實驗指導(dǎo)6驗證型

實驗六

觸發(fā)器一、實驗?zāi)康?.學(xué)會正確使用D、JK集成觸發(fā)器。2.掌握門控D鎖存器、邊沿JK、D觸發(fā)器的工作原理。3.深刻理解門控鎖存器電平觸發(fā)方式和觸發(fā)器邊沿觸發(fā)方式的區(qū)別。二、實驗器件與設(shè)備儀器

1．四2輸入與非門74LS00 2片2．雙D正沿觸發(fā)器74LS74 1片3．雙JK負沿觸發(fā)器74LS73 1片4．六反相器74LS04 1片5．四2輸入與門74LS08

1片

6．?dāng)?shù)字信號顯示儀7．GOS－6051示波器

8.TDS－4數(shù)字系統(tǒng)綜合實驗平臺1芯片引腳圖四2輸入與門：Y=AB2芯片引腳圖特別注意：74LS73引腳11是GND，引腳4是VCC3三、時序邏輯電路測試和鎖存器及觸發(fā)器特性1.時序邏輯電路測試時序邏輯電路測試的目的是驗證其狀態(tài)的轉(zhuǎn)換是否與狀態(tài)圖或時序圖相符合?？捎秒娖斤@示燈、數(shù)碼管、示波器或數(shù)字信號顯示儀等觀察輸出狀態(tài)的變化。常用的測試方法有兩種：①靜態(tài)測試（又稱單拍工作方式）單拍工作方式：以單脈沖源作為時鐘脈沖，用電平指示燈觀察，逐拍進行觀測輸出變化，來判斷輸出狀態(tài)的轉(zhuǎn)換是否與狀態(tài)圖相符。單拍工作方式是檢查設(shè)計與接線是否正確無誤的第一步。②動態(tài)測試（又稱連續(xù)工作方式）連續(xù)工作方式：以連續(xù)脈沖源作為時鐘脈沖，用示波器或數(shù)字信號顯示儀觀察波形，來判斷輸出波形是否與時序圖相符。動態(tài)測試的主要目的測試電路的頻率及穩(wěn)定特性等。通常時序邏輯電路都必須進行連續(xù)工作方式的測試。42.鎖存器和觸發(fā)器特性鎖存器和觸發(fā)器是具有記憶功能能存儲數(shù)字信息的最常用的一種基本單元電路，是構(gòu)成時序邏輯電路的基本邏輯部件。觸發(fā)器具有兩個穩(wěn)定的狀態(tài)：0狀態(tài)和1狀態(tài)；在適當(dāng)觸發(fā)信號作用下，鎖存器和觸發(fā)器的狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，即鎖存器和觸發(fā)器可由一個穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個穩(wěn)態(tài)。當(dāng)輸入觸發(fā)信號消失后，鎖存器和觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)后的狀態(tài)保持不變（記憶功能）。5四、實驗內(nèi)容

1.測試雙D觸發(fā)器74LS74中一個觸發(fā)器的邏輯功能

①靜態(tài)測試（又稱單拍工作方式測試）測試分析要求：按照下頁表格測試，并根據(jù)實驗測試結(jié)果填寫74LS74的真值表。

測試提示：在表格中的第一和第二行的測試中反復(fù)領(lǐng)會強制置0端CLR（又稱復(fù)位）和強制置1端PR（又稱置位）的強制特性。 在表格中的第三和第四行的測試中利用實驗臺單脈沖信號源和D輸入信號的手動操作反復(fù)體驗74LS74上沿觸發(fā)方式的邊沿觸發(fā)器的觸發(fā)方式的特性。610↑(0→1)11110↑(0→1)

