孔昭平
[摘 要]觸發(fā)器邏輯功能表現(xiàn)形式靈活,以名稱、邏輯電路圖標(biāo)志、關(guān)聯(lián)方法、連接形式總結(jié)出適合中職學(xué)生記憶的方法,以便于學(xué)生掌握與分析觸發(fā)器邏輯關(guān)系知識(shí),形成一個(gè)記憶的體系。
[關(guān)鍵詞]觸發(fā)器 邏輯功能 記憶法
[中圖分類號(hào)]G71[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]16746058(2016)300117
觸發(fā)器是中職學(xué)生必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí),描述觸發(fā)器邏輯功能的方法有真值表、邏輯表達(dá)式、波形圖、邏輯圖等。由于觸發(fā)方式的區(qū)別,因此學(xué)生不易記憶,容易混淆邏輯關(guān)系。筆者結(jié)合實(shí)際教學(xué)總結(jié)以下方法以便學(xué)生巧記觸發(fā)器的邏輯功能。
一、觸發(fā)器名稱和邏輯功能關(guān)聯(lián)記憶法
觸發(fā)器主要有兩個(gè)雙穩(wěn)態(tài):0態(tài)和1態(tài)。相應(yīng)輸入端能使輸出端Q處于0態(tài)和1態(tài),稱為置0端或置1端。在觸發(fā)器接收數(shù)據(jù)期間,置0端有效,Q輸出為0,置1端有效,Q輸出為1,簡(jiǎn)記為置0端有效置0,置1端有效置1。在中職教材中只涉及RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器。按照01的順序關(guān)聯(lián)觸發(fā)器名稱可以記為“RSKJ”。把JK觸發(fā)器記憶為KJ觸發(fā)器,以便符合01順序,即RSKJ對(duì)應(yīng)0101,R端、K端為置0端,S端、J端為置1端。D觸發(fā)器只記住D端置1為1,置0為0,不需要特別想辦法記憶。實(shí)際上應(yīng)向?qū)W生說明除了RS觸發(fā)器外,JK觸發(fā)器J與K端不再稱置0端與置1端,也就是這兩端有效組合時(shí)還有別的功能,但筆者要求學(xué)生在心里還把它們記為置0端與置1端,這樣,觸發(fā)器功能記憶就方便了:“置0端有效置0,置1端有效置1;兩者同時(shí)有效,RS不允許,JK翻轉(zhuǎn);兩者同時(shí)無效,均保持功能?!?/p>
二、觸發(fā)方式與記憶標(biāo)志
無論是置0端還是置1端有效與否,還得取決于控制端是否有效。只有在控制端有效的前提下,觸發(fā)器才接收數(shù)據(jù),否則,即便是置0端、置1端都有效也不會(huì)輸出數(shù)據(jù)。所以,控制端與置0端、置1端形成了“控制與受控”的關(guān)系。對(duì)受控端而言,有效無效表現(xiàn)在電平方式上,即高電平有效或者是低電平有效;對(duì)控制端而言,有效無效的表現(xiàn)形式有兩種,一是電平觸發(fā)方式,和受控端一樣;二是邊沿觸發(fā)方式,即上升沿或下降沿有效。故對(duì)置0端、置1端只有高低電平有效的說法,對(duì)控制端CP可能是高低電平有效,也可能是邊沿觸發(fā)有效,確認(rèn)的標(biāo)志就是在電路圖中CP端是否有“>”號(hào)存在,如有則上升沿有效;如有“>”且電路圖邊沿線外對(duì)應(yīng)有圓圈標(biāo)志則下降沿有效;如果沒有“>”則表示電平觸發(fā)方式。
