触发器-R-S、D-、J-K-实验报告(有数据).doc
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触发器-R-S、D-、J-K-实验报告(有数据).doc
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实验五触发器R-S、D、J-K
一、实验目的
1、熟悉并掌握R-S、D、J-K触发器的构成,工作原理和功能测试方法;
2、学会正确使用触发器集成芯片;
3、了解不同逻辑功能触发器相互转换的方法。
二、实验仪器及器件
1、双踪示波器
2、实验用元器件
74LS001片74LS74双D型触发器1片74LS112双J-K触发器1片
三、实验内容及结果分析
1、基本R-SFF功能测试
将两个TTL与非门首尾相接构成基本R-SFF电路如图4.1所示。
(1)按下面的顺序在、端加信号:
观察并记录FF的Q、端的状态,将结果填入表4.1中,并说明在上述各种输入状态下,
FF执行的是什么功能?
表4.1表4.2
Q
逻辑功能
0
1
1
0
置0
1
1
1
0
保持
1
0
0
1
置1
1
1
0
1
保持
Q
0
脉冲
1
0
1
脉冲
0
1
脉冲
1
0
(2)端接低电平,端加脉冲(手动单脉冲)。
(3)端接高电平,端加脉冲(手动单脉冲)。
(4)连接、,并加脉冲(手动单脉冲)。
观察
(2)、(3)、(4)三种情况下,Q、端的状态。
见表4.2
总结基本R-SFF的Q或端的状态改变和输入端、的关系。
、
(5)当==0时,观察Q、端的状态。
此时使、同时由低电平跳为高电平时,注意观察Q、端的状态,重复3~5次看Q、端的状态是否相同,以正确理解“不定”状态的含义。
表4.3
Q
Q
Q
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
1
1
1
0
1
1
0
1
1
1
0
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
0
1
1
0
1
2、维持—阻塞型D触发器功能测试
双D型正边沿维持—阻塞型触发器74LS74的逻辑符号如图4.2所示。
(1)在、端加低电平,观察并记录Q、端的状态。
(2)在、端加高电平,D端分别接高、低电平,用点动脉冲作为CP,观察并记录当CP为0、↑、1、↓时Q端的变化(即由低电平跳为高电平和高电平跳为低电平)。
(3)当==1、CP=0(或CP=1),改变D端信号,观察Q端的状态是否变化?
整理上述实验室数据,将结果填入表4.4中。
令==1,将D和端相连,CP加连续脉冲,用双踪示波器观察并记录Q相对于CP的波形。
表4.4
CP
D
0
0
X
X
0
1
1
1
0
1
X
X
0
1
1
1
1
0
X
X
0
0
1
0
1
1
0
0
0
0
1
1
1
0
0
1
1
↑
0
0
0
1
0
1
0
1
1
1
1
0
0
0
1
1
1
0
0
1
1
↓
0
0
0
1
1
1
0
0
1
1
3、负边沿J-K触发器功能测试
双J-K负边沿J-K触发器74LS112芯片的逻辑符号如图4.5所示。
(1)按表4.3给出的控制状态顺序,测试其逻辑功能,并将结果填入表4.5中。
(2)令J=K=1时,CP端加连续脉冲,用双踪示波器观察Q和CP波形,并与D型触发器实验2的(4)D和端相连时观察到的Q端的波形相比较,有何异同点?
表4.5
CP
J
K
0
0
X
X
X
X
1
0
1
X
X
X
X
1
1
0
X
X
X
X
0
1
1
↓
0
X
0
0
1
1
↓
1
X
0
1
1
1
↓
X
0
1
1
1
1
↓
X
1
1
0
相同点:
两个Q的波形的周期都是10us,幅度都是5V。
不同点:
维持—阻塞型D触发器在CP脉冲上升沿到来后瞬间转换输出状态;负边沿J-K触发器在CP脉冲下降沿到来后瞬间转换输出状态。
4、触发器功能转换
(1)将D触发器和J-K触发器转换成T,触发器,列出表达式,画出实验电路图。
(2)接入连续脉冲,观察各触发器CP及Q端波形。
比较两者关系。
(3)自拟实验数据表并填写。
D触发器特性方程:
J-K触发器特性方程:
T,触发器的特性方程:
,故实验电路图如图所示。
D触发器转换成T,触发器
JK触转发器换成T,触发器
四、总结各触发器的特点
基本RS触发器
维持阻塞D触发器
负边沿JK触发器
结
构
或
逻
辑
符
号
0有效
—置1输入
—置0输入
、—状态输出
—异步置1信号
—异步置0信号
CP—时钟脉冲信号
D—输入信号
、—状态输出
—异步置1信号
—异步置0信号
CP—时钟脉冲信号
J、K—输入信号
、—状态输出
特
性
方
程
特
性
表
Qn
Qn+1
CP
DQn
Qn+1
CP
JKQn
Qn+1
000
001
010
011
100
101
110
111
不定
不定
1
1
0
0
0
1
00
01
10
11
0
0
1
1
000
001
010
011
100
101
110
111
0
1
1
1
0
0
1
0
触发
方式
电位触发。
上升沿(正边沿)触发。
下降沿(负边沿)触发。
动
作
特
点
输入信号直接控制输出状态。
在时钟脉冲CP的上升沿接受输入信号并改变状态,在时钟脉冲CP的其他期间状态不变。
在时钟脉冲CP的下降沿接受输入信号并改变状态,在时钟脉冲CP的其他期间状态不变。
说
明
时钟触发器有3类决定状态输出的外部信号:
①异步置位信号、异步复位信号
0有效,异步控制。
当=0、=1时,使触发器的次态Qn+1=1;当=0、=1时,使触发器的次态Qn+1=0。
②时钟脉冲信号CP
在==1无效时,CP决定触发器何时接收输入信号、何时改变状态。
③输入信号D,J、K
在CP的控制下,决定触发器的状态如何变化。
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