高中數位邏輯實習_正反器實驗_D型正反器的相關知識_鄭旺泉

. DeltaMOOCx

14 Nov 201708:43

Summary

TLDR鄭旺泉老師在這次的數位邏輯實習課程中，為學生們深入講解了D型正反器的工作原理和應用。首先介紹了D型正反器的真值表，闡述了PR和CLR腳的作用以及它們對輸出狀態的影響。接著，老師解釋了D型正反器的函數式，強調了D輸入對下一狀態的決定性作用。此外，還詳細講解了激勵表的含義，並指導學生如何根據當前狀態和目標狀態來設置D輸入，以實現狀態轉換。老師強調了熟記真值表和激勵表對於未來電路設計的重要性，並鼓勵學生多加練習，以便熟能生巧。

Takeaways

😀 D型正反器的真值表和函数式是课程的基础内容，需要理解其工作原理。
🔄 PR和CLR脚在D型正反器中具有重要作用，它们的状态决定了正反器的工作模式。
❌ 当PR和CLR脚同时为0时，D型正反器的输出将不可用，因为这样会导致输出矛盾。
🔑 PR脚为0和CLR脚为1时，D型正反器的输出将被置为1，显示了PR脚的控制作用。
🔒 当PR脚为1且CLR脚为0时，无论CK和D输入如何，输出都将被置为0，显示了CLR脚的控制作用。
🔄 当PR和CLR脚不动作时，D输入端的状态将决定正反器的下一个状态。
📉 D输入端为0时，无论当前状态如何，下一个状态都将是0。
📈 D输入端为1时，下一个状态将与当前状态相同，无论当前状态是0还是1。
📊 函数式表明，D型正反器的下一个状态Qn+1仅取决于D输入端的状态，与当前状态Qn无关。
🛠️ 激励表是设计电路时的重要工具，它显示了在当前输出状态下，如何通过最少的输入改变达到下一个状态。
📝 学习D型正反器的真值表、函数式和激励表对于理解和设计数字电路至关重要，需要熟练掌握。

Q & A

D型正反器是什么？
-D型正反器是一种数字逻辑 circuit，它具有保持当前状态或根据输入信号改变状态的功能。
D型正反器的真值表中PR和CLR脚的作用是什么？
-PR脚和CLR脚是D型正反器的控制输入。PR脚置0可以使输出变为1，而CLR脚置0可以使输出变为0。它们没有优先权设置，不能同时为0，否则会导致输出矛盾。
为什么PR和CLR脚不能同时为0？
-PR和CLR脚没有优先权设置，如果同时为0，会导致输出状态不确定，从而产生矛盾现象。
D型正反器的函数式是什么？
-D型正反器的函数式是Qn+1 = D，表示下一个状态仅由D输入决定，与当前状态Qn无关。
D型正反器的激励表是什么？
-激励表显示了在已知当前输出下，产生特定下一个状态所需的最少输入值。
如何理解D型正反器的激励表？
-激励表帮助我们了解在当前状态如何通过改变输入来达到期望的下一个状态。例如，如果当前状态是0，要变为1，D输入应为1。
D型正反器的真值表中，为什么有些状态是不可用的？
-在真值表中，当PR和CLR脚同时为0时，无论CK和D输入是什么状态，该状态都是不可用的，因为这样会导致输出不确定。
在D型正反器中，PR脚和CLR脚的优先权如何？
-在D型正反器中，PR脚和CLR脚没有优先权设置，它们不能同时为0，否则会导致输出矛盾。
D型正反器的输出状态如何由D输入决定？
-D型正反器的输出状态完全由D输入决定，如果D为0，则下一个状态为0；如果D为1，则下一个状态与当前状态相同。
为什么在设计电路时，D型正反器的真值表和激励表非常重要？
-真值表和激励表对于理解D型正反器的行为至关重要，它们帮助设计者预测电路在不同输入条件下的行为，并确保电路按预期工作。
D型正反器的函数式如何简化电路设计？
-D型正反器的函数式Qn+1 = D简化了设计过程，因为它直接表明了下一个状态只取决于D输入，这使得设计者可以更容易地进行电路逻辑的规划和预测。
D型正反器的激励表在电路设计中的应用是什么？
-激励表用于确定在特定当前状态下，如何通过改变输入来达到期望的下一个状态，这对于设计复杂的逻辑电路和状态机至关重要。