在比較復(fù)雜一點(diǎn)的集成觸發(fā)器中,一般會(huì)出現(xiàn)直接置0端、直接置數(shù)端,叫法多樣:直接置數(shù)端、復(fù)位端、清零端。這些具有“直接”功能的端不受控制端控制,只要它們有效即進(jìn)行相應(yīng)的置數(shù)或清零操作,所以“直接”功能的端口在數(shù)據(jù)傳輸初始和結(jié)束時(shí)可能有效,起到準(zhǔn)備和收尾工作作用,而在正常處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)是無效存在的。在電路圖標(biāo)志端符號(hào)一般加下標(biāo)加以區(qū)別,如“直接置數(shù)端SD”。
三、記清楚關(guān)鍵“唯一”功能,其他類觸發(fā)器則聯(lián)想記憶
基本RS觸發(fā)器具有三個(gè)唯一:唯一學(xué)過的沒有控制端的觸發(fā)器;唯一的低電平有效的觸發(fā)器;唯一不允許置0置1端同時(shí)有效的觸發(fā)器。 對(duì)于基本RS觸發(fā)器和同步RS觸發(fā)器R端與S端不允許同時(shí)有效可以理解為:在邏輯電路中對(duì)數(shù)據(jù)的邏輯關(guān)系中出現(xiàn)同時(shí)有效時(shí),輸出Q端會(huì)根據(jù)電路原理有可能出現(xiàn)1,也有可能出現(xiàn)0,到底會(huì)出現(xiàn)0還是1,對(duì)RS觸發(fā)器而言是不確定的,但不是0就是1,所以電路本身不會(huì)就此癱瘓,但對(duì)邏輯結(jié)果而言出現(xiàn)了不確定性,因此對(duì)電路本身是正常的,對(duì)邏輯關(guān)系來說是混亂的,故不允許RS端同時(shí)出現(xiàn)有效。另外還有一層含義,正因?yàn)殡娐吩谶@種情況下還能正常工作,當(dāng)出現(xiàn)RS端同時(shí)有效的不確定的邏輯結(jié)果對(duì)整個(gè)電路的邏輯關(guān)系不影響時(shí),或者說數(shù)據(jù)在出現(xiàn)不確定邏輯結(jié)果期間,電路正好不接收數(shù)據(jù),所以這個(gè)不確定結(jié)果也就沒有在邏輯關(guān)系中表現(xiàn)出來。所以我們要理解為對(duì)聯(lián)邏輯關(guān)系有影響時(shí)不允許,沒影響時(shí)可以出現(xiàn),而不是絕對(duì)不出現(xiàn)。這點(diǎn)筆者是通過分析觸發(fā)器功能作邏輯波形圖時(shí),學(xué)生遇到這種情況時(shí)無法完成后發(fā)現(xiàn)的。 唯一功能掌握了,其他情況比較好記,如集成邊沒JK觸發(fā)器是在控制端控制下,高電平有效,控制端是邊沿觸發(fā)方式,在CP有效期間,K有效置0,J有效置1,同時(shí)有效翻轉(zhuǎn),無效保持,CP無效保持。
四、對(duì)置0、置1端和CP控制端相連類觸發(fā)器分析
如是置0、置1端相連類觸發(fā)器,則可在上述情況下直接簡(jiǎn)化問題進(jìn)行處理。而如是J、K端連一起,則不可能出現(xiàn)J端或K端單獨(dú)無效的情況,所以只能是要么J、K端同時(shí)有效翻轉(zhuǎn),要么同時(shí)無效處于保持狀態(tài)。 在多個(gè)觸發(fā)器級(jí)連狀態(tài)下,如果所有觸發(fā)器CP控制端連一起,表示它們同時(shí)接收數(shù)據(jù),是同步的。如果前面的觸發(fā)器輸出作為后面觸發(fā)器CP控制端的輸入,表示它們一級(jí)控制下一級(jí),不是同時(shí)接收數(shù)據(jù),是異步的。
綜上可知,由重點(diǎn)巧記進(jìn)而全面掌握觸發(fā)器功能的總結(jié)記憶法,對(duì)中職學(xué)生學(xué)習(xí)觸發(fā)器起到了事半功倍的作用。
(責(zé)任編輯 陳劍平)