实验四双稳态触发器

实验四实验四 双稳态触发器双稳态触发器 一 实验目的一 实验目的 1 熟悉并验证触发器的逻辑功能和触发方式 2 掌握集成 JK 和 D 触发器的使用方法和逻辑功能的测试方法 3 掌握用 JK 或 D 触发器组成分频器的方法 二 实验原理及实验资科二 实验原理及实验资科 触发器是一个具有记忆功能的二进制信息存储器件 是构成多种时序电路的最基本逻 辑单元 触发器具有两个稳定状态 即 0 和 1 在适当触发信号作用下 触发器的状态 发生翻转 即触发器可由一 个稳态转换到另一个稳态 当输入触发信号消失后 触发器翻转 后的状态保持不变 记忆功能 根据电路结构的不同 触发器的触发方式不同 有电平触发 主从触发和边沿触发 根据功能的不同 触发器有 RS 触发器 JK 触发器 D 触发器 T 触发器 T 触发器等类型 集 成触发器的主要产品是 JK 触发器和 D 触发器 其他功能的触发器可由 JK D 触发器进行转 换 电路结构和触发方式与功能无必然联系 比如 JK 触发器既有主从式的 又有边沿式的 而主从触发器和边沿触发器都有 RS JK D 触发器 1 带清除和预置端的高速 CMOS 双 JK 负沿触发器 CC74HC112 74HC112 1 功能如表 5 1 所示 2 外引线排列见图 5 3 2 带清除和预置端的 TTL 维持一阻塞双 D 触发器 74LS74 1 功能见表 5 2 2 外引线排列见图 5 2 表 5 2 74LS74 功能表 表 5 1 74HC112 功能表 RDSDCPJK 1n Q 1n Q 功能名称 10 10 置位 01 01 复位 00 11 不允许 1100 QnQ n 保持 1111 Q nQn 翻转 111010 110101 送数 图 5 3 74HC112 外引线排列图 三 实验内容与步骤三 实验内容与步骤 一一 JK JK 触发器触发器 7411274112 1 1 复位 置位功能 复位 置位功能 1 1 将 将 7411274112 芯片的芯片的 J J 端 端 K K 端各接到实验箱的一个端各接到实验箱的一个 0 0 1 1 电平开关上 电平开关上 R RD D和和 S SD D端按端按 表表 5 35 3 的要求分别接到实验箱的电平开关和常的要求分别接到实验箱的电平开关和常 1 1 单次脉冲上 单次脉冲上 Q Q 和和各接到一个电平指各接到一个电平指Q 示灯上 后续表格如无特别说明 输入端和输出端的接法同上 接通芯片电源 操作电平示灯上 后续表格如无特别说明 输入端和输出端的接法同上 接通芯片电源 操作电平 开关 完成表开关 完成表 5 35 3 规定的实验内容 规定的实验内容 注意 在做表中第注意 在做表中第 5 5 行实验时 先将行实验时 先将 R RD D和和 S SD D接到同接到同 一个常一个常 1 1 单次脉冲上单次脉冲上 操作完成后恢复原来的接线 记录时对第 操作完成后恢复原来的接线 记录时对第 3 3 5 5 行可作简要的文行可作简要的文 字说明 字说明 2 2 测量 测量 Q Q Q Q 端端 V VOH OH和 和 V VOL OL的值 的值 表表 5 35 3 7411274112 复位 置位功能复位 置位功能 R RD D S SD D J J K K CPCP Q Q Q Q 1 1 1 1 0 0 0 0 注意 表注意 表 5 35 3 后三行中 后三行中 Q 和和均包含两栏 第一栏记录按下常均包含两栏 第一栏记录按下常 1 1 单次脉冲时单次脉冲时 Q 和和Q 的状态 第二栏记录松开常的状态 第二栏记录松开常 1 1 单次脉冲后单次脉冲后 Q 和和的状态 的状态 QQ 2 2 逻辑特性 逻辑特性 接线同接线同 1 1 操作电平开关和单次脉冲按钮开关 完成表 操作电平开关和单次脉冲按钮开关 完成表 5 45 4 规定的实验内容 其中规定的实验内容 其中 Q Qn n 状态通过操作状态通过操作 R RD D和和 S SD D的电平开关实现 的电平开关实现 实验时注意这些开关的操作顺序 并观察实验时注意这些开关的操作顺序 并观察 Q Qn 1 n 1的 的 RDSDCPD 1n Q 1n Q 功能名称 10 10 置位 01 01 复位 00 11 不允许 11001 11110 送数 11QQnQn 翻转 图 5 2 74LS74外引线排列图 出现对应出现对应 CPCP 脉冲的哪一个边沿脉冲的哪一个边沿 