數(shù)字邏輯實驗報告：觸發(fā)器及其作用.doc

安徽師范大學(xué) 學(xué)院實驗報告專業(yè)名稱 軟件工程實 驗 室 1#304實驗課程 數(shù)字邏輯實驗名稱 觸發(fā)器及其應(yīng)用姓 名 學(xué) 號 同組人員 實驗日期 2013/5/21注：實驗報告應(yīng)包含（實驗?zāi)康?，實驗原理，主要儀器設(shè)備和材料，實驗過程和步驟，實驗原始數(shù)據(jù)記錄和處理，實驗結(jié)果和分析，成績評定）等七項內(nèi)容。具體內(nèi)容可根據(jù)專業(yè)特點和實驗性質(zhì)略作調(diào)整，頁面不夠可附頁。實驗?zāi)康模?. 掌握基本的RS、JK、D和T觸發(fā)器的邏輯功能。2. 掌握集成觸發(fā)器的邏輯功能及使用方法。3. 熟悉觸發(fā)器之間相互轉(zhuǎn)換的方法。實驗原理：觸發(fā)器具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)，用以表示邏輯狀態(tài)“1”和“0”，在一定的外界信號作用下，可以從一個穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到另一個穩(wěn)定狀態(tài)；它是一個具有記憶功能的二進(jìn)制信息存儲器件，是構(gòu)成各種時序電路的最基本邏輯單元。1. 基本的RS觸發(fā)器&圖為兩個“與非門”交叉耦合構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器，是無時鐘控制低電平直接觸發(fā)的觸發(fā)器?；綬S觸發(fā)器具有置“0”、置“1”和“保持”三種功能。通常稱為置“1”端，因為=0（=1）時觸發(fā)器被置“1”；稱為置“0”端，因為=0（=）時觸發(fā)器被置“0”；而當(dāng)=時狀態(tài)保持；=0時，觸發(fā)器狀態(tài)不定，應(yīng)避免此種情況發(fā)生。 Q 基本RS觸發(fā)器2. JK觸發(fā)器在輸入信號為雙端的情況下，JK觸發(fā)器是功能完善、使用靈活和通用性較強的一種觸發(fā)器。本實驗采用74LS112雙JK觸發(fā)器，是下降沿觸發(fā)的邊沿觸發(fā)器。引腳功能及邏輯符號如下圖所示。 Q 74LS112 J CP K JK觸發(fā)器的狀態(tài)方程為：=J+J和K是數(shù)據(jù)輸入端，是觸=J+發(fā)器狀態(tài)更新的依據(jù)。若J、K有兩個或兩個以上輸入端時，組成“與”關(guān)系。Q和為兩個互補輸出端。通常把Q=0、=1時的狀態(tài)定為觸發(fā)器“0”狀態(tài)，而把Q=1、=0定為“1”狀態(tài)。3. D觸發(fā)器在輸入信號為單端的情況下，D觸發(fā)器用起來最方便，其狀態(tài)方程為：=D。輸出狀態(tài)的更新發(fā)生在CP脈沖的上升沿，故又稱為上升沿觸發(fā)的邊沿觸發(fā)器。觸發(fā)器的狀態(tài)只取決于時鐘到來前D端的狀態(tài)。下圖為雙D74LS74的引腳排列及邏輯符號。 Q74LS74 D CP 4. 觸發(fā)器之間的相互轉(zhuǎn)換在集成觸發(fā)器的產(chǎn)品中，每一種觸發(fā)器都有自己固有的邏輯功能，但是可以利用轉(zhuǎn)換的方法獲得具有其他功能的觸發(fā)器。列如將JK觸發(fā)器的J、K端連在一起，并認(rèn)為它為T端，就得到所需的T觸發(fā)器，如下圖所示T觸發(fā)器的狀態(tài)方程為：=T+ J QK J Q K T Q “1” Q CP CP （a)T觸發(fā)器 （b) T觸發(fā)器當(dāng)T=0時，時鐘脈沖作用后，其狀態(tài)保持不變；當(dāng)T=1時，時鐘脈沖作用后，觸發(fā)器狀態(tài)反轉(zhuǎn)。