孔昭平
[摘 要]觸發器邏輯功能表現形式靈活,以名稱、邏輯電路圖標志、關聯方法、連接形式總結出適合中職學生記憶的方法,以便于學生掌握與分析觸發器邏輯關系知識,形成一個記憶的體系。
[關鍵詞]觸發器 邏輯功能 記憶法
[中圖分類號]G71[文獻標識碼]A[文章編號]16746058(2016)300117
觸發器是中職學生必須掌握的基礎知識,描述觸發器邏輯功能的方法有真值表、邏輯表達式、波形圖、邏輯圖等。由于觸發方式的區別,因此學生不易記憶,容易混淆邏輯關系。筆者結合實際教學總結以下方法以便學生巧記觸發器的邏輯功能。
一、觸發器名稱和邏輯功能關聯記憶法
觸發器主要有兩個雙穩態:0態和1態。相應輸入端能使輸出端Q處于0態和1態,稱為置0端或置1端。在觸發器接收數據期間,置0端有效,Q輸出為0,置1端有效,Q輸出為1,簡記為置0端有效置0,置1端有效置1。在中職教材中只涉及RS觸發器、JK觸發器、D觸發器。按照01的順序關聯觸發器名稱可以記為“RSKJ”。把JK觸發器記憶為KJ觸發器,以便符合01順序,即RSKJ對應0101,R端、K端為置0端,S端、J端為置1端。D觸發器只記住D端置1為1,置0為0,不需要特別想辦法記憶。實際上應向學生說明除了RS觸發器外,JK觸發器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還有別的功能,但筆者要求學生在心里還把它們記為置0端與置1端,這樣,觸發器功能記憶就方便了:“置0端有效置0,置1端有效置1;兩者同時有效,RS不允許,JK翻轉;兩者同時無效,均保持功能。”
二、觸發方式與記憶標志
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,觸發器才接收數據,否則,即便是置0端、置1端都有效也不會輸出數據。所以,控制端與置0端、置1端形成了“控制與受控”的關系。對受控端而言,有效無效表現在電平方式上,即高電平有效或者是低電平有效;對控制端而言,有效無效的表現形式有兩種,一是電平觸發方式,和受控端一樣;二是邊沿觸發方式,即上升沿或下降沿有效。故對置0端、置1端只有高低電平有效的說法,對控制端CP可能是高低電平有效,也可能是邊沿觸發有效,確認的標志就是在電路圖中CP端是否有“>”號存在,如有則上升沿有效;如有“>”且電路圖邊沿線外對應有圓圈標志則下降沿有效;如果沒有“>”則表示電平觸發方式。
在比較復雜一點的集成觸發器中,一般會出現直接置0端、直接置數端,叫法多樣:直接置數端、復位端、清零端。這些具有“直接”功能的端不受控制端控制,只要它們有效即進行相應的置數或清零操作,所以“直接”功能的端口在數據傳輸初始和結束時可能有效,起到準備和收尾工作作用,而在正常處理數據時應是無效存在的。在電路圖標志端符號一般加下標加以區別,如“直接置數端SD”。
三、記清楚關鍵“唯一”功能,其他類觸發器則聯想記憶
基本RS觸發器具有三個唯一:唯一學過的沒有控制端的觸發器;唯一的低電平有效的觸發器;唯一不允許置0置1端同時有效的觸發器。 對于基本RS觸發器和同步RS觸發器R端與S端不允許同時有效可以理解為:在邏輯電路中對數據的邏輯關系中出現同時有效時,輸出Q端會根據電路原理有可能出現1,也有可能出現0,到底會出現0還是1,對RS觸發器而言是不確定的,但不是0就是1,所以電路本身不會就此癱瘓,但對邏輯結果而言出現了不確定性,因此對電路本身是正常的,對邏輯關系來說是混亂的,故不允許RS端同時出現有效。另外還有一層含義,正因為電路在這種情況下還能正常工作,當出現RS端同時有效的不確定的邏輯結果對整個電路的邏輯關系不影響時,或者說數據在出現不確定邏輯結果期間,電路正好不接收數據,所以這個不確定結果也就沒有在邏輯關系中表現出來。所以我們要理解為對聯邏輯關系有影響時不允許,沒影響時可以出現,而不是絕對不出現。這點筆者是通過分析觸發器功能作邏輯波形圖時,學生遇到這種情況時無法完成后發現的。 唯一功能掌握了,其他情況比較好記,如集成邊沒JK觸發器是在控制端控制下,高電平有效,控制端是邊沿觸發方式,在CP有效期間,K有效置0,J有效置1,同時有效翻轉,無效保持,CP無效保持。
四、對置0、置1端和CP控制端相連類觸發器分析
如是置0、置1端相連類觸發器,則可在上述情況下直接簡化問題進行處理。而如是J、K端連一起,則不可能出現J端或K端單獨無效的情況,所以只能是要么J、K端同時有效翻轉,要么同時無效處于保持狀態。 在多個觸發器級連狀態下,如果所有觸發器CP控制端連一起,表示它們同時接收數據,是同步的。如果前面的觸發器輸出作為后面觸發器CP控制端的輸入,表示它們一級控制下一級,不是同時接收數據,是異步的。
綜上可知,由重點巧記進而全面掌握觸發器功能的總結記憶法,對中職學生學習觸發器起到了事半功倍的作用。
(責任編輯 陳劍平)