21年12月集寧師專(zhuān)學(xué)報(bào) Joumal JiningTeachers ColIege V01.23 No.4 Dec.2001 文章編號(hào):1009—7171(2001)04—0041-01 RS觸發(fā)器 “不定狀態(tài)" 的理解 董永勝 王金寶 (集寧師專(zhuān)物理系 內(nèi)蒙古集寧012000) 摘要RS觸發(fā)器作為時(shí)序邏輯電路的基礎(chǔ)電路,具有十分重要的作用,表述它的邏輯功能 ?!┓椒ㄒ捕喾N多樣.有邏輯函數(shù)表示法、波形圖表示法、時(shí)序圖表示法等等.本文通過(guò)波形圖直 觀地闡明了各種Rs觸發(fā)器“不定狀態(tài)”發(fā)生的時(shí)間段,以加深對(duì)Rs觸發(fā)器更進(jìn)一步了解. 關(guān)鍵詞波形圖 Rs觸發(fā)器 不定狀態(tài) ‘中圖分類(lèi)號(hào):TN79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 我們?cè)趲啄甑摹稊?shù)字電路》教學(xué)實(shí)踐中,發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)學(xué)生對(duì)RS觸發(fā)器“不定狀 態(tài)”不是十分理解,經(jīng)常提出各種問(wèn)題,而教科書(shū)上又沒(méi)有明確指出這一問(wèn)題.因此,本文 通過(guò)波形圖直觀地說(shuō)明了各種RS觸發(fā)器“不.毫狀態(tài)”發(fā)生的時(shí)間段,以使廣大讀者對(duì) RS觸發(fā)器有更進(jìn)~步的了解. 1基本RS觸發(fā)器 其電路結(jié)構(gòu)如圖(1)所示,所謂RS觸發(fā)器的“不定狀態(tài)”是指當(dāng)RS觸發(fā)器兩端 同時(shí)送信號(hào),即S=S---0,則此時(shí)觸發(fā)器的輸出Q=Q=l,破壞了Q與Q的互非邏輯關(guān)系, 在信號(hào)同時(shí)撤除之后,即R=S=l,由于與非門(mén)傳輸時(shí)間的差異(不可能 (注:不定狀態(tài)發(fā)生在RS信號(hào)同時(shí)撤除之后)(圖a所示) 2.同步RS觸發(fā)器: 完全相同),其輸出狀態(tài)究竟是“l”態(tài)還是“0” 態(tài)將無(wú)法確定.這時(shí)觸發(fā)器的輸出狀態(tài)我們稱(chēng) 之為“不定狀態(tài)”這種狀態(tài)一般情況下不允許 出現(xiàn)rs觸發(fā)器狀態(tài)不定分析,但有時(shí)又不可避免.下面我們通過(guò)波形圖 說(shuō)明一下基本RS觸發(fā)器“不定狀態(tài)”發(fā)生的 時(shí)間.虛線部分表示“不定狀態(tài)”發(fā)生的時(shí)間段. 其電路結(jié)構(gòu)如圖(2)所示,同步Rs觸發(fā)器 的”不定狀態(tài)”是指在Cp=l期間當(dāng)R=S=I時(shí), 此時(shí)觸發(fā)器輸出狀態(tài)Q=Q=l,破壞了Q與Q 的邏輯關(guān)系,當(dāng)Cr=l期間S=-R=0或者當(dāng)Cp=0 以后,由于Gl、G2兩與非門(mén)傳輸時(shí)間的差異 (不可能完全相同),因而其輸入是“l“態(tài)還 注:不定狀態(tài)發(fā)生在伊,R=S=0時(shí)或G=0時(shí)是“0“態(tài)將無(wú)法確定.這種狀態(tài)一般情況下也不允許出現(xiàn),但有時(shí)又不可避免.下面我們 再通過(guò)波形圖說(shuō)明一下同步RS觸發(fā)器“不定狀態(tài)“發(fā)生的時(shí)間.虛線部分表示不定狀 態(tài)發(fā)生的時(shí)間段.(圖b表示) (下轉(zhuǎn)43頁(yè)) 收稿日期:2001-04-26 張秀娥:對(duì)夫蘭克—赫茲實(shí)驗(yàn)的思考43 重態(tài)),這個(gè)態(tài)是基態(tài)之E除亞穩(wěn)態(tài)6氓之外能量最低的—個(gè)激發(fā)態(tài),能量剛好為4.9ev.所以F-—H 實(shí)驗(yàn)中I^---Ucl::曲線中相對(duì)應(yīng)的峰間距是4.ev而最低激發(fā)態(tài)能量 是4.67ev. 厶3.2 F---H實(shí)驗(yàn)與玻耳理論的關(guān)系大多教材敘述為:“F--H實(shí)驗(yàn)是 在玻耳假設(shè)提出后為了驗(yàn)證原子內(nèi)部能量不連續(xù)的結(jié)論而于1914 年提出”.