所以，若將T觸發(fā)器的T端置“1”，即得上圖（b）所示的T觸發(fā)器的CP端，每來一個CP脈沖信號，觸發(fā)器的狀態(tài)就翻轉(zhuǎn)一次，故稱為反轉(zhuǎn)觸發(fā)器。主要儀器設(shè)備和材料：1. 數(shù)字電路實驗箱（+5V直流電源；邏輯電平開關(guān)；邏輯電平顯示器；導(dǎo)線若干）2. 集成芯片74LS112、74LS00實驗過程和步驟：在關(guān)閉實驗箱電源的情況下，將四2與非門芯片與JK觸發(fā)器插入相應(yīng)的凹槽中。1、實現(xiàn)RS觸發(fā)器的基本功能用一根導(dǎo)線將芯片74LS00的7號引腳與實驗箱的GND孔相連，第14號引腳與+5V相連；用一根導(dǎo)線將芯片74LS00的1號引腳與實驗箱的K1孔相連，第4號引腳與實驗箱的K2相連，視K1為，K2為；用一根導(dǎo)線將芯片74LS00的2號引腳與6號引腳相連，3號引腳與5號引腳相連；用一根導(dǎo)線將芯片74LS00的3號引腳與實驗箱右上角的1孔相連，再用一根導(dǎo)線將芯片74LS00的6號引腳與實驗箱右上角的2孔相連，視1孔為，2孔為Q;調(diào)節(jié)K1、K2觀察1孔和2孔燈的顯示情況，記錄實驗數(shù)據(jù)。2、 JK觸發(fā)器用一根導(dǎo)線將JK觸發(fā)器74LS112的8號引腳與實驗箱的GND孔相連，第16號引腳與+5V相連；用一根導(dǎo)線將JK觸發(fā)器74LS112的4號引腳與實驗箱的K3孔相連，第3號引腳與實驗箱的K4相連，第2號引腳與實驗箱的K5相連，第15號引腳與實驗箱的K6相連，第1號引腳與實驗箱的單脈沖孔相連，視K3為，K4為J,K5為K，K6視為；用一根導(dǎo)線將JK觸發(fā)器74LS112的6號引腳與實驗箱右上角的3孔相連，再用一根導(dǎo)線將JK觸發(fā)器74LS112的5號引腳與實驗箱右上角的4孔相連，視3孔為，4孔為Q;通過調(diào)節(jié)K3、K4、K5、K6和單脈沖觀察3孔和4孔燈的顯示情況，記錄數(shù)據(jù)。3、 用JK觸發(fā)器實現(xiàn)D觸發(fā)器的功能分別將74LS00的14號引腳連接到實驗箱+5V處；將74LS00的7號引腳連接到GND處。將74LS112的8號引腳接到GND處，16號引腳接到+5V處將K1，K2接到74LS112的4,15號引腳處，將K3接到74LS00的1號引腳上，再將74LS00的1，3號引腳接到74LS112的3,2號引腳上，將74LS00的4號引腳連接上升沿上，再將6號引腳連接到74LS112的1號引腳上將74LS112的5,6號引腳接到LED1，LED2上，觀察實驗現(xiàn)象4、 用JK觸發(fā)器實現(xiàn)T觸發(fā)器的功能分別將74LS00的14號引腳連接到實驗箱+5V處；將74LS00的7號引腳連接到GND處。將74LS112的8號引腳接到GND處，16號引腳接到+5V處將K1，K2接到74LS112的4,15號引腳處，將K3接到74LS00的1號引腳上，再將74LS00的1號引腳接到74LS112的3,2號引腳上，將74LS00的3號引腳連接到74LS112的2,3號引腳上，將74LS112的1號引腳連接到下降沿處將74LS112的5,6號引腳接到LED1，LED2上，觀察實驗現(xiàn)象實驗原始數(shù)據(jù)記錄和處理：RS觸發(fā)器： 輸入 輸出