本身加法的运算称为半加运算。能实现半加运算的电路称为半加器。三、组合逻辑电路任务三 基本逻辑门电路 3.组合逻辑电路在汽车上的应用举例在数字仪表和各种数字系统中，都需要将数字量直观地显示出来，一方面供人们直接读取测量和运算结果；另一方面用于监视数字系统的工作情况。因此，数字显示电路是许多数字设备不可缺少的部分。数字显示电路通常由计数器、译码器、驱动器和显示器等部分组成，其组成框图

25、如图6-22所示。三、组合逻辑电路任务三 基本逻辑门电路 三、组合逻辑电路任务三 基本逻辑门电路 中规模七段译码器有74LS47、74LS48、7448芯片等类型，类型不同，其输出结构也各不同，因而使用时一定要正确选择。目前已广泛采用将计数器、译码驱动电路制作在同一块芯片上的集成器件，有的还是连同数码显示器也集成在一起的四合一电路。7448七段显示译码器的引脚图如图6-23所示。三、组合逻辑电路任务三 基本逻辑门电路 三、组合逻辑电路任务三 基本逻辑门电路 （1)正常译码显示。当LT=1，BI/RBO=1时，对输入为十进制数115的二进制码(00011111)进行译码，产生对应的七段显示码。（

26、2)灭零。当LT=1，输入为0的二进制码0000时，只有RBI=1时，才产生0的七段显示码，此时若输入RBI=0，则译码器的ag输出全为0，使显示器全灭；因此，RBI称为灭零输入端。三、组合逻辑电路任务三 基本逻辑门电路 （3)试灯。当LT=0时，无论输入怎样，ag输出全为1，数码管七段全亮。由此可以检测显示器七个发光段的好坏。LT称为试灯输入端。（4)特殊控制端BI/RBO。BI/RBO可以作为输入端，也可以作为输出端。三、组合逻辑电路任务三 基本逻辑门电路 作为输入端使用时，若BI=0，不管其他输入端为何值，ag均输出0，显示器全灭。因此，BI称为灭灯输入端。作为输出端使用时，该引脚输出受

27、控于RBI。当RBI=0，输入为0的二进制码0000时，RBO=0，用以指示该片正处于灭零状态。所以，RBO又称为灭零输出端。四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路1.RS触发器RS触发器按电路结构不同可分为基本RS触发器、同步（可控）RS触发器和主从RS触发器。1）基本RS触发器(1)电路结构。基本RS触发器的电路结构最简单，它是构成触发器的一个基本组成部分。如图6-24所示，四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路1.RS触发器 四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路1.RS触发器基本RS触发器是由两个与非门的输入端和输出端相互交叉连接构成的。它有两个信号输入端，称为置0输入端或复位端，称为

28、置1输入端或置位端。上加上“”表示低电平触发有效。四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路1.RS触发器一般规定，当Q=1，Q=0时称触发器处于1态；当Q=0，Q=1时称触发器处于0态。触发信号输入前触发器所处的稳定状态称为现态，用Qn表示；触发信号输入后触发器所处的稳定状态称为次态，用Qn+1表示。四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路1.RS触发器(2)逻辑功能分析。根据输入信号的不同组合，可以得出基本RS触发器的逻辑功能。当R=0，S=l时，根据与非门的逻辑功能可知，无论原来Q的状态是0还是1，都有Q=0，即触发器被置为0态。四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路1.RS触发器当R=1，S

29、=0时，无论原来Q的状态是0还是1，都有Q=1，即触发器被置为1态。当R=1，S=l时，根据与非门的逻辑功能可以推知，触发器保持原有状态不变，即原来的状态被触发器存储起来，这体现了触发器的记忆能力。四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路1.RS触发器当R=0，S=0时，Q=Q=1，不符合触发器的逻辑关系，并且由于与非门的延迟时间不可能完全相等，在两输入端的0同时撤除后，将不能确定触发器是处于1态还是0态，触发器的这种状态称为不定态。四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路1.RS触发器触发器正常工作时，不允许出现这种情况，对基本RS触发器的输入信号应遵守R+S=1的约束。根据上面的分析可以列出基

