D触发器的使用
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实验3 D触发器及其应用
一、实验目的
1、熟悉D触发器的逻辑功能;
2、掌握用D触发器构成分频器的方法;
3、掌握简单时序逻辑电路的设计方法。
二、实验设备
1、数字电路实验箱;
2、数字双踪示波器;
3、函数信号发生器;
4、集成电路:74LS00;
5、集成电路:74LS74;
三、实验内容
1、用74LS74(1片)构成二分频器、四分频器,并用示波器观察波形;
简单介绍分析:
(1)74LS74:双D触发器(上升沿触发的边沿D触发器)
D触发器在时钟脉冲CP的前沿(正跳变0→1)发生翻转,触发器的次态取决于CP脉冲上升沿到来之前D端的状态,即=D。因此,它具有置0、置1两种功能。由于在CP=1期间电路具有维持阻塞作用,所以在CP=1期间,D端的数据状态变化,不会影响触发器的输出状态。/R D和/S D分别是决定触发器初始状态的置0、置1端。当不需要强迫置0、置1时,/R D和/S D端都应置高电平。74LS74(CC4013),74LS175(CC4042)等均为上升沿触发的边沿触发器。
(2)74LS74引脚图:
(图3-1)
(3)二分频器的连接线路原理图:
图(3-2)
实验步骤如下:
a.按照上面的连线原理图(3-2)在实验板上连好线;
b.打开电源开关;
c.在CP端加入1kHz的连续方波,用示波器观察CP,1Q,2Q各点的波形。(4)四分频器的连接线路原理图:
图(3-3)
实验步骤如下:
a.按照上面的连线原理图(3-3)在实验板上连好线;
b.打开电源开关;
c.在CP端加入1kHz的连续方波,用示波器观察CP,1Q,2Q各点的波形。
2、实现如图所示时序脉冲(74LS74和74LS00各1片)
图(3-4)
简单介绍分析:
(1)逻辑分配:
00010 01110 11100 10001(2)特征方程:
(3)实现上述时序脉冲的线路连接图如下:
(图3-5)
实验步骤如下:
a.按照上面的连线原理图(3-5)在实验板上连好线;
b.打开电源开关;
c.在CP端加入1kHz的连续方波,用示波器观察输入和输出波形并记录。
四、实验结果
1、用74LS74(1片)构成二分频器实验连接线路:
(图3-6)
2、示波器波形显示:
(图3-7)
3、用74LS74(1片)构成四分频器实验连接线路:
(图3-8)
4、示波器波形显示:
(图3-9)
5、用74LS74和74LS00实现时序脉冲的实验连接线路:
(图3-10)
6、示波器波形显示:
(图3-11)
五、故障排除
在构成二分频和四分频电路的时候,示波器显示的波形带有较多的毛刺,不知道这个应该怎样去除,才能使得图形更近符合理论。
还有就是在实现时序脉冲的时候,刚开始想了很多办法都无法实现三个逻辑变量的与,因为只给了一个74LS00作为辅助器件,后来经过讨论发现实际上可以借助74LS00(二输入端四与非门)来实现三个逻辑变量的与,就是相对有点麻烦,不过也是顺带复习了前面的实验内容,最后经过检查电路连接,得到了正确的实验结果和波形。
六、心得体会
这次实验比较难以理解,主要是因为理论课上老师还没有讲授到这部分内容,所以开始的时候我们听得不是很明白,也就很难下手去做这个实验。后来经过老师的讲解和图示的理解,我慢慢开始有点懂了。做数电实验逻辑上要十分清晰,这样在连线上才不会很乱。
我们在老师的电路图指导下,经过合作完成了这次实验。每次的设计性的实验对于我们来说都是相对难度比较大的
,有时候我们就懒得动脑思考,很浮躁的不愿意动笔去画一画逻辑电路图和真值表
,经过这几次实验,我发现真值表对于实验的完成还是很有帮助的,我们只有在脑子中把要设计的东西先构思好,然后才能付诸实践,在实验中进一步发现问题并尝试着自己去探究解决问题,我想这样我们做实验才有意义,才能真正的提高我们的动手能力和动脑思考、创新思维。
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