上升还是下降沿上升还是下降沿 作好记录 作好记录 表表 5 45 4 7411274112 逻辑功能逻辑功能 R RD DS SD DJ JK KCPCPQ Qn nQ Q n 1 n 1 1 11 10 00 0 0 0 1 11 10 0 0 0 1 1 1 11 1 0 01 10 0 1 11 10 01 11 1 1 11 11 10 00 0 1 11 11 10 01 1 1 11 11 11 10 0 1 11 11 11 11 1 CM0SCM0S 电路实验注意事项电路实验注意事项 实验者的双手应在实验前放电 例如在暖气管道或水管上放电 并避免在实验过程 中触摸干燥织物 接线 拆线必须切断电源进行 实验操作时 应先接通实验芯片的电源后接通信号源 先断开信号源后断开电源 最坏情况是电源和信号源二者同时通断 但无论如何也不能颠倒操作次序 实验仪器设备应有良好接地 注 若实验室没有 HC112 也可用 74HC74 双 D 触发器 74HC74 的外引线排列和逻辑功 能分别见图 5 2 和表 5 2 二二 TTL TTL 双双 D D 触发器触发器 74LS7474LS74 1 1 复位 置位功能 复位 置位功能 将芯片中一个触发器的将芯片中一个触发器的 D D 端接到实验箱的一个端接到实验箱的一个 0 0 1 1 电平开关上 电平开关上 R RD D和和 S SD D端按下端按下 表分别接到电平开关和常表分别接到电平开关和常 1 1 单次脉冲上 单次脉冲上 CPCP 端接到实验箱的常端接到实验箱的常 0 0 单次脉冲单次脉冲 上 上 Q 和和各接到一个电平指示灯上 接通芯片电源 各接到一个电平指示灯上 接通芯片电源 Q 操作电平开关 仿照表操作电平开关 仿照表 5 35 3 完成 完成 D D 触发器的复位 置位实验 触发器的复位 置位实验 D R D S DCP QQ 1 1 0 0 2 2 逻辑特性 逻辑特性 接线同接线同 1 1 操作电平开关和按钮开关 完成表 操作电平开关和按钮开关 完成表 5 55 5 规定的实验内容 其中规定的实验内容 其中 Q Qn n的状态通的状态通 过操作过操作 R RD D或或 S SD D的电平开关来实现 实验时注意这些开关的操作顺序 并观察的电平开关来实现 实验时注意这些开关的操作顺序 并观察 Q Q n 1 n 1的出现 的出现 对应对应 CPCP 脉冲的哪一个边沿脉冲的哪一个边沿 上升沿还是下降沿上升沿还是下降沿 作好记录 作好记录 表表 5 55 5 74LS7474LS74逻辑功能逻辑功能 R RD DS SD DD DCPCPQ Qn nQ Q n 1 n 1 1 11 10 00 0 1 11 10 01 1 1 11 11 10 0 1 11 11 11 1 3 3 二分频 二分频 将将 CPCP 端改接到实验箱的连续脉冲信号源上 断开端改接到实验箱的连续脉冲信号源上 断开 D D 端与电平开关的连线 再将端与电平开关的连线 再将 D D 端与端与 Q Q 端连接 其它端子的接线与端连接 其它端子的接线与 1 1 相同 仿照相同 仿照 7411274112 的二分频实验 在的二分频实验 在RD 0 SD 1 RD 1 SD 0 和R RD D 1 1 S SD D 1 1 三种情况下 用双踪示波器分别观察三种情况下 用双踪示波器分别观察 CPCP 和和 Q Q 波波 形形 CP CP 频率约频率约 10KH10KHZ Z 作波形记录时同时测出 作波形记录时同时测出 Q Q 信号的幅度信号的幅度 或电平或电平 值 值 选用 Q 信号作示波器内触发信号 示波器 输入耦合方式 开关置 DC 挡位 四 实验报告四 实验报告 1 1 实验预习 实验预习 1 详细阅读实验指导讲义 了解实验目的 内容和要求 2 熟悉触发器的逻辑功能和触发方式 3 熟悉触发器功能测试表格 用双踪示波器同时观察两个频率有倍数关系的信号时 一般选用频率较低的信号作 为示波器的内同步信号 这样操作比较容易得到稳定的观察波形 4 完成预习报告 2 2 实验结果及数据处理 实验结果及数据处理 1 整理实验记录 完成 74112 和 7474 的复位 置位表以及逻辑特性表 并根据所 测结果 总结 74112 触发器和 7474 触发器的特点 2 画出二分频实验波形图 在波形图上标上测得的有关参数 3 3 思考题 思考题 1 触发器的基本性质是什么 2 什么是