011×××01×××10邏輯功能CLKDPRECLR7

②動態(tài)測試（又稱連續(xù)工作方式測試）測試要求：第一：在D觸發(fā)器的D引腳接0.1MHz信號源，CLK接0.5MHz信號源，利用數(shù)字信號儀測試觸發(fā)器的工作波形，并記錄分析D觸發(fā)器動態(tài)工作特性。第二：根據(jù)此實驗學(xué)會用雙通道示波器測試和觀察三個同步時序波形的方法。方法:先用雙通道示波器測試D端和CLK端波形，并記錄D和CLK波形；再用雙通道示波器測試D端和Q端波形，在D端和CLK端波形的基礎(chǔ)上繪制出（記錄）Q端波形，從而實現(xiàn)用雙通道示波器測試和觀察三個同步時序波形。方法三：根據(jù)自己對D觸發(fā)器理解和實驗臺條件，選擇其它不同輸入信號、輸出信號或方法進行更全面的動態(tài)測試。（選做）82.測試雙JK觸發(fā)器74LS73中一個觸發(fā)器的邏輯功能仿照實驗1測試步驟和方法，設(shè)計并寫出測試JK負邊沿觸發(fā)器74LS73的邏輯功能方案和步驟，并進行測試、分析和記錄測試結(jié)果。提示：

①特別注意74LS73的Vcc和GND端引腳號。②動態(tài)測試JK觸發(fā)器的邏輯功能時，時鐘信號CK和J、K信號的頻率分別取3MHz、1MHz和0.5MHz。測試分析要求：根據(jù)實驗測試結(jié)果分析74LS73JK觸發(fā)器工作特性，并按照下頁表格填寫74LS73的真值表。分析動態(tài)測試所獲得波形圖時，特別注意JK觸發(fā)器輸入信號是否有足夠的建立時間和保持時間。建立時間和保持時間的長短可參考教材P68表3.7。910↓(1→0)11110↓(1→0)10110↓(1→0)01110↓(1→0)001××××0邏輯功能CLKJKCLR特別注意：74LS73的11引腳是GND，4引腳是VCC103.用門電路構(gòu)成門控D鎖存器和D觸發(fā)器電路測試分析觸發(fā)方式及邏輯功能用與非門74LS00、反相器74LS04和四2輸入與門74LS08按照下圖構(gòu)成D鎖存器和D觸發(fā)器，設(shè)計測試方法，寫出測試步驟，測試邏輯功能，分析兩個不同電路的觸發(fā)方式，加深對理解觸發(fā)器的原理。測試提示：分別用單拍和連續(xù)方式測試。單拍測試門控D鎖存器時要體會的電平觸發(fā)方式，單拍測試D觸發(fā)器時要體會的邊沿觸發(fā)方式。在連續(xù)方式測試時兩個電路使用相同的輸入信號源,CLK采用0.1MHZ信號源,D采用0.5MHz信號源，用數(shù)字信號儀同時觀察CLK、D、兩個電路的輸出信號Q，然后對比兩個電路的不同輸出結(jié)果，分析兩個電路的同異。便于深刻理解邊沿觸發(fā)器方式用示波器觀察對比CLK和CLK’波形。11五、實驗預(yù)習(xí)要求1.復(fù)習(xí)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的基本特性和觸發(fā)特性。2.復(fù)習(xí)RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器和JKD觸發(fā)器工作原理。3.仿照實驗內(nèi)容1的測試方法，并結(jié)合實驗內(nèi)容2，設(shè)計并寫出測試JK負邊沿觸發(fā)器74LS73的邏輯功能方案和步驟。4.仿照實驗內(nèi)容1的測試方法，并結(jié)合實驗內(nèi)容3實際測試電路設(shè)計其實驗測試方法，并寫出測試步驟。12

六、問題回答 1.D觸發(fā)器74LS74和JK觸發(fā)器74LS73的PRE端和CLR端各起什么作用，什么電平為有效電平？當(dāng)74LS74觸發(fā)器需要實現(xiàn)Qn＋1＝D時，PRE端和CLR端應(yīng)接什么電平？

2.74LS