30、本RS触发器的逻辑功能表，如课本192页表6-24所示。四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路1.RS触发器2）同步RS触发器(1)电路结构。同步RS触发器是在基本RS触发器中增加两个与非门组成时钟控制门而构成的，其逻辑图及逻辑符号如图6-25所示。四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路1.RS触发器 四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路1.RS触发器(2)逻辑功能分析。当CP=0时，输入信号R、S不起作用，触发器的状态保持不变。当CP=1时，工作情况与基本RS触发器相同。同步RS触发器的逻辑功能表如课本192页表6-25 所示。四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路1.RS触发器3）主从R

31、S触发器为了提高触发器工作的可靠性，希望在每个CP周期里输出端的状态只能改变一次。为此，在同步RS触发器的基础上设计出了主从RS触发器。四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路1.RS触发器(1)电路结构。(2)逻辑功能分析。四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路2.JK触发器为了克服RS触发器存在不定态的缺点，可以在主从RS触发器的基础上增加两条反馈线。为了和主从RS触发器区别开，把两个信号输入端称为J和K，主从JK触发器的逻辑图和逻辑符号如图6-27所示。四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路2.JK触发器 四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路2.JK触发器根据逻辑图可列出逻辑表达式，即代

32、入主从RS触发器的特性方程，即可得到主从JK触发器的特性方程为 四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路2.JK触发器（CP下降沿到到来时有效）当CP=1时，主触发器被打开，可以接收输入信号J、K，其输出状态由输入信号的状态决定。但从触发器被封锁，无论主触发器的输出状态如何变化，对从触发器均无影响，即触发器的输出状态保持不变。四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路2.JK触发器当CP由1变0时，主触发器被封锁，从触发器按照主触发器的状态翻转。J、K输入状态的改变不会引起主触发器的变化，而从触发器状态也不会改变，保证在CP脉冲的一个周期内，触发器的输出状态只改变一次，而且是在CP脉冲下降沿时刻改变

33、状态。其具体分析如下：四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路2.JK触发器(1)J=0，K=0。设触发器初态为0，即Q=0。当CP=1时，由于主触发器S=JQ=0，R=KQ=0，因而状态保持不变，即Q主=0。当CP由1变为0时，从触发器S从=Q主=0，R从=Q主=1，Q=0，状态保持不变。四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路2.JK触发器(2)J=0，K=1。设触发器初态为0，当CP=1时，由于主触发器S=JQ=0，R=KQ=0，状态不变。当CP由1变为0时，从触发器状态与主触发器状态一致，Q=Q主=0。若初态为1，当CP=1时，主触发器S=JQ=0，R=KQ=1，状态翻转为0。四、时序逻辑

34、电路任务三 基本逻辑门电路2.JK触发器即不论触发器原来处于何种状态，下一个状态都是0。(3)J=1，K=0。通过类似(2)的过程分析可知，不论触发器原来处于何种状态，下一个状态都是1。四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路2.JK触发器(4)J=1，K=1。设触发器初态为0，主触发器S=JQ=l，R=KQ=0，当CP=1时，主触发器输出Q主=1；当CP从1变为0时，从触发器状态与主触发器变为一致，Q=l。若触发器初态为1，主触发器S=JQ=0，R=KQ=1，当CP=1时，主触发器输出Q主=0；当CP由1变为0时，触发器输出Q=0。四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路2.JK触发器在J=l，

35、K=l的情况下，每一脉冲时钟到来时，触发器的状态发生翻转，与原状态相反，JK触发器具有计数功能。四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路3.D触发器D触发器又称为D锁存器，只有一个信号输入端D，逻辑功能最简单，常用于储存一位二进制数。CP脉冲有效时触发器接收信号D，其逻辑符号如图6-28所示，逻辑功能表见课本195页表6-27。四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路3.D触发器 四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路4.集成电路应用举例555定时器555定时器是一种多用途的数字-模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。555定时器由于使用灵活、方便，因而在波

