数字电路第四章PPT
数字电路是计算机科学和电子工程中的一门重要课程,本章节将详细介绍数字电路的基础知识,包括时序电路概述、时序电路的构成、时序电路的分类、集成触发器及其应用等内容。
时序电路概述
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时序电路是数字电路中的一种基本结构,它的输出不仅和当前的输入有关,而且和历史的输入有关,具有记忆功能。时序电路有记忆元件—触发器,触发器有0、1两种状态,状态在一定条件下可以转换,电路中触发器的状态记录了历史的输入。时序电路的输出不仅和当前的输入有关,而且和当前的电路状态有关。
时序电路的构成
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时序电路的构成可以用时态方程、特征方程、激励方程和输出方程来描述。时态方程描述了电路的状态转换,特征方程描述了电路的性质,激励方程描述了电路的输入,输出方程描述了电路的输出。
时序电路的分类
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时序电路可以分为异步时序电路和同步时序电路两种。同步时序电路是指电路中各触发器的时钟端连接在一起,所有触发器的状态同时变化(在同一时钟脉冲的上升沿或下降沿时刻)。异步时序电路是指电路中各触发器的时钟输入端没有全部连接在一起,各触发器的状态不受同一个时钟脉冲统一控制。
集成触发器及其应用
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触发器是数字电路中的一种基本元件,具有记忆功能。常用的触发器有基本R-S触发器、时钟R-S触发器、D触发器、JK触发器和T触发器等。这些触发器可以单独使用,也可以组合使用以实现更加复杂的逻辑功能。
基本R-S触发器
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基本R-S触发器是最简单的触发器,是构成其他触发器的基础。它由一对互补的输出端、置位端和复位端组成。置位端和复位端可以控制触发器的状态转换。基本R-S触发器的逻辑功能可以用约束方程和状态方程来描述。
工作波形图
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工作波形图是展示触发器工作状态的图形,能够直观地展示触发器的状态转换过程。
或非门构成的基本R-S触发器
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或非门可以用来构成基本R-S触发器,具有简单的结构和易于实现的优点。