集成触发器及其应用实验报告

实验题目集成触发器及其应用小组合作否

一、实验目的

1．掌握基本RS、D和JK触发器的逻辑功能及测试方法。

2．熟悉D和JK触发器的触发方法。

3．了解触发器之间的相互转换。

二．实验环境

1．数字电路实验箱1个

2．集成电路

与非门74LS00 1片

双D触发器74LS74 1片

双JK触发器74LS112 1片

三、实验内容与步骤

1．验证RS触发器的了解功能：

按图4.1用74LS00组成基本RS触发器，并在Q端和Q’端接两只发光二极管，输入端S和R分别接了解开关。接通+5V电源，按表4.1的要求改变S和R的状态，观察输出端的状态，并将结果填入表4.1中。

图4.1 RS触发器

电路图如下：

S R Q Q*

0 0 0 0

0 0 1 1

0 1 0 0

0 1 1 0

1 0 0 1

1 0 1 1

1 - 0 不定

1 1 1 不定

表4.1 RS触发器逻辑功能

2．验证D触发器的了逻辑功能

将74LS74的Rd、Sd、D连接到逻辑开关，CP端接单次脉冲，Q 端和Q’端分别接两只发光二极管，接通电源，按表4.2的要求，改变Rd、Sd、D和CP的状态。在CP从0到1跳变时，观察输出端Q*的状态，将测试结果填入表4.2中。

电路图如下：

D Q Q*

0 0 0

0 1 0

1 0 1

1 1 1

表4.2 D触发器的逻辑功能

3.验证JK触发器的逻辑功能

将74LS112的Rd、Sd、J和K连接到逻辑开关，Q和Q’端分别接两只发光二极管，CP端接单次脉冲接通电源，按表4.3的要求，改变Rd、Sd、J和K的状态。在CP从0到1跳变时，观察输出端Q*的状态，将测试结果填入表4.3中。

电路图如下：

J K Q Q*

0 0 0 0

0 0 1 1

0 1 0 0

0 1 1 0

1 0 0 1

1 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 0

表4.3 JK触发器的逻辑功能

四、实验过程与分析

触发器是基本的逻辑单元，它具有两个稳定状态，在一定的外加信号作用下可以由一种稳定状态转换为另一种稳定状态；无外加作用信号时，将维持原状态不变。因为触发器是一种具有记忆功能的二进制存储单元，所以构成各种时序电路的基本来了逻辑单元。

1．基本触发器

由两个与非门构成一个RS触发器如图1所示，其逻辑功能如下：（1）当S’=R’=1时，触发器保持原先的1或0状态不变。（2）当S’=1,R’=0时，Q=0，触发器处于:‚0‛状态。

（3）当S’=0,R’=1时，Q=1，触发器处于‚1‛状态。

（4）当S’=R’=0时，尔后若S’和R’同时再由‚0‛变成‚1‛，则Q的状态有可能为1，也可能为0，完全由各种偶然因素决定其最终状态，所以说此时触发器状态不确定。基本RS触发器的特性方程如下：

Q*=S+R’Q

图4.1 RS触发器

2.D触发器

D触发器是由RS触发器演变而成的。逻辑符号如图4.2所示，其功能表见表2，由功能表可得

Q*=D

常见的D触发器的型号很多，TTL型的有74LS74（双D）、74LS175（四D）74LS174（六D）74LS374（八D）等。CMOS型的有CD4013（双D）、CD4042（四D）等。本实验中采用维持——阻塞式双D触发器74LS74，Rd和Sd是异步置‚0‛、异步置‚1‛端，D为数据输入端，Q为输出端，ＣＰ为时钟脉冲输入端。

３.ＪＫ触发器

ＪＫ触发器逻辑功能较多，可用它构成寄存器、计数器等。图６所示是ＪＫ触发器的逻辑符号。常见的TTL型双JK触发器有74LS76、74LS73、74LS112、74LS109等。CMOS型的有CD4027等。其中J、K是控制输入端，Q为输出端，CP为时钟脉冲端。CLR‘和PRE’分别是异步置‚0‛端，和异步置‚1‛端。

当Rd=1，Sd=D时无论J、K和CP为何值，输出Q均为‚1‛；当Rd=0，Sd=1时。此时不论J、K和CP之值如何，Q的状态均为‚0‛，所以Rd、Sd用来将触发器预置到特定的起始状态（‚0‛或‚1‛）。预置完成后Rd、Sd应保持在高电平（即‚1‛电平），使JK触发器处于工作状态。

当Rd=Sd=1时，触发器的工作状态如下：

（1）JK=00时，触发器保持原状态。

（2）当JK=01时，在CP脉冲的下降沿到来时，Q=0，即触发器置‚0‛。

（3）当JK=10时，在CP脉冲的下降沿到来时，Q=1，即触发器

置‚1‛。

（4）当JK=11时，在CP脉冲的作用下，触发器状态翻转。

由上述关系可以得到JK触发器的特征方式方程为：

Q*=JQ’+K’Q（ＣP下降沿到来时）

4.T触发器

T触发器可以看成是JK触发器在J=K条件下的特例，它只有一个控制输入端T。它的特性方程式：

Q*=TQ’+T’Q

表4 T触发器的逻辑功能

T Q Q*

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

五、实验总结

通过本次实验掌握了基本RS、D和JK触发器的逻辑功能及测试方法，熟悉了D和JK触发器的触发方法，了解了触发器之间的相互转换。