36、形的产生与变换、测量与控制、电器和电子玩具等许多领域中都得到了广泛的应用。四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路4.集成电路应用举例555定时器目前，国际上各电子器件公司生产的555定时器产品型号繁多，但总体来说分为双极型和CMOS两种类型。双极型产品型号的最后三位数码都是555，CMOS产品型号的最后四位数码都是7555，它们的结构、工作原理及外部引脚排列基本相同。四、时序逻辑电路任务三 基本逻辑门电路4.集成电路应用举例555定时器1）555定时器的结构2）555定时器的工作原理 一、集成电路的分类任务四 汽车上的集成电路1.按制造工艺和结构分类集成电路按制造工艺和结构可分为半导体集成电路

37、、膜集成电路和混合集成电路。集成电路指的是半导体集成电路。膜集成电路又可分为薄膜和厚膜两类。膜集成电路和混合集成电路一般用于专用集成电路，通常称为模块。一、集成电路的分类任务四 汽车上的集成电路2.按半导体工艺分类集成电路按半导体工艺可分为双极型集成电路、MOS集成电路和双极型-MOS集成电路(BIMOS)。(1)双极型集成电路。在硅片上制作双极型晶体管所生产的集成电路为双极型集成电路。(2)MOS集成电路。在硅片制作MOS场效应管所生产的集成电路为MOS集成电路。一、集成电路的分类任务四 汽车上的集成电路(3)双极型-MOS集成电路：常将MOS电路作为输入电路，双极型晶体管作为输出电路，构成

38、BIMOS集成电路。3.按集成度分类集成度是指一块硅片上含有元件的数目。集成电路按集成度可分为中、大规模集成电路和超大规模集成电路。一般常用集成电路以中、大规模集成电路为主，超大规模集成电路主要用于存储器及计算机CPU等专用芯片。一、集成电路的分类任务四 汽车上的集成电路4.按使用功能分集成电路按使用功能可分为通用集成电路和专用集成电路，特殊专门用途的称为专用集成电路。专用集成电路性能稳定、功能强、保密性好，具有广泛的前景和广阔的市场。二、集成电路封装与端子识别任务四 汽车上的集成电路不同种类的集成电路封装不同。集成电路按封装形式分为普通双列直插式、普通单列直插式、小型双列扁平、小型四列扁平、

39、圆形金属和体积较大的厚膜电路等。按封装体积大小排列划分：最大为厚膜电路，其次分别为双列直插式、单列直插式，金属封装、双列扁平、四列扁平为最小。二、集成电路封装与端子识别任务四 汽车上的集成电路按两端子之间的间距划分：普通标准型塑料封装，双列、单列直插式一般为2.54 mm、0.25 mm，其次有0.25 mm（多见于单列直插式）、1.778 mm（多见于缩型双列直插式）、1.5 mm0.25 mm或1.27 mm0.25 mm（多见于单列附散热片或单列V形）、1.27 mm0.25 mm（多见于双列扁平封装）、二、集成电路封装与端子识别任务四 汽车上的集成电路1 mm0.15 mm（多见于双列

40、或四列扁平封装）、0.8 mm(0.050.15)mm（多见于四列扁平封装）、0.65 mm0.03 mm（多见于四列扁平封装）。双列直插式两列端子之间的宽度一般有7.47.62 mm、10.16 mm、12.7 mm、15.24 mm等数种。二、集成电路封装与端子识别任务四 汽车上的集成电路按双列扁平封装两列之间的宽度分（包括引线长度），一般有66.5 mm、0.15 mm、7.6 mm、10.510.65 mm等。四列扁平封装40端子以上的长宽一般有10 mm10 mm（不计引线长度）、13.6 mm13.6 mm（包括引线长度）、20.6 mm20.6 mm（包括引线长度）、8.45 m

