JK觸發(fā)器的應(yīng)用與仿真

1、JK觸發(fā)器的應(yīng)用晚會(huì)彩燈與六進(jìn)制計(jì)數(shù)器一、前言 觸發(fā)器具有記憶功能，它是數(shù)字電路中用來存貯二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的單元電路。觸發(fā)器的輸出不但取決于它的輸入，而且還與它原來的狀態(tài)有關(guān)。觸發(fā)器接收信號(hào)之前的狀態(tài)叫初態(tài)，用表示；觸發(fā)器接收信號(hào)之后的狀態(tài)叫次態(tài)，表示。為了從根本上解決電平直接控制問題，人們?cè)谕接|發(fā)器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了主從RS觸發(fā)器。時(shí)鐘脈沖先讓主觸發(fā)器防止翻轉(zhuǎn)而后讓從觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，這就是“主從型觸發(fā)器”的由來，但主從觸發(fā)器中、之間仍存在約束的缺點(diǎn)，為了克服它，人們又設(shè)計(jì)出主從觸發(fā)器。為主從觸發(fā)器74LS76的內(nèi)部電路圖； 由圖可看出觸發(fā)器是下降沿到來時(shí)翻轉(zhuǎn)的。由真值表可以看出在任何情況下都能有輸出

2、，不存在約束問題，故應(yīng)用非常廣泛。主從型JK觸發(fā)器的邏輯狀態(tài)表如下表所示：JK功能0000保持110100置0101001置1111101計(jì)數(shù)10在數(shù)字電路中所使用的觸發(fā)器，往往是用一種脈沖來控制處電器的翻轉(zhuǎn)時(shí)刻這種正脈沖常常被稱為時(shí)鐘脈沖，它是一種控制命令 二 觀察JK觸發(fā)器的輸入、輸出波形 1 JK觸發(fā)器的連線如下圖所示當(dāng)J=1 K=1是輸入輸出迫性如圖所示（所選擇的JK觸發(fā)器） 當(dāng)J=1K=0 時(shí)1.三 Jk觸發(fā)器的應(yīng)用設(shè)計(jì)與仿真分析 1晚會(huì)彩燈 所用的器件 3個(gè)JK觸發(fā)器， 三個(gè)彩色指示燈，時(shí)鐘脈沖器，電源 1個(gè)74L32D或門電路 晚會(huì)彩燈設(shè)計(jì)要求 要求三燈依次亮燈，先紅燈藍(lán)燈黃燈依

3、次亮燈，最后三燈一起亮燈，如此循環(huán)下去，起到改變顏色的功能調(diào)節(jié)晚會(huì)氛圍。 (1) 晚會(huì)彩燈原理圖如下圖所示:理論分析（2） 觸發(fā)器U1的輸入端J1= K1=1 觸發(fā)器U2的輸入端 J2=Q1+Q3 K2=1觸發(fā)器U3的輸入端 J3=Q2 K3= Q1 開始三燈都熄滅，由于所選擇的JK觸發(fā)器具有在時(shí)鐘脈沖上升沿觸發(fā)的特點(diǎn)，則當(dāng)時(shí)鐘脈沖通過時(shí)，在上升觸發(fā)點(diǎn)時(shí)將發(fā)生反轉(zhuǎn)，進(jìn)而改變燈亮的循序。個(gè)觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖C1=C2=C3=CP上升時(shí)觸發(fā)點(diǎn)有效 。當(dāng)Q1=1時(shí) 紅燈亮，Q2=1時(shí)藍(lán)燈亮， Q3=1時(shí)黃燈亮。當(dāng)均為1時(shí)三燈一起亮。（3）列出狀態(tài)表 由觸發(fā)器的功能可直接列出其狀態(tài)表，如下表所示：CPQ

4、1Q2Q3000011002010300141115000（4）根據(jù)功能表分析功能得到如下結(jié)果：由狀態(tài)表知，由第1個(gè)脈沖開始到第5個(gè)脈沖終止，循環(huán)一周 當(dāng)Q1=1時(shí)紅燈亮，Q2=1時(shí)藍(lán)燈亮，當(dāng)Q3=1時(shí)黃燈亮，當(dāng)輸出均為1時(shí)三個(gè)彩燈一起亮，如此循環(huán)下去，改變時(shí)鐘脈沖的輸出平率，則可以調(diào)節(jié)亮燈的快慢的平率，時(shí)鐘脈沖的平率越大則變化越快，亮燈的周期越短(5) 經(jīng)過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所涉及的電路與預(yù)期效果一致。 2 六進(jìn)制計(jì)數(shù)器 元器件：3個(gè)JK觸發(fā)器 2個(gè)與非門 2個(gè)非門 電源 一個(gè)四蹤示波器等六進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)要求，在電子計(jì)算機(jī)和數(shù)字邏輯系統(tǒng)中，計(jì)數(shù)器是最基本部件之一，他能累計(jì)輸入的脈沖數(shù)目就像數(shù)數(shù)一

5、樣，最后給出累計(jì)總數(shù)。六進(jìn)制計(jì)數(shù)器就是經(jīng)過六個(gè)脈沖循環(huán)一次。（1）六進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路原理如下圖所示（2）分析原理、根據(jù)電路圖知道各個(gè)觸發(fā)器的輸出輸入端的情況U0觸發(fā)器的輸入端 J0=K0=1U1觸發(fā)器的輸入情況 J1=K1= U2觸發(fā)器的輸入情況 J2= K2=Q0（3）列出狀態(tài)便如下表所示，CPQ2Q1Q0十進(jìn)制數(shù)0000010011201023011341004510156000進(jìn)位（4）畫出波形圖，有仿真所得如下圖所示（5）結(jié)果 有狀態(tài)表和波形圖知，所涉及的電路符合六進(jìn)制計(jì)數(shù)器的要求。四 分析設(shè)計(jì)小結(jié)1通過設(shè)計(jì)熟悉 掌握了觸發(fā)器的功能和觸發(fā)方式，了解異步置位和異步復(fù)位的功能。2. 掌握如何用用示波器觀察觸發(fā)器輸出波形。3. 了解觸發(fā)器之間的轉(zhuǎn)換，并檢驗(yàn)其邏輯功能4，用JK觸發(fā)器制作晚會(huì)彩燈及六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，掌握了如何運(yùn)用觸發(fā)器功能。五 參考文獻(xiàn)1秦曾煌 電工學(xué) 第七版 北京：高等教育出版社2陳勇 電工學(xué)電子技術(shù) 中國水利水電出版社3王連