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1、数字电路-08触发器基本功能测试实验一. 实验目的1. 学习触发器逻辑功能的测试方法。2. 了解基本RS触发器、D触发器及JK触发器的逻辑功能及触发方式。3. 进一步学习用示波器测量比较两路相关信号波形的周期、脉宽等参数的方法。二. 实验原理双稳态触发器具有两个互补的输出端Q和Q。触发器正常工作时,Q与Q的逻辑电平 总是互补，即一个为“0”时另一个一定是“1”。(当触发器工作在非正常状态时,Q和Q的 输出电平有可能相同，使用时必须注意避免出现这种情况)。RS触发器具有两个开关量特性的激励输入端R和S,R的有效电平使触发器复位 (Reset) ,Q=“0”； S的有效电平使触发器置位(Set),
2、 Q=“1”，所以称为Reset_Set 触发器。74LSOO图10-1与非门组成的基本RS触发器电路原理图图10-1是两个与非门互相反馈组成的基本RS触发器电路。当激励S为有效电平时, 输出Q立即置位为“1”，而激励R为有效电平时，输出Q复位为“0”，两者都为无效电 平时,输出保持原来的状态不变。JK触发器具有两个激励输入端“J”，“K”，其特性方程为：Qn+i = JQn + KQn o在 有效时钟脉冲触发时，输出可以实现“同步置位”，“同步复位”，“状态不变”，“状态 变反”四种功能。74LS112是下降沿触发有效的集成JK触发器，片上有两个JK触发器， 引脚标号以“1”，“2”区别，如
3、图10-2 (a)所示。D触发器只有一个激励输入端D。当触发脉冲有效时，D触发器的输出与激励输入相 同，由于在时间上滞后于输入，所以又称Delay触发器。74LS74是上升沿触发有效的双 D集成触发器，片上有两个D触发器，引脚排列如图10-2 (b)所示。集成触发器一般具有直接(direct)置位、复位控制端S与R ,如图10-2中74LS112 和74LS74引脚图所示。当R或S有效时(为低电平“0”)，触发器立即被复位或者置位。 所以，R与S又称异步复位、置位端。直接置位、复位功能可以用来预置触发器的初始 状态，但在使用时必须注意两者不允许同时有效，而且不允许与时钟触发控制同时有效。1CK
4、 116VCC1K215IRd1.1314ISd4132CK5丘6112J710SSdGND092074LS112IRd11斗 VCCID己131C 1)ii-1减CP = Q (i 1)ii-1CP = Q (i 1)ii-1表 10-1三. 实验参考电路1. 与非门组成的基本RS触发器如图10-1所示。2. 集成触发器电路如图10-4所示。图10-4集成触发器实验电路3. 信号传输电路如图10-5所示。74LSU0图10-5信号传输电路4. 2位二进制减计数器如图10-3所示。四. 实验预习要求1. 复习基本RS触发器、JK触发器及D触发器的工作原理及特点。2. 分析图10-1基本RS触发
5、器的输入是高电平有效还是低电平有效？3. 列出图10-4中各触发器的状态方程，考虑D触发器和JK触发器各转换成了什么触 发器？是T触发器还是厂触发器？分析CP，Q，Q的波形。4. 分析图10-5电路中，A， B， C三信号的逻辑关系。5. 若图10-3中触发器FF1的时钟由FF0的输出Q直接控制，分析状态码Q，Q如何变化？具有怎样的计数特性？01 06. 用74LS74集成双D触发器设计一个2位二进制异步减计数器，实现图10-3电路的 功能。画出电路原理图。五 实验内容及步骤1. 基本RS触发器功能测试用与非门74LS00组成如图10-1所示的基本RS触发器。按表10-2测试其逻辑功能。 完成
6、后保留电路。最后两项反复操作几遍，看R与S同时从“0”变为“1”后，Q。的状 态是否一致。2. 集成JK触发器功能测试(1)观察集成触发器的置位、复位功能。RSQoQ 0功能011110110011根据图10-2中JK触发器74LS112的引脚图，选择一个触发器。直接置位S、复位 输入R接逻辑开关。按表10-3控制R和S ,记录触发器的输出状态。最后两项反复操 作几遍，看R和S同时从“0”变为“D1”后,输出Q是否为同一状态。DD表10-2RdSDQQ功能011110110011表10-3(2)触发器的激励输入J和K也接逻辑开关，时钟输入CP由实验步骤1中基本RS触发器的输出Q控制。先直接复位
7、J-K触发器，然后Rd与Sd都置“1”。按表10-4控制其 J，K和CP信号，记录JK触发器的输出状态。 其中CP的上升沿f是指Q原来的状态为“0” ,控制基本RS触发器置位端S使Q 变“1”。同理，CP信号的下降沿I是指Q从“1”变为“0”。用逻辑指示灯观察CP信 号的变化以便记录。0J1100001111K0000111111CPfIfIIIIQQ表10-4(3) J，K端置“1” , Rd或Sd端置“0”，观察CP能否影响触发器的输出状态。(4) J，K，R，S都置“1”，触发器的CP直接由逻辑开关控制，观察开关从“ 1”变为 “0”时触发器的状态能否正常翻转。3. 集成触发器应用按图1
8、0-4电路和图10-2的器件引脚排列图接线。电路的时钟C输入1kHz脉冲波, 用示波器同步观察CP, Q, Q的波形，注意时钟信号和各波形的时序对应关系。记录波 12形时先观察CP与Q,然后对照Q记录Q。实验完毕保留电路。1 1 24. 信号传输中的竞争冒险现象观察(1) 按图10-5连接与非门电路。用示波器同步观察并记录A, B，C三点波形。(2) 把C点输出的波形作为图10-4电路的时钟输入信号，观察能否触发电路。5. 按预习要求5改接图10-3电路，CP输入10kHz时钟脉冲。观察并记录输出波形，测 试各信号周期。实验完毕保留电路。6. 连接预习要求6设计的电路，并将实验内容5电路中FF1的输出Q作为本电路的输入时钟cp。记录各输出信号波形并测试信号周期。1六 实验设备和器材名称数量型号1. 双踪示波器1台学校自备2. 函数信号发生器1台学校自备3. 直流电源1台5V4. 适配器1只SD128B5.14芯IC插座2只SD1436.16芯IC插座1只SD1447. 4位输入器2只SD1018. 4位输出器1只SD102B9. 集成芯片若干74LS00 74LS112 74LS7410.连接导线若干P211.实验用6孔插件方板297mmX300mm
