实验三触发器特性测试

数字逻辑实验指导书

葛长赟编写

大连东软信息学院

电子工程系

2016年8月

引言

《数字逻辑》是软件工程专业的必修课，为后续课程的实施，为进一步学习各专业后续课程打下基础，是一门理论与实践相结合的课程。

通过这门课程的学习，使学生掌握数字电路与系统的基本工作原理和分析设计方法；理解标准的集成电路器件使用方法为后续学习奠定基础。

本门课程理论内容包括：数制与码制、逻辑代数基础、组合逻辑电路的分析和设计、各种触发器及时序逻辑电路的分析和设计等，除数制与码制外，每部分内容都配备有相应的实验室实验，帮助学生理解和掌握相关知识内容。

本实验指导书旨在对《数字逻辑》课程的实验进行规范，内容包括：实验目的和要求、设备或环境、实验原理（项目分析和设计）、实验内容（项目实施）等。学生可遵照本实验指导书内容完成相应实验并提交实验报告。

设备与工具

这章主要介绍本实验指导书中会用到的硬件设备。

信号发生器

信号发生器是一台具有高度稳定性、多功能等特点的函数信号发生器。能直接产生正弦波、三角波、方波、斜波、脉冲波，波形对称可调并具有反向输出，直流电平可连续调节。TTL可与主信号做同步输出。还具有VCF 输入控制功能。频率计可做内部频率显示，也可外测1Hz~10.0MHz的信号频率，电压用LED显示。

万用表

万用表是一种多功能、多量程的便携式电子电工仪表，一般的万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻等。有些万用表还可测量电容、电感、功率、晶体管共射极直流放大系数等。

数字电路实验箱

数字电路实验箱可以为学生提供内容丰富的实验平台，结构设计灵活，可在此平台上搭建电路，完成数字电路课程要求的基本实验。

实验三：触发器特性测试

1.能力培养目标

●理解RS触发器、D触发器、JK触发器的工作原理

●能正确使用RS触发器、D触发器、JK触发器

2.项目任务要求

（1）利用与非门构成RS触发器

（2）测试D触发器的逻辑功能

（3）测试JK触发器的逻辑功能

3.项目分析

（1）RS触发器

把两个与非门的输入、输出端交叉连接，即可构成基本RS触发器。RS

触发器的__

Q和Q应该呈互补关系，但在

__

R= 0、

__

S= 0 时Q和

__

Q都为1，

所以此时为非法状态。

74LS00是最常见的二输入四与非门芯片之一，因此可选用74LS00芯片。

（2）D触发器

D触发器的应用很广，可用作数字信号的寄存、移位寄存、分频和波形发生等。下表中的“X”表示该引脚的电平无论高低，对输出结果不发生任何作用；“↑”表示该引脚要接到单次脉冲开关，且应为上升沿，按下单次脉冲按钮时输出结果会发生变化。

双D触发器74LS74芯片的引脚结构图如下所示，其中引脚14（VCC）

接5V电源，引脚7（GND）接地。CLR表示复位信号（清零），D表示触发

信号，CK表示时钟信号，PR表示预置，Q表示同相位输出，__

Q表示反相位

输出。

14131211109

8

1

2

3

4

5

6

7双 D 触发器 74LS74

Vcc 2CLR 2D 2CK 2PR 2Q 2Q GND

1CLR

1D

1CK

1PR

1Q

1Q

图2-5-1 74LS74引脚结构图

（3）JK 触发器

JK 触发器具有置0、置1、保持和翻转功能，在各类集成触发器中，JK 触发器的功能最为齐全。在实际应用中，它不仅有很强的通用性，而且能灵活地转换其他类型的触发器。下面分四种情况来分析主从型JK 触发器的逻辑功能。

JK 触发器在J=1，K=1的情况下，来一个时钟脉冲就翻转一次，即具有计数功能。

J=0，K=0时，触发器的状态保持不变。 J=1，K=0时，触发器的状态翻转成1态。 J=0，K=1时，触发器的状态翻转成0态。

【注】上表中的 “↓”表示该引脚要接到单次脉冲开关，且应为下降沿，按下单次脉冲按钮时输出结果会发生变化。

14131211109

8

1

2

3

4

5

6

7双 JK 触发器 74LS73

1J

1Q

1Q

GND

2K

2Q

2Q 2J

1CK

1CLR

1K

Vcc

2CK

2CLR

图2-5-2 74LS73引脚结构图

（4）实验设备及材料

● 数电实验箱（含连接线） 1台 ● 面包板（含连接线）

1台 ● 二输入四与非门74LS00 1片 ● 双D 触发器74LS74

1片

● 双JK 触发器74LS73 1片 ● 示波器

1台

4. 项目设计

（1）利用与非门构成RS 触发器

利用74LS00的两个与非门搭建RS 触发器，输入端__R 、__

S 接实验箱上的逻辑开关输出，输出端__

Q 、Q 接逻辑电平指示灯，电路接线图如下：

图2-5-3 RS触发器逻辑电路接线图

（2）测试D触发器的逻辑功能

74LS74芯片包含两个D触发器，测试时可任选其中一组触发器。将引脚CLR（复位端）、PR（置位端）、D接实验箱上的逻辑开关输出，引脚Q、

__

Q接逻辑状态显示灯，测试电路接线图如下：

图2-5-4 D触发器逻辑电路接线图

如果将输入引脚D接到连续脉冲信号时，可通过示波器观察D触发器的输入输出的波形之间的关系，这时需要将引脚D接到固定脉冲信号源1KHz，引脚CK接10KHz，那么输出引脚Q也呈现连续波形。

（3）测试JK触发器的逻辑功能

74LS73芯片包含两个JK触发器，测试时可任选其中一组触发器。将引

脚J、K、CLR接到逻辑开关输出，引脚Q、__

Q接逻辑电平指示灯，测试电

路接线图如下：