汽車電工電子技術(shù)課件 項(xiàng)目六-任務(wù)2 555轉(zhuǎn)向閃光訊響器電路調(diào)試

汽車電工電子技術(shù)項(xiàng)目六組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路的裝調(diào)555轉(zhuǎn)向閃光訊響器電路調(diào)試任務(wù)2任務(wù)描述客戶的一輛轎車，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障，來某4S店維修?？蛻粝肓私馄囖D(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理，請(qǐng)根據(jù)客戶需要，按要求完成相應(yīng)的工作任務(wù)。汽車左轉(zhuǎn)彎時(shí)，左轉(zhuǎn)向燈閃亮，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出“嘀嘀”的轉(zhuǎn)向提醒聲；汽車右轉(zhuǎn)彎時(shí)，右轉(zhuǎn)向燈閃亮，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出“嘀嘀”的轉(zhuǎn)向提醒聲。任務(wù)引導(dǎo)1.時(shí)序邏輯電路和組合邏輯電路有什么不同？2.常見觸發(fā)器有哪些，它們分別有什么作用？請(qǐng)思考：一、基本RS觸發(fā)器從結(jié)構(gòu)上分，RS觸發(fā)器可分為基本RS觸發(fā)器、同步RS觸發(fā)器。不同結(jié)構(gòu)的觸發(fā)器狀態(tài)變化的時(shí)間不一樣?；綬S觸發(fā)器的輸出直接由R、S狀態(tài)決定，原狀態(tài)Qn是R、S變化前的觸發(fā)器狀態(tài)，狀態(tài)Qn+1是R、S變化后的觸發(fā)器狀態(tài)，即按輸入R、S信號(hào)變化劃分原狀態(tài)和次狀態(tài)。基本RS觸發(fā)器由兩個(gè)與非門的輸出端和輸入端交叉反饋相接，邏輯電路如圖所示。二、同步RS觸發(fā)器在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)一個(gè)邏輯電路中有多個(gè)觸發(fā)器時(shí)，為使各觸發(fā)器輸出狀態(tài)的變化在規(guī)定時(shí)刻發(fā)生，觸發(fā)器的工作狀態(tài)不僅要由R、S端的信號(hào)來決定，而且還希望觸發(fā)器按一定的節(jié)拍翻轉(zhuǎn)。為此，給觸發(fā)器引入了一個(gè)時(shí)鐘脈沖信號(hào)CP作為觸發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)時(shí)刻的控制信號(hào)。只有在CP端上出現(xiàn)時(shí)鐘脈沖時(shí)，觸發(fā)器的狀態(tài)才能變化。具有時(shí)鐘脈沖控制的觸發(fā)器稱為同步觸發(fā)器。同步觸發(fā)器狀態(tài)的變化不僅取決于輸入信號(hào)的變化，還取決于時(shí)鐘脈沖CP的作用。二、同步RS觸發(fā)器同步RS觸發(fā)器由4個(gè)與非門組成，邏輯電路及邏輯符號(hào)如圖所示。RS觸發(fā)器雖然結(jié)構(gòu)簡單，但有兩個(gè)嚴(yán)重缺陷：一是有不確定狀態(tài)；二是觸發(fā)器在CP持續(xù)期間有可能發(fā)生多于一次的翻轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象稱為空翻現(xiàn)象。克服上述兩缺陷的方法，在于改進(jìn)引導(dǎo)觸發(fā)門電路。三、JK觸發(fā)器為確保數(shù)字系統(tǒng)的可靠工作，要求觸發(fā)器來一個(gè)CP時(shí)鐘脈沖至多翻轉(zhuǎn)一次，即避免出現(xiàn)“空翻”現(xiàn)象。為此，研制出電平觸發(fā)方式的主從觸發(fā)器、邊沿觸發(fā)方式的維持阻塞觸發(fā)器等多種類型的、能夠抑制“空翻”現(xiàn)象的觸發(fā)器。JK觸發(fā)器是功能完善、使用靈活和通用性較強(qiáng)的一種觸發(fā)器，用它可以組成各種具有其他功能的觸發(fā)器和寄存器、計(jì)數(shù)器等數(shù)字器件。常用型號(hào)有74LS112（下降邊沿觸發(fā)的雙JK觸發(fā)器）、CC4027（上升沿觸發(fā)的雙JK觸發(fā)器）及74LS276（4JK觸發(fā)器）等。三、JK觸發(fā)器下圖是74LS112雙JK觸發(fā)器的引腳功能及邏輯符號(hào)。四、D觸發(fā)器D觸發(fā)器是只有一個(gè)控制信號(hào)輸入端的觸發(fā)器，通常為邊沿觸發(fā)器。D觸發(fā)器分為上升沿觸發(fā)和下降沿觸發(fā)兩種，它的次態(tài)只取決于時(shí)鐘脈沖觸發(fā)邊沿到來前控制信號(hào)D端的狀態(tài)。在主從JK觸發(fā)器中克服了RS觸發(fā)器中不定狀態(tài)和空翻現(xiàn)象的缺陷，但仍存在一次翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象。在邊沿D觸發(fā)器中采用了維持阻塞原理，不但克服了RS觸發(fā)器中的不定狀態(tài)與空翻現(xiàn)象，而且解決了主從JK觸發(fā)器中的一次翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象。在此，不討論D觸發(fā)器的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)及工作原理，主要分析D觸發(fā)器的邏輯功能。四、D觸發(fā)器下圖是74LS74（雙D觸發(fā)器）的引腳功能及邏輯符號(hào)。D觸發(fā)器的特性方程為

