數(shù)電研討——用cmos傳輸門和cmos非門設(shè)計(jì)邊沿d觸發(fā)器-資料下載頁
2025-06-06 01:59本頁面
【正文】 圖 8 第七章 設(shè)計(jì)拓展 本次研究性學(xué)習(xí)主要是使用 CMOS傳輸門和 CMOS反相器設(shè)計(jì) D觸發(fā)器。但為了加深我對(duì)電子元器件的理解并充分鍛煉我的設(shè)計(jì)能力，我想到用 CMOS傳輸門和 CMOS反相器設(shè)計(jì)一個(gè)搶答器。 此電路中有 N個(gè)輸入和 N個(gè)輸出，每個(gè)人對(duì)應(yīng)各自的一個(gè)輸出，每個(gè)輸出端各連接一個(gè)燈。先按下的人會(huì)使其他人的搶答器失效，同時(shí)該人的信號(hào)輸出，燈亮起，表示該人搶答成功。 由 CMOS傳輸門和 CMOS反相器構(gòu)成的異或門 工作原理：如圖 9，此與非門由三個(gè)反相器和一個(gè)傳輸門構(gòu)成。 A=B=0： TG斷開，則 C=B—=1， F=C—=0； A=B=1： TG導(dǎo)通， C=B=1，反相器 2的兩只 MOS管都截止，輸出 F=0； A=1， B=0： TG導(dǎo)通， F=1； A=0， B=1： TG斷開， F=1。 用 CMOS 傳輸門和 CMOS 與非門設(shè)計(jì) D 觸發(fā)器 13 圖 9 搶答器結(jié)構(gòu)圖如圖 10 圖 10 用 CMOS 傳輸門和 CMOS 與非門設(shè)計(jì) D 觸發(fā)器 14 工作原理 如圖 11，當(dāng) A先閉合開關(guān)時(shí)，高電平通過傳輸門 A1輸出， LED1亮起 。 圖 11 如圖 12，與此同時(shí)使異或門 U6的兩個(gè)輸入都為 1，異或門 U6輸出 0，使得傳輸門 A2關(guān)閉， B的信號(hào)無法傳遞到輸出燈 LED2。反之亦然。 圖 12 用 CMOS 傳輸門和 CMOS 與非門設(shè)計(jì) D 觸發(fā)器 15 電路的改進(jìn) 改進(jìn)的原因 由原電路可知，如果有 N個(gè)輸入則有 N個(gè)輸出，每個(gè)輸出都回對(duì)應(yīng)一個(gè)燈，這樣一來，如果輸入很多，則需要更多的燈，導(dǎo)致成本變高，而且電路多變，不利于集成量產(chǎn)。 而如果最后由數(shù)碼管顯示出數(shù)字，則可降低成本。 改進(jìn)后的電路圖 如圖 13。 圖 13 第八 章 將設(shè)計(jì) 的 D觸 發(fā)器轉(zhuǎn)換成 JK觸發(fā)器和 T觸發(fā)器 D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成 JK觸發(fā)器 （如圖 14） D觸發(fā)器的狀態(tài)方程是： Qn+1=D； jk觸發(fā)器的狀態(tài)方程是： Qn+1=JQ—n+K— Qn。 讓兩式相等 可得： D=JQ— n+K— Qn。 用 CMOS 傳輸門和 CMOS 與非門設(shè)計(jì) D 觸發(fā)器 16 用門電路實(shí)現(xiàn)上述函數(shù)即可轉(zhuǎn)換成為 JK觸發(fā)器 圖 14 D觸發(fā)器轉(zhuǎn)成 T觸發(fā)器（如圖 15） 圖 15 第 九 章 收獲與感想 本次數(shù)電研究性學(xué)習(xí)，大大加深了我對(duì)觸發(fā)器的理解，也充分地鍛煉了我的設(shè)計(jì)能力，我感到這次研討對(duì)我有意義深遠(yuǎn)的作用，因此我做出了如下總結(jié)。 1. 通過本次研究性學(xué)習(xí)，讓我明白對(duì)于一個(gè)課題來說，什么叫研究，通過什么研究，怎樣研究。不僅要表達(dá)出原理，畫出電路圖，進(jìn)行仿真，而且還要討論其性能。除此以外，還要和其他方案進(jìn)行橫向比較，在不同需求下選擇不同方案。 。在課本上學(xué)習(xí)內(nèi)容遠(yuǎn)遠(yuǎn)不 用 CMOS 傳輸門和 CMOS 與非門設(shè)計(jì) D 觸發(fā)器 17 夠，當(dāng)我親手去設(shè)計(jì)一些東西的時(shí)候才感覺到理論與實(shí)踐的差異。這讓我明白只有把理論與實(shí)踐相結(jié)合才能學(xué) 好這門課。 MULTISM 軟件的使用。剛剛使用這個(gè)軟件時(shí)，大部分元件需要上網(wǎng)查找資料才能在軟件中找到。本次研究性學(xué)習(xí)需要多次使用此軟件進(jìn)行操作。我從磕磕絆絆地查找元器件到在短時(shí)間內(nèi)就能夠制作出完整的電路。這對(duì)于我來說是一個(gè)飛躍。 （從局部到整體，再從整體到局部，辨證思想）的運(yùn)用。哲學(xué)是知識(shí)中的知識(shí)，首先應(yīng)用局部到整體的思想，分析構(gòu)成 D 觸發(fā)器的門電路 :傳輸門和與非門，再從整體到局部分析其性能。緊接著用辯證的思想對(duì) 74HC74 和 74LS74 進(jìn)行分析，分析其優(yōu)缺點(diǎn)。 坦白 地說，由于這學(xué)期學(xué)生工作比較繁重，我對(duì)于本學(xué)科學(xué)的并不是很透徹，所以最初做出來的報(bào)告不太詳盡，自己的東西也比較少，再加上格式的問題，給老師看了幾分鐘就被打了回來，我深表慚愧。但我沒有灰心，而是回去認(rèn)真閱讀課本，加深了解后進(jìn)行設(shè)計(jì)，不僅如此，我還通過自己的反復(fù)琢磨進(jìn)行了拓展，設(shè)計(jì)出了由 CMOS 傳輸門和 CMOS 反相器構(gòu)成的搶答器， 希望沒有辜負(fù)老師的期望，也對(duì)得起這個(gè)優(yōu)秀的專業(yè)，以及作為一名交大學(xué)子的本分。可以說，如果沒有老師的高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求，我無法做出這樣完整的報(bào)告，也不可能對(duì)本學(xué)科進(jìn)行如此深入地研究。我也深知，老師的批評(píng)意味著對(duì)我還有希望，所以我更要盡力去證明自己。最后我想感謝老師的耐心教導(dǎo)，讓我懂得認(rèn)真能把事情多對(duì)，用心能把事情做好。 致謝 在此 感謝老師組織本次研討，并感謝老師耐心地為我們講解，指導(dǎo)。 參考文獻(xiàn) [1]侯建軍 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].高等教育出版社， 2021 [2]薛忠杰 .CMOS門電路延遲時(shí)間經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ团c估算 [J].中國集成電路，總第 33期 [3]王接枝 ,熊熙烈 ,呂巋 ,黃先愷 ,何錦軍 .CMOS觸發(fā)器在 CP邊沿的工作特性研究 [J]. 電子技術(shù)應(yīng)用， 2021，第四期 [4]孫東豐，紀(jì)玲 .D觸發(fā)器在開關(guān)信號(hào)中的應(yīng)用 [J].中國高新技術(shù)企業(yè)， 2021 [5]周潤德 .數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)課件 [M].清華大學(xué) ,2021
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