实验五jian.doc

学生实验报告系别电子工程系课程名称电子技术实验班级09电子科学与技术实验名称触发器及其应用姓名实验时间2011/05/16学号指导教师胡云峰报 告 内 容一、实验目的和任务1、掌握基本RS、JK、T和D触发器的逻辑功能。2、掌握集成触发器的功能和使用方法。3、熟悉触发器之间相互转换的方法。二、实验原理介绍触发器是能够存储1位二进制码的逻辑电路，它有两个互补输出端，其输出状态不仅与输入有关，而且还与原先的输出状态有关。触发器有两个稳定状态，用以表示逻辑状态“1”和“0”，在一定的外界信号作用下，可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态，它是一个具有记忆功能的二进制信息存储器件，是构成各种时序电路的最基本逻辑单元。1、基本RS触发器图14-1为由两个与非门交叉耦合构成的基本RS触发器，它是无时钟控制低电平直接触发的触发器。基本RS触发器具有置“0”、置“1”和保持三种功能。通常称为置“1”端，因为 =0时触发器被置“1”；为置“0”端，因为=0时触发器被置“0”。当=1时状态保持，当=0时为不定状态，应当避免这种状态。基本RS触发器也可以用两个“或非门”组成，此时为高电平有效。（a）逻辑图 (b) 逻辑符号图14-1 二与非门组成的基本RS触发器基本RS触发器的逻辑符号见图14-1(b)，二输入端的边框外侧都画有小圆圈，这是因为置1与置0都是低电平有效。2、JK触发器在输入信号为双端的情况下，JK触发器是功能完善、使用灵活和通用性较强的一种触发器。本实验采用74LS112双JK触发器，是下降边沿触发的边沿触发器。引脚逻辑图如图14-2所示；JK触发器的状态方程为： 图14-2 JK触发器的引脚逻辑图其中，J和K是数据输入端，是触发器状态更新的依据，若J、K有两个或两个以上输入端时，组成“与”的关系。Q和为两个互补输入端。通常把Q=0、=1的状态定为触发器“0”状态；而把Q=1，=0定为“1”状态。JK触发器常被用作缓冲存储器，移位寄存器和计数器。CC4027是CMOS双JK触发器，其功能与74LS112相同，但采用上升沿触发，R、S端为高电平有效。3、T触发器在JK触发器的状态方程中，令J=K=T则变换为：这就是T触发器的特性方程。由上式有：当T=1时，当T=0时，即当T=1时，为翻转状态；当T=0时，为保持状态。4、D触发器在输入信号为单端的情况下，D触发器用起来更为方便，其状态方程为： 其输出状态的更新发生在CP脉冲的上升沿，故又称为上升沿触发的边沿触发器，触发器的状态只取决于时钟到来前D端的状态，D触发器的应用很广，可用作数字信号的寄存，移位寄存，分频和波形发生等。有很多型号可供各种用途的需要而选用。如双D（74LS74，CC4013），四D（74LS175，CC4042），六D（74LS174，CC14174），八D（74LS374）等。图14-3为双D（74LS74）的引脚排列图。图14-3 D触发器的引脚排列图 5、触发器之间的相互转换在集成触发器的产品中，每一种触发器都有自己固定的逻辑功能。但是可以利用转换的方法获得具有其它功能的触发器。例如将JK触发器的J、K两端接在一起，并认它为T端，就得到所需的T触发器。JK触发器也可以转换成为D触发器，如图14-4所示。图14-4 JK触发器转换成为D触发器三、实验内容和数据记录1、测试基本RS触发器的逻辑功能按图14-1，用两个与非门组成基本RS触发器，输入端、接逻辑电平输出插孔（拨位开关输出端），输出端Q和接逻辑电平显示输入插孔（发光二极管输入端），测试它的逻辑功能并画出真值表将实验结果填入表内。将两个与非门换成两个或非门，要求同上，测试它的逻辑功能并画出真值表将实验结果填入表内。2、测试JK触发器74LS112的逻辑功能（1）测试JK触发器的复位、置位功能任取一个JK触发器，、J、K端接逻辑电平输出插孔，CP接单次脉冲源，输出端Q和接逻辑电平显示输入插孔。要求改变、（J、K和CP处于任意状态），并在0（1）或0（1）作用期间任意改变J、K和CP的状态，观察Q和的状态，自拟表格并记录之。（2）测试JK触发器的逻辑功能不断改变J、K和CP的状态，观察Q和的状态变化，观察触发器状态更新是否发生在CP的下降沿，记录之。（3）将JK触发器的J、K端连在一起，构成T触发器在CP端输入1Hz连续脉冲，观察Q端的变化，用双踪示波器观察CP、Q和的波形，注意相位关系，描绘之。（4）JK触发器转换成D触发器按图14-4连线，方法与步骤同上，测试D触发器的逻辑功能并画出真值表将实验结果填入表内。3、RS基本触发器的应用举例图14-5 去抖动电路图上图是由基本RS触发器构成的去抖动电路开关， 它是利用基本RS触发器的记忆作用来消除开关震动带来的影响。参考有关资料分析其工作原理，自己在实验电路板上搭建电路来验证该去抖动电路的功能。4、测试双D触发器74LS74的逻辑功能测试D触发器的复位、置位功能测试方法与步骤同实验内容2（1），只是它们的功能引脚不同，相关的管脚分布参见附录，自拟表格记录。 测试D触发器的逻辑功能DCPQ=0=100变1001变00010变1111变011按上表要求进行测试，并观察触发器状态是否发生在CP脉冲的上升沿（即由0变1），记录之。D触发器设计电路图JK触发器设计电路图T触发器设计电路图四、实验结论与心得基本掌握RS、JK、T和D触发器的逻辑功