事實(shí)上真是先有玻耳理論后有F_—H實(shí)驗(yàn)嗎? 911年就開(kāi)始做了電子與氣體非彈性碰撞的實(shí) 驗(yàn).到1914年將實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫(xiě)成論文.他們并不是為了證實(shí)或檢驗(yàn)玻 耳原子理論而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的,因?yàn)椋保梗保蹦赀€沒(méi)有出現(xiàn)玻耳理論.1911 年夫蘭克和赫茲開(kāi)始對(duì)氣體放電進(jìn)行研究rs觸發(fā)器狀態(tài)不定分析,當(dāng)時(shí)人們對(duì)原子和分子 510 1.5 Uor 間碰撞過(guò)程的研究已經(jīng)取得了一些重要的結(jié)果.而夫蘭克和赫茲就是在前人的基礎(chǔ)上改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)裝置.用此實(shí)驗(yàn)測(cè)量某種氣體的電離電巍電離電勢(shì)的測(cè)定在科學(xué)匕有著很重要的價(jià)值.實(shí)驗(yàn)時(shí) 逐漸增大加速電醫(yī)觀察電流的變化結(jié)果得到如圖2所示的曲線.曲線的峰間距為4.9V.當(dāng)時(shí)夫蘭 克和赫茲并沒(méi)有認(rèn)識(shí)到這一電位是汞的激發(fā)電位而解釋成4.9V是汞的電離電勢(shì).對(duì)這一結(jié)論首 先提出懷疑的是玻耳,宣到1919年夫蘭克和赫茲重新審查了他們的實(shí)驗(yàn)并證明了在實(shí)驗(yàn)中4.9V 的加速電壓根本不能使汞原子電離這一電壓是汞的最低激發(fā)電位. 4結(jié)語(yǔ) 當(dāng)然對(duì)于—個(gè)理論與實(shí)驗(yàn)的先后有時(shí)候是無(wú)關(guān)緊要的,但對(duì)這樣~個(gè)著名實(shí)驗(yàn),如果違背歷 史事實(shí),會(huì)使學(xué)生忽略一個(gè)重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱苦與曲折過(guò)程產(chǎn)生一種曲解效應(yīng)’不利于培養(yǎng)學(xué)生 艱苦探索的精神. 參考文獻(xiàn): 【1】吳思誠(chéng)。
王祖銓?zhuān)锢韺?shí)驗(yàn)n歸.北京:北京大擘出版社.. 【2】褚圣辟.原子物理【M】.北京:人民教育出版社. f3】關(guān)洪.物理系史選講M.北京:高等教育出版社. 【4】華中工學(xué)院儀器廠.F--It實(shí)驗(yàn)儀說(shuō)明書(shū). 年月 (上接4l頁(yè)) 3主從l遲觸發(fā)器 其電路結(jié)構(gòu)如圖3所示,在Ce=l期間。 當(dāng)R=S=l時(shí),主觸發(fā)器的輸出狀態(tài) Q=Q=1,從觸發(fā)器保持原狀態(tài).當(dāng)c,下降 沿到來(lái)后,從觸發(fā)器輸出狀態(tài)為Q=蠶=i,即 觸發(fā)器的輸出狀態(tài),而主觸發(fā)器的輸出狀態(tài)s 不確定.當(dāng)。上升沿到來(lái)后。從觸發(fā)器的輸 出狀態(tài)不確定,即觸發(fā)器輸出狀態(tài)為“不定注:不定狀發(fā)生在從觸發(fā)器輸出狀態(tài)Q:蠶:1之后狀態(tài)“,而主觸發(fā)器的輸出狀態(tài)為Q=蠶=1. 下面我們?cè)偻ㄟ^(guò)波形圖表示主從RS觸發(fā)器“不定狀態(tài)“發(fā)生的時(shí)間.虛線部分表示 不定狀態(tài)“發(fā)生的時(shí)間段.(圖C表示) 參考文獻(xiàn) 【l】閨石.?dāng)?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)(第三版),高等教育出版社,1989.3 【2】康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)(數(shù)字電路部分)高等教育出版社,1988.3 f3】鬲淑芳.?dāng)?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)(第一版)陜西師范大學(xué)出版社,1995.