Outlines

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📚 D型正反器基础知识

本段介绍了D型正反器的基本概念和工作原理。鄭旺泉老师首先欢迎学生们参加数字逻辑实习课程，并简要说明了课程内容。课程将涵盖D型正反器的真值表、函数式和激励表。特别指出了PR和CLR引脚的功能及其在不同状态下的输出情况。例如，当PR和CLR都为0时，正反器处于不可用状态，因为这两个引脚没有优先级设置，不能同时为低电平，否则会导致输出矛盾。当PR为0而CLR为1时，输出将被强制为1；反之，当PR为1而CLR为0时，输出将被强制为0。此外，还解释了在没有PR和CLR信号的情况下，D输入端的值如何决定下一状态的输出。最后，老师介绍了D型正反器的函数式，即下一状态Qn+1仅取决于D输入端的值，与当前状态Qn无关。

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🔍 D型正反器的激励表

在第二段中，老师继续深入讲解D型正反器的激励表。激励表是用于指导如何通过最少的输入改变来实现从一个状态到另一个状态的转换。老师通过分析真值表，详细解释了在不同当前状态（Qn）下，为了达到下一个状态（Qn+1），D输入端应该如何设置。例如，如果当前状态为0且希望下一个状态也为0，则D应设置为0；如果当前状态为0但下一个状态需要为1，则D应设置为1。同样，如果当前状态为1且希望下一个状态为0或1，D的设置应分别为0或1。老师强调了熟记激励表的重要性，因为它在电路设计中非常关键。最后，老师提醒学生，除了D型正反器，T型和JK型正反器的激励表也同样重要，需要学生们熟练掌握。

Mindmap

Keywords

💡D型正反器

D型正反器是一种数字电路元件，它的功能是将输入的D信号在时钟信号的作用下锁存到输出端。在视频中，D型正反器是核心主题，详细介绍了它的工作原理、真值表、函数式以及激励表，帮助学生理解它在电路设计中的重要性。

💡真值表

真值表用于描述逻辑电路在不同输入条件下的输出结果。在视频中，真值表被用来详细说明D型正反器在不同输入情况下的输出状态，是理解其工作原理的重要工具。

💡函數式

函数式描述了输出如何依赖于输入的数学关系。在视频中，函数式用于解释D型正反器的下一状态如何完全由当前的D输入决定，而与当前状态无关。

💡激勵表

激励表用于确定要从一个状态转换到另一个状态所需的输入条件。在视频中，激励表通过列出不同状态变化的D输入需求，帮助学生理解如何通过设定输入来控制D型正反器的状态变化。

💡PR脚

PR脚（Preset）是D型正反器的一个输入端，用于设置输出为1。在视频中，PR脚的状态会影响D型正反器的输出，特别是在讨论PR=0时如何使输出变为1。

💡CLR脚

CLR脚（Clear）是D型正反器的一个输入端，用于将输出复位为0。在视频中，CLR脚的状态对正反器的输出有直接影响，特别是在CLR=0时，如何使输出变为0。

💡触发脚

触发脚（Clock）用于控制正反器何时更新输出。在视频中，触发脚的作用是决定何时根据D输入更新输出状态，体现了时序逻辑电路的特性。

💡现态

现态指的是正反器当前的输出状态。在视频中，现态被用来描述D型正反器在某一时刻的状态，解释了如何通过输入的D信号改变现态。

💡次态

次态指的是正反器在下一个时钟周期的输出状态。在视频中，次态是关键概念，用来说明D型正反器如何在输入信号的作用下，从现态过渡到次态。

💡组合逻辑

组合逻辑指的是一种电路，其输出只依赖于当前输入。在视频中，D型正反器的输出被解释为一种组合逻辑的结果，展示了输入如何直接决定输出。

Highlights

课程介绍了D型正反器的相关知识，包括其真值表和函数式。

D型正反器的真值表中，PR和CLR脚同时为0时，状态不可用。

PR脚和CLR脚没有优先权设置，不能同时为0以避免输出矛盾。

当PR脚为0且CLR脚为1时，输出固定为1。

PR脚为1且CLR脚为0时，无论CK和D状态如何，输出固定为0。

D型正反器的函数式表明，Qn+1的状态只依赖于D输入。

D输入为0时，无论Qn状态如何，Qn+1都将是0。

D输入为1时，Qn+1的状态将与Qn相同。

介绍了D型正反器的激励表，它是设计电路时的重要工具。

激励表显示了从当前状态到下一状态所需的最少输入值。

四种可能的状态变化包括0变0，0变1，1变0，1变1。

从0变0时，D应接0；从0变1时，D应接1。

从1变0时，D应接0；从1变1时，D应接1。

强调了熟记D型正反器的真值表和激励表的重要性。

课程还计划介绍T型和JK型正反器的激励表。

真值表和激励表对于电路设计具有重要作用。

建议学生如果还有不理解的地方，回去查看投影片。