觸發(fā)器試驗報告

1、深圳大學(xué)實驗報告課程名稱：數(shù)字電路與邏輯設(shè)計實驗項目名稱:集成觸發(fā)器功能測試及轉(zhuǎn)換學(xué)院：計算機(jī)與軟件學(xué)院專業(yè)：軟件工程指導(dǎo)教師:俞航報告人：彭瑜祺學(xué)號：2012150294班級:6班實驗時間：股13-12-2實驗報告提交時間：教務(wù)部制實驗?zāi)康呐c要求：實驗?zāi)康模?1)熟悉并掌握RS、D、JK、T觸發(fā)器的構(gòu)成、工作原理和功能測試方法；(2)掌握不同邏輯功能觸發(fā)器的相互轉(zhuǎn)換；(3)掌握三態(tài)觸發(fā)器和鎖存器的功能及使用方法；(4)學(xué)會觸發(fā)器、三態(tài)觸發(fā)器、鎖存器的應(yīng)用。預(yù)習(xí)要求：(1)復(fù)習(xí)各種觸發(fā)器的工作原理、邏輯功能及不同結(jié)構(gòu)形式觸發(fā)器的觸發(fā)方式、工作特性；(2)熟悉集成D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、三態(tài)輸出R

2、S觸發(fā)器、D鎖存器的引腳排列及功能；(3)復(fù)習(xí)各種觸發(fā)器之間的功能轉(zhuǎn)換方法。實驗報告要求：(1)整理實驗數(shù)據(jù)并填表；(2)寫出任務(wù)二、任務(wù)三的實驗步驟并畫出實驗接線圖；(3)畫出任務(wù)三的接線圖及相應(yīng)表格；(4)總結(jié)各類觸發(fā)器的特點(diǎn)。方法、步驟：任務(wù)一維持-阻塞型D觸發(fā)器的功能測試74LS74的引腳排列圖如圖4-19所示。圖中，SD、而端分別為異步置1端、置0端(或稱異步置位、復(fù)位端)，CP為時鐘脈沖端。圖4-1974LS74芯片的引腳排列圖試按下面步驟做實驗：(1)分別在SD、瓦端加低電平，觀察并記錄Q、？端的狀態(tài)。當(dāng)"Sd、Fd端同時加低電平時，輸出將為高電平，當(dāng)時此時如果sD-r

3、D就再同時加高電平，對應(yīng)的輸出狀態(tài)是不確定的。(2)令石、百端為高電平，D端分別接入高、低電平，同時用手動脈沖作為CP,然后觀察并記錄當(dāng)CP為0-1時Q端狀態(tài)。(3)當(dāng)Sd=RD=1、CP=0(或CP=1)時，改變D端信號，然后觀察Q端的狀態(tài)是否變化。整理上述實驗數(shù)據(jù)，并將結(jié)果絲表4-5中。(4)令SD=RD=1,將D和Q端相連，CP加入1kHz連續(xù)脈沖，然后用雙蹤示波器觀察并記錄Q相對于CP的波形。表4-5D觸發(fā)器74LS74功能表SdRdCPD-nQ-n+1Q01XX0110XX0111J-00111_F101任務(wù)二下降沿J-K觸發(fā)器功能測試74LS76芯片的引腳排列圖如圖4-20所示。自

4、擬實驗步驟，測試其功能，并將結(jié)果填入表4-6中。SDrDCPJK-nQ-n+1Q01XXXX10XXXX11工0X011工1X011工X0111"LX11表4-6雙J-K下降沿觸發(fā)器74LS76功能表圖4-2074LS76芯片的引腳排列圖令J=K=1,且在CP端加入1kHz連續(xù)脈沖，然后用雙蹤示波器觀察QCP波形，并與D觸發(fā)器D和Q端桁途時觀察到的Q端的波形相比較，看看有何異同點(diǎn)？任務(wù)三觸發(fā)器功能轉(zhuǎn)換(1)分別將D觸發(fā)器和J-K觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成T觸發(fā)器，并列出表達(dá)式，畫出實驗接線圖；(2)接入1kHz連續(xù)脈沖，觀察各觸發(fā)器CP及Q端波形，并比較兩者的關(guān)系；(3)自擬實驗數(shù)據(jù)表并填寫之。實

5、驗原理：觸發(fā)器是具有記憶作用的基本單元，在時序電路中時必不可少的。觸發(fā)器具有兩個基本性質(zhì)：在一定條件下，觸發(fā)器可以維持在兩種穩(wěn)定狀態(tài)上（0或1狀態(tài)之一保持不變）；(1) 定的外加信號作用下，觸發(fā)器可以從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變成另一種穩(wěn)定狀態(tài)（0-1或1-0）,也就是說，觸發(fā)器可記憶二進(jìn)制的0或1,故被用作二進(jìn)制的存儲單元。觸發(fā)器可以根據(jù)有無時鐘脈沖分為兩大類：基本觸發(fā)器和鐘控觸發(fā)器。從邏輯功能，即從觸發(fā)器次態(tài)和現(xiàn)態(tài)以及輸入信號之間的關(guān)系上，可以將鐘控觸發(fā)器分為RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、T觸發(fā)器等幾種類型。當(dāng)CP有效時，RS觸發(fā)器的特性方程是：Qn+1=S+RQn（約束條件：SR=0）D觸發(fā)器的特