41、m8.45 mm（不计引线长度）、14 mm14 mm（不计引线长度）等。二、集成电路封装与端子识别任务四 汽车上的集成电路按双列扁平封装两列之间的宽度分（包括引线长度），一般有66.5 mm、0.15 mm、7.6 mm、10.510.65 mm等。四列扁平封装40端子以上的长宽一般有10 mm10 mm（不计引线长度）、13.6 mm13.6 mm（包括引线长度）、20.6 mm20.6 mm（包括引线长度）、8.45 mm8.45 mm（不计引线长度）、14 mm14 mm（不计引线长度）等。三、集成电路的检测和故障诊断方法任务四 汽车上的集成电路 一般来说，集成电路的检测和故障诊断的方

42、法有电阻法、电压法、波形法和替代法4种。(1)电阻法。电阻法指用万用表测量集成电路各端对地之间的电阻，与标准值进行比较，从中发现问题。(2)电压法。电压法指用万用表电压挡测量对地电压，与标准电压进行比较，应符合规定，如有不符合标准电压值的引线端，再检查其外围元件，三、集成电路的检测和故障诊断方法任务四 汽车上的集成电路 若外围元件没有失效和损坏，则认为是集成电路的问题。(3)波形法。波形法指用示波器看其波形，与标准波形进行比较，从中发现问题。(4)替代法。替代法指用型号完全相同的集成块进行替换实验，在拆焊时应注意外围电路不得有短路现象。四、集成电路在汽车中的应用任务四 汽车上的集成电路1.MC

43、3325汽车电子调压器专用集成电路MC3325是美国Motorola公司生产的汽车电子调压器专用集成电路。图6-30所示为MC3325的内部原理。在MC3325内部有一个由六个二极管(VD5VD10和一个稳压二极管(VDZ1)构成的电压基准值电路，检测发电机输出电压，设定调节门限值。四、集成电路在汽车中的应用任务四 汽车上的集成电路可根据不同型号发电机将发电机的输出电压接到5、6、7端中的一个端子上，得到不同的电压调节值。5端门限电压为11.813.45 V，6端门限电压为11.112.75 V，7端门限电压为10.511.9 V。利用8端还可以自行设定电压调节值。构成电池失效检测电路。在蓄电

44、池失效的情况下，只要4端电压保持为1.31.7 V或以上四、集成电路在汽车中的应用任务四 汽车上的集成电路就能保证调节器继续工作，构成过压检测电路。在2、9端子的电压共同作用下，构成输出电压调节电路。10端为输出端子，连接在达林顿管上。图6-31所示为MC3325集成电路电压调节器的典型应用电路。采用双列直插14端子封装，1端接地，11、12、13、14不用。四、集成电路在汽车中的应用任务四 汽车上的集成电路四、集成电路在汽车中的应用任务四 汽车上的集成电路连接在5、6、7端子中的一个，作为调节电压值，控制MC3325内部二极管串的电压，确定温度系数。2.磁电式电子点火系统工作原理汽车的磁脉冲

45、式（磁电式）电子点火装置有多种形式，它们的传感器、点火控制器的结构及点火线圈的匝数比等都有一定差异，但它们的工作原理十分相似。四、集成电路在汽车中的应用任务四 汽车上的集成电路图6-32所示的控制电路为一种比较典型的电子点火电路，许多汽车上电子点火系统中的点火电路与此基本相同或大同小异。它的主要特点是用永磁式信号发生器代替了断电器触点。四、集成电路在汽车中的应用任务四 汽车上的集成电路四、集成电路在汽车中的应用任务四 汽车上的集成电路信号发生器中的转子凸极数与发动机气缸数相同，利用凸极转动信号线圈感应出信号电压，该信号经放大、整形为矩形电压波，最后由直流放大器控制晶体管开关电路，使点火线圈产生

