触发器功能测试华农

一、实验目的

掌握常用触发器的逻辑功能和测试方法

二、实验仪器与元器件

1.数字实验箱

2.四2输入与非门74LS00

双D触发器74LS74

双JK触器74LS107

三、实验注意事项

1.运用数字逻辑的基本原理，选用相应材料连接各芯片功能测试原理图和应用电路设计的原理图.

2.参照设计好的电路图，完成电路接线.

3.根据设计要求完成电路逻辑功能与数据的验证.

四、实验项目及原理

1.基本RS触发器逻辑功能测试

①RS触发器是构成其它各种功能触发器的基本组成部分。又称为基本RS触发器。结构是把两个与非门或者或非门

G1、G2的输入、输出端交叉连接。

②接线图及74LS00引脚图：

2.集成D触发器逻辑功能测试

①D触发器是一个具有记忆功能的，具有两个稳定状态的信息存储器件，是构成多种时序电路的最基本逻辑单元，

也是数字逻辑电路中一种重要的单元电路。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的脉冲上升沿到来之前D端的状态，即次态=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。

②接线图：

③功能表：

④方程：

⑤时序图：

3.将D触发器转换成T’触发器

T触发器是在数字电路中，凡在CP时钟脉冲控制下，根据输入信号T取值的不同，具有保持和翻转功能的电路，即当T=0时能保持状态不变，T=1时一定翻转的电路。

①接线图

②T’触发器的逻辑功能是每来一个时钟脉冲，翻转一次，即Qn+1 = Qn，具有计数功能。

4.集成J-K触发器逻辑功能测试

①JK触发器是数字电路触发器中的一种基本电路单元。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。由JK触发器可以构成D触发器和T触发器。JK触发器和触发器中最基本的RS触发器结构相似，其区别在于，RS 触发器不允许R与S同时为1，而JK触发器允许J与K同时为1。当J与K同时变为1的同时，输出的值状态会反转。也就是说，原来是0的话，变成1；原来是1的话，变成0。对应下表：

②时序图

特性方程：

③引脚图

5.

将J-K触发器转为T触发器

①T触发器是在数字电路中，凡在CP时钟脉冲控制下，根据输入信号T取值的不同，具有保持和翻转功能的电路，即当T=0时能保持状态不变，T=1时一定翻转的电路。

②T触发器的特性方程

Q * = T⎺Q+ ⎺TQ

③特性表：

当

T=1时，T触发器也叫T’触发器。

6.

将J-K触发器起转换成D触发器

对于D触发器，当时钟信号到来时，根据逻辑式有有Qn+1=D;

对于JK触发器，当时钟信号到来时，Qn+1=J⎺Qn+⎺KQn;

所以当Qn+1=J时，就可以使J-K触发器实现与D触发器一样的功能。

Qn+1=D=D(⎺Qn+Qn)=D⎺Qn+DQn = D⎺Qn+(D’’)Qn

所以D等价于J,（D’’）等价于⎺K.

所以K等价⎺D.在电路中，只要将信号D取非再接到K上，J直接接信号D就可以使J-K触发器实现D触发器功能。

五、实验仿真

因为multism10中没有单脉冲信号，为了使仿真时对上升沿下降沿变化的观察更加方便，这次的单脉冲信号选择用按键模拟。

1. RS触发器

2.

集成

D

触发器逻辑功能

3.T’触发器

4.JK

触发器

（1） J=1,K=0,Qn=0;CP=0,Q=0;CP↑，Q=0;CP↓，Q=1；

（2）J=0,K=1,Qn=1;CP=0,Q=1;CP↑，Q=1;CP↓，Q=0；

……

5.将J-K 触发器转为T 触发器

(1)T=0时，时钟脉冲作用后触发器状态不变（Qn+1=Qn ）

(2)T=1时，触发器具有计数逻辑功能，Qn+1= Qn ；

……

6.

将

J-K触发器转为T触发器

六、 课后题

1.通过本实验，总结基本R-S 触发器，D 触发器。J-K 触发器，T ’触发器及T 触发器的逻辑功能和触发方式。 ①R-S 触发器

触发方式：高电平触发方式.输入信号直接控制，即电平直接触发，要求触发器按一定的节拍翻转。

②D 触发器

逻辑功能

触发方式：高电平触发方式. ③ J-K 触发器

逻辑功能

触发方式：上升沿触发方式. ④T ’触发器及T

触发器

T 触发方式：时钟沿触发方式.

T

.

'. 触发方式：时钟沿触发方式.

2.触发器组成的电路是组合逻辑电路还是时序逻辑电路？为什么？

答：时序逻辑电路。触发器电路中存在反馈，它的输出状态不仅仅与此时电路的输入端电平状态有关，还与之前的电路状态有关，也就是说时序逻辑电路具有存储功能，前一次的状态能够被保存进而影响下一次的状态，根据定义，这种存在反馈电路形式的次态与初态有关的数字电路，叫做时序逻辑电路，而不是组合逻辑电路。

实验总结：

1.实验过程中，触发器不用的管脚要接上相应的高低电平，以免造成触发器功能并非所需的。

2.通过本次实验课前预习、实验课上所学，都加深了我对触发器的原理和存储的认识，方便了我在理论课上的学习。