关于数字电路中触发器教学的几点思考

发布时间:2019-07-03  点击量:

作者:曹丽娟
  【摘要】触发器作为连接组合逻辑电路和时序逻辑电路这两部分的桥梁,在整个数字电路中起着承上启下的作用。因而,对于触发器的掌握显得非常重要。本文针对触发器的教学提出了总分式,循序渐进、由浅入深,对比,抓住内在联系,把握重点等几条原则,希望能给大家学习触发器带来帮助。
  【关键词】触发器教学  总分式  循序渐进、由浅入深  对比  抓住内在联系  把握重点
  【中图分类号】TN783-4 【文献标识码】A 【文章编號】2095-3089(2019)16-0019-01
  触发器这一章节是在学生学习了基本逻辑门和组合逻辑电路分析设计等章节的基础上开始学习的内容,并为后续学习时序逻辑电路做下铺垫。本文根据自己和前辈的教学经验,主要谈谈数字电路中触发器教学的几点思考:
  一、触发器的教学应遵循总分式的原则
  触发器的教学应遵循总分式的原则。首先当然是触发器的基本概述,包括定义、特点、触发器基本状态、分类以及触发方式等,在有了这些基本概念的基础上,再分别进行各种类型触发器的学习。
  二、触发器的教学应遵循循序渐进、由浅入深的原则
  触发器的教学应遵循循序渐进、由浅入深的原则。基本RS触发器(又称R-S锁存器)是各种触发器电路中结构形式最简单的一种[1]。同时,它又是许多复杂电路结构触发器的一个组成部分,因此第一个要掌握的当然是基本RS触发器,而且对它的学习要相对多花点时间。
  然而,在数字系统中,为协调各部分的动作,常常要求某些触发器于同一时刻动作。为此,必须引入同步信号(或称时钟信号),简称时钟,用CP(Clock Pulse的缩写)表示[2]。这种受时钟信号控制的触发器是由基本RS触发器引申出来的,统称为时钟触发器(又称同步触发器或钟控触发器)。
  而且在同步式触发器的学习中,也是要遵循循序渐进、由浅入深的原则。因为同步式触发器分为同步RS触发器、同步JK触发器、同步D触发器,其中同步RS触发器是基础,其他的几种同步触发器可以由同步RS触发器变形得到。
  为了提高同步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,在同步触发器的基础上又产生了主从结构触发器。
  由主从RS触发器特性方程,我们可以发现,它含有约束条件,使用不方便,因而引出无约束条件的主从JK触发器。主从JK触发器的教学应注意引导分析其动作原理,重点分析存在一次变化现象的问题。正是由于主从JK触发器存在一次变化现象,为了提高其抗干扰能力,引出边沿触发器的内容。
  综上所述,基本RS触发器是前提,为了解决触发器动作的同步问题,产生了同步触发器。为了提高同步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,于是在同步触发器的基础上又产生了主从结构触发器。最后,为了提高主从触发器的抗干扰能力,引出边沿触发器。因此,整个触发器的教学应该遵循循序渐进、由浅入深的原则。
  三、触发器的教学应遵循对比的原则
  触发器的教学应遵循对比的原则。触发器主要包括基本RS触发器、同步触发器(同步RS触发器、同步JK触发器、同步D触发器)、主从触发器、边沿触发器,它们之间存在着很多的相同和不同,因此对于该部分的教学,要引导学生分别从电路结构、逻辑符号、逻辑功能表等方面对比进行,找出它们的异同,比较记忆。
   比如说,对于主从RS触发器的教学,一定要把其工作原理分析清楚,并与同步RS触发器对比,在同步RS触发器的基础上掌握画主从RS触发器输出Q端波形的基本步骤。
  四、触发器的教学应抓住内在联系,把握重点的原则
  触发器的教学应抓住内在联系,把握重点的原则。触发器按功能分有RS、JK、D、T、T’触发器这五种类型,但最常见的集成触发器是JK触发器和D触发器。T、T’触发器没有集成产品,如需要时,可用其他触发器转换成T或T’触发器[1]。实际生产的大多数为是JK触发器和D触发器,由JK触发器和D触发器可构成其他类型的触发器。而且JK触发器和D触发器彼此也是可以相互转换的。因此,触发器的教学要把重点放在JK触发器和D触发器上,并要重点掌握利用JK触发器和D触发器的转换。下图给出的就是由JK触发器向D触发器转换和由D触发器向JK触发器转换的框图。
  总的来说,关于数字电路中触发器的教学,本文简要的谈了几点,希望能对学生学习或者同行教学有一定帮助。
  参考文献:
  [1]刘金华.数字电子技术[M].北京:北京大学出版社,2010.
  [2]阎石. 数字电子技术基础[M].高等教育出版社,1983.

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