46、高压电，以实现点火。五、集成电路芯片的应用任务四 汽车上的集成电路1.集成电路的外形集成电路常见的外形有圆形金属外壳封装、扁平形陶瓷或塑料外壳封装、双列直插式陶瓷或塑料封装三种，如图6-33所示。2.集成电路引脚识别引脚排列顺序的标志一般由色点、管键、凹槽及封装时压出的圆形标志组成。五、集成电路芯片的应用任务四 汽车上的集成电路五、集成电路芯片的应用任务四 汽车上的集成电路扁平形或双列直插式集成块引脚的识别方法如下：将集成电路水平放置，引出脚向下，标志对着自己身体一边，靠近身体右面的第一个脚即为第一引线脚，如图6-34所示。圆形管壳型集成块则以管键为参考标志编排引脚序号。3.集成电路的故障诊断

47、方法1）电阻法用万用表测量集成电路各脚对地之间的电阻，与标准值进行比较，从中发现问题。五、集成电路芯片的应用任务四 汽车上的集成电路五、集成电路芯片的应用任务四 汽车上的集成电路2）电压法用万用表电压挡测量各脚对地电压，与标准电压进行比较，则可认为是集成电路的问题。3）波形法用示波器查看其波形，与标准波形进行比较，从中发现问题。五、集成电路芯片的应用任务四 汽车上的集成电路4）替代法用型号完全相同的集成块进行替换试验，但拆焊时注意外围电路不得有短路现象。4.常用集成电路芯片引脚常用集成电路芯片引脚如6-35所示。五、集成电路芯片的应用任务四 汽车上的集成电路技能训练一、举重裁判电路的设计与制作

48、1.实验目的(1)熟悉基本逻辑门电路的逻辑功能及测试方法。(2)用实验验证所设计电路的逻辑功能。2.实验器材数字电路实验台，集成芯片74LS00，导线若干。3.实验学时实验学时为2学时。技能训练一、举重裁判电路的设计与制作4.实验步骤(1)工作原理。用与非门设计一个举重裁判表决电路，设举重比赛有三个裁判，一个主裁判和两个副裁判，只有当两个或两个以上裁判判明成功，且其中一个为主裁判时，表明举重成功。(2)逻辑抽象。输入变量：主裁判为A，副裁判为B、C，判明成功为1，失败为0。技能训练一、举重裁判电路的设计与制作输出变量：举重成功与否用变量Y表示，成功为1，失败为0。(3)化简。(4)逻辑电路图。

49、图6-36所示为举重裁判电路的逻辑电路。(5)74LS00芯片引脚图。图6-37所示为74LS00芯片引脚。技能训练一、举重裁判电路的设计与制作技能训练一、举重裁判电路的设计与制作技能训练二、转向闪光器实验1.实验目的学习并掌握转向闪光器的组成及工作原理。2.实验器材汽车电器实验台。3.实验学时实验学时为2学时。技能训练二、转向闪光器实验4.实验步骤(1)工作原理。汽车转向灯主要用于指示车辆的转弯方向，以引起交通民警、行人和其他驾驶员的注意，提高车辆行驶的安全性。另外，汽车转向灯同时闪烁还用作危险警报的指示。汽车转向灯的闪烁是通过闪光器来实现的技能训练二、转向闪光器实验目前多采用结构简单、体积

50、小、工作稳定、使用寿命长的电子式闪光器，即晶体管式和集成电路式两大类。集成电路闪光器与晶体管闪光器的不同之处是用集成电路取代了晶体管振荡器。图6-38所示为无触点式集成电路闪光器的工作原理。技能训练二、转向闪光器实验技能训练二、转向闪光器实验(2)实验内容。在实验台上操作转向开关，演示转向闪光器的工作过程。对照原理图分析其工作原理。5.实验报告(1)真实填写实验结果。(2)分析转向闪光器的工作原理。技能训练本项目主要介绍数字电路的相关知识。以集成电路闪光器组成的汽车转向信号系统为载体，介绍了逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路。（1）数字电路是处理数字信号的电路，数字信号是以1、0代替高、低电平