。五、計(jì)數(shù)器在數(shù)字系統(tǒng)中使用最多的時(shí)序邏輯電路就是計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器不僅能用于對(duì)時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)，還可以用于分頻、定時(shí)、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖和進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算等，計(jì)數(shù)器若按各個(gè)計(jì)數(shù)單元?jiǎng)幼鞯拇涡騽澐?，可分為同步?jì)數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器；若按進(jìn)制方式不同劃分，可分為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器以及任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器；若按計(jì)數(shù)過程中數(shù)字的增減劃分，可分為加法計(jì)數(shù)器、減法計(jì)數(shù)器和加減均可的可逆計(jì)數(shù)器。集成計(jì)數(shù)器具有功能完善、通用性強(qiáng)、功耗低、工作速度快、功能可擴(kuò)展等許多優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。集成同步計(jì)數(shù)器電路復(fù)雜，但計(jì)數(shù)速度快，多用在計(jì)算機(jī)電路中。目前生產(chǎn)的同步計(jì)數(shù)器芯片分為二進(jìn)制和十進(jìn)制兩種。集成異步計(jì)數(shù)器電路簡單，但計(jì)數(shù)速度慢，多用于儀器、儀表中。五、計(jì)數(shù)器1.四位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161四位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS161具有計(jì)數(shù)、保持、預(yù)置、清零功能。五、計(jì)數(shù)器用74LS161和必要的門電路實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。要求利用

端實(shí)現(xiàn)。

解：計(jì)數(shù)器采用BCD8421碼。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的狀態(tài)如表所示。當(dāng)?shù)?0個(gè)CP脈沖上升沿到來時(shí)，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為Q3Q2Q1Q0=1010，與非門輸出低電平送到

端，計(jì)數(shù)器復(fù)位為0000，由于1010狀態(tài)轉(zhuǎn)瞬即逝，故稱為過渡狀態(tài)。五、計(jì)數(shù)器2.二—五—十進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器74LS29074LS290兼有二進(jìn)制、五進(jìn)制和十進(jìn)制三種計(jì)數(shù)功能。當(dāng)十進(jìn)制計(jì)數(shù)時(shí)，又有8421BCD和5421BCD碼選用功能。六、555定時(shí)器1.555定時(shí)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)由分壓器、比較器、基本RS觸發(fā)器和放電三極管等部分組成。六、555定時(shí)器1.555定時(shí)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)555定時(shí)器功能表中，。一、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是只有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的電路。特點(diǎn)：有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)；在觸發(fā)脈沖作用下，電路將從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)，在暫穩(wěn)態(tài)停留一段時(shí)間后，又自動(dòng)返回到穩(wěn)定狀態(tài)；暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間的長短取決于電路本身參數(shù)，與觸發(fā)脈沖的寬度無關(guān)。拓展提高一、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1.用555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器拓展提高①穩(wěn)態(tài)②暫穩(wěn)態(tài)③自動(dòng)返回穩(wěn)定狀態(tài)可看出，脈沖寬度tw大小與定時(shí)元件R、C的大小有關(guān)，而與輸入脈沖寬度及電源電壓大小無關(guān)，調(diào)節(jié)定時(shí)元件，可以改變輸出脈沖寬度。一、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器2.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用拓展提高（1）定時(shí)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可以構(gòu)成定時(shí)電路，與繼電器或驅(qū)動(dòng)放大電路配合，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、定時(shí)開關(guān)的功能等。（2）分頻當(dāng)一個(gè)觸發(fā)脈沖使單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器進(jìn)入暫穩(wěn)狀態(tài)，在此脈沖以后時(shí)間tw內(nèi)，如果再輸入其他觸發(fā)脈沖，則對(duì)觸發(fā)器狀態(tài)不再起作用；只有當(dāng)觸發(fā)器處于和穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，輸入的觸發(fā)脈沖才起作用，分頻電路正是利用這個(gè)特性將高頻率信號(hào)變換為低頻率信號(hào)，電路如圖所示。二、多諧振蕩器1.用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器拓展提高兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)維持時(shí)間的計(jì)算公式：振蕩周期：振蕩頻率