關(guān)于數(shù)字電路中觸發(fā)器教學(xué)的幾點(diǎn)思考

曹麗娟

【摘要】觸發(fā)器作為連接組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路這兩部分的橋梁，在整個(gè)數(shù)字電路中起著承上啟下的作用。因而，對(duì)于觸發(fā)器的掌握顯得非常重要。本文針對(duì)觸發(fā)器的教學(xué)提出了總分式，循序漸進(jìn)、由淺入深，對(duì)比，抓住內(nèi)在聯(lián)系，把握重點(diǎn)等幾條原則，希望能給大家學(xué)習(xí)觸發(fā)器帶來幫助。

【關(guān)鍵詞】觸發(fā)器教學(xué) ?總分式 ?循序漸進(jìn)、由淺入深 ?對(duì)比 ?抓住內(nèi)在聯(lián)系 ?把握重點(diǎn)

【中圖分類號(hào)】TN783-4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2019）16-0019-01

觸發(fā)器這一章節(jié)是在學(xué)生學(xué)習(xí)了基本邏輯門和組合邏輯電路分析設(shè)計(jì)等章節(jié)的基礎(chǔ)上開始學(xué)習(xí)的內(nèi)容，并為后續(xù)學(xué)習(xí)時(shí)序邏輯電路做下鋪墊。本文根據(jù)自己和前輩的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，主要談?wù)剶?shù)字電路中觸發(fā)器教學(xué)的幾點(diǎn)思考：

一、觸發(fā)器的教學(xué)應(yīng)遵循總分式的原則

觸發(fā)器的教學(xué)應(yīng)遵循總分式的原則。首先當(dāng)然是觸發(fā)器的基本概述，包括定義、特點(diǎn)、觸發(fā)器基本狀態(tài)、分類以及觸發(fā)方式等，在有了這些基本概念的基礎(chǔ)上，再分別進(jìn)行各種類型觸發(fā)器的學(xué)習(xí)。

二、觸發(fā)器的教學(xué)應(yīng)遵循循序漸進(jìn)、由淺入深的原則

觸發(fā)器的教學(xué)應(yīng)遵循循序漸進(jìn)、由淺入深的原則。基本RS觸發(fā)器（又稱R-S鎖存器）是各種觸發(fā)器電路中結(jié)構(gòu)形式最簡單的一種[1]。同時(shí)，它又是許多復(fù)雜電路結(jié)構(gòu)觸發(fā)器的一個(gè)組成部分，因此第一個(gè)要掌握的當(dāng)然是基本RS觸發(fā)器，而且對(duì)它的學(xué)習(xí)要相對(duì)多花點(diǎn)時(shí)間。

然而，在數(shù)字系統(tǒng)中，為協(xié)調(diào)各部分的動(dòng)作，常常要求某些觸發(fā)器于同一時(shí)刻動(dòng)作。為此，必須引入同步信號(hào)（或稱時(shí)鐘信號(hào)），簡稱時(shí)鐘，用CP（Clock Pulse的縮寫）表示[2]。這種受時(shí)鐘信號(hào)控制的觸發(fā)器是由基本RS觸發(fā)器引申出來的，統(tǒng)稱為時(shí)鐘觸發(fā)器（又稱同步觸發(fā)器或鐘控觸發(fā)器）。

而且在同步式觸發(fā)器的學(xué)習(xí)中，也是要遵循循序漸進(jìn)、由淺入深的原則。因?yàn)橥绞接|發(fā)器分為同步RS觸發(fā)器、同步JK觸發(fā)器、同步D觸發(fā)器，其中同步RS觸發(fā)器是基礎(chǔ)，其他的幾種同步觸發(fā)器可以由同步RS觸發(fā)器變形得到。

為了提高同步觸發(fā)器工作的可靠性，希望在每個(gè)CP周期里輸出端的狀態(tài)只能改變一次。為此，在同步觸發(fā)器的基礎(chǔ)上又產(chǎn)生了主從結(jié)構(gòu)觸發(fā)器。

由主從RS觸發(fā)器特性方程，我們可以發(fā)現(xiàn)，它含有約束條件，使用不方便，因而引出無約束條件的主從JK觸發(fā)器。主從JK觸發(fā)器的教學(xué)應(yīng)注意引導(dǎo)分析其動(dòng)作原理，重點(diǎn)分析存在一次變化現(xiàn)象的問題。正是由于主從JK觸發(fā)器存在一次變化現(xiàn)象，為了提高其抗干擾能力，引出邊沿觸發(fā)器的內(nèi)容。

綜上所述，基本RS觸發(fā)器是前提，為了解決觸發(fā)器動(dòng)作的同步問題，產(chǎn)生了同步觸發(fā)器。為了提高同步觸發(fā)器工作的可靠性，希望在每個(gè)CP周期里輸出端的狀態(tài)只能改變一次，于是在同步觸發(fā)器的基礎(chǔ)上又產(chǎn)生了主從結(jié)構(gòu)觸發(fā)器。最后，為了提高主從觸發(fā)器的抗干擾能力，引出邊沿觸發(fā)器。因此，整個(gè)觸發(fā)器的教學(xué)應(yīng)該遵循循序漸進(jìn)、由淺入深的原則。

三、觸發(fā)器的教學(xué)應(yīng)遵循對(duì)比的原則

觸發(fā)器的教學(xué)應(yīng)遵循對(duì)比的原則。觸發(fā)器主要包括基本RS觸發(fā)器、同步觸發(fā)器（同步RS觸發(fā)器、同步JK觸發(fā)器、同步D觸發(fā)器）、主從觸發(fā)器、邊沿觸發(fā)器，它們之間存在著很多的相同和不同，因此對(duì)于該部分的教學(xué)，要引導(dǎo)學(xué)生分別從電路結(jié)構(gòu)、邏輯符號(hào)、邏輯功能表等方面對(duì)比進(jìn)行，找出它們的異同，比較記憶。

比如說，對(duì)于主從RS觸發(fā)器的教學(xué)，一定要把其工作原理分析清楚，并與同步RS觸發(fā)器對(duì)比，在同步RS觸發(fā)器的基礎(chǔ)上掌握畫主從RS觸發(fā)器輸出Q端波形的基本步驟。

四、觸發(fā)器的教學(xué)應(yīng)抓住內(nèi)在聯(lián)系，把握重點(diǎn)的原則

觸發(fā)器的教學(xué)應(yīng)抓住內(nèi)在聯(lián)系，把握重點(diǎn)的原則。觸發(fā)器按功能分有RS、JK、D、T、T觸發(fā)器這五種類型，但最常見的集成觸發(fā)器是JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器。T、T觸發(fā)器沒有集成產(chǎn)品，如需要時(shí)，可用其他觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成T或T觸發(fā)器[1]。實(shí)際生產(chǎn)的大多數(shù)為是JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器，由JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器可構(gòu)成其他類型的觸發(fā)器。而且JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器彼此也是可以相互轉(zhuǎn)換的。因此，觸發(fā)器的教學(xué)要把重點(diǎn)放在JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器上，并要重點(diǎn)掌握利用JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器的轉(zhuǎn)換。下圖給出的就是由JK觸發(fā)器向D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換和由D觸發(fā)器向JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換的框圖。

總的來說，關(guān)于數(shù)字電路中觸發(fā)器的教學(xué)，本文簡要的談了幾點(diǎn)，希望能對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)或者同行教學(xué)有一定幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉金華.數(shù)字電子技術(shù)[M].北京：北京大學(xué)出版社，2010.

[2]閻石. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].高等教育出版社，1983.