6、性方程是：Qn+1=DJK觸發(fā)器的特性方程是：Qn+1=JQn+KQnT觸發(fā)器的特性方程是：Qn+1=TQ+TQn了觸發(fā)器的特性方程是：Qn+1=Q1T鐘控觸發(fā)器若按觸發(fā)器方式，可分為電平觸發(fā)（高電平觸發(fā)、低電平觸發(fā)）、邊沿觸發(fā)（上升沿觸發(fā)、下降沿觸發(fā)）和主從觸發(fā)三種。電平觸發(fā)：在時鐘脈沖CP高（低）電平期間，觸發(fā)器接受控制輸入信號，從而改變其狀態(tài)。電平觸發(fā)方式的根本缺陷是空翻問題。邊沿觸發(fā)：僅在時鐘CP的下降沿（1-0變化邊沿）或上升邊沿（0-1變化邊沿）觸發(fā)器才能接受控制輸入信號，從而改變狀態(tài)。主從觸發(fā)：在時鐘脈沖CP高電平期間，主觸發(fā)器接受控制輸入信號，時鐘脈沖CP下降沿時刻從觸發(fā)器可以

7、改變狀態(tài)一一變?yōu)橹饔|發(fā)器的狀O數(shù)據(jù)處理分析:任務(wù)一維持-阻塞型D觸發(fā)器的功能測試表4-5D觸發(fā)器74LS74功能表SdRdCPD-nQ_n+1Q01XX011110XX001011_F000101110111與Q端相連的電平指示燈以相等的時間間隔閃爍。任務(wù)二下降沿J-K觸發(fā)器功能測試實驗步驟：(1)分別在SD、RD端加低電平，觀察并記錄Q、Q端的狀態(tài)。(2)令SD、瓦端為高電平，令Q端的初態(tài)為0,J端分別接入高、低電平，同時用手動脈沖作為CP,然后觀察并記錄當(dāng)CP為1-0時Q端狀態(tài)。(3)令S"、RD端為高電平，令Q端的初態(tài)為1,K端分別接入高、低電平，同時用手動脈沖作為CP,然后觀

8、察并記錄當(dāng)CP為1-0時Q端狀態(tài)。整理上述實驗數(shù)據(jù)，并將結(jié)果填入表4-6中。實驗結(jié)果：表4-6雙J-K下降沿觸發(fā)器74LS76功能表Sd瓦CPJK-nQ-n+1Q01XXXX110XXXX011工0X0011"L1X0111工X01111工X110當(dāng)74LS76芯片與74LS74芯片使用同一個時鐘信號時，與分別于兩者相連的電平指示燈都不斷閃爍，但兩者的電平指示燈是以等時間間隔交替著閃爍。任軍工觸發(fā)器功能轉(zhuǎn)換T觸發(fā)器的特性方程為：Qn+1=TQn+TQnD觸發(fā)器的特性方程是:Qn+1=D由此可得：DuTOn+TQkTQnJK觸發(fā)器的特性方程是：Qn+1=JQn+KQn由此可得：J=T,

9、K=T將D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成T觸發(fā)器：畫出實驗接線圖：實驗步驟：_(1)分另匕SD、RD端加低電平，觀察并記錄q、Q端的狀態(tài)。(2)令£、RD端為高電平，T端分別接入高、低電平，同時用手動脈沖作為CP,然后觀察并記錄工CP為0-1時Q端狀態(tài)，并將結(jié)果填入表中。(3)令Sd=Rd=1,T=1,CP加入1Hz連續(xù)脈沖，觀察并記錄與Q端相連的電平指示燈的狀況。SdRdCPT-nQ-n+1Q01XX011110XX001011_F0001111_F10110將J-K觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成T觸發(fā)器:畫出實驗接線圖：實驗步驟：(1)分另打SD、元端加低電平，觀察并記錄q、Q端的狀態(tài)。(2)令q、RD端為高電平，

10、T端分別接入高、低電平，同時用手動脈沖作為CP,然后觀察并記錄工£為1-0時Q端狀態(tài)，并將結(jié)果填入表中。(3)令Sd=Rd=1,T=1,CP加入1Hz連續(xù)脈沖，觀察并記錄與Q端相連的電平指示燈的狀況。SdRdCPT-nQ_n+1Q01XX011110XX001011工0001111L10110當(dāng)由有74LS74改裝的T觸發(fā)器和由74LS76改裝的T觸發(fā)器接入同一個時鐘信號時,分別于兩者相連的電平指示燈以相等的時間間隔交替閃爍。說明兩者的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的時刻不同。實驗結(jié)論:(2) 74LS74芯片的邏輯功能符合表達(dá)式：jQn+1=D,CPTlQn+1=Qn,其他情況所以74LS74芯片是上升沿D觸發(fā)器。(3) 74LS76芯片的邏輯功能符合表達(dá)式：jQn+1=JQn+KQn,CP1Qn+1=Qn,其他情況所以74LS76芯片是下降沿J-K觸發(fā)器。(4) D觸發(fā)器和J-K觸發(fā)器可以轉(zhuǎn)換成T觸發(fā)器。D觸發(fā)器的特點(diǎn)是將輸出端Q轉(zhuǎn)換成輸入端D的值；J-K觸發(fā)器的特點(diǎn)是當(dāng)J=1,K=0時將輸出端的值置1,當(dāng)J=0,K=1時