实验三 触发器特性测试Word下载.docx

实验三 触发器特性测试Word下载.docx

《实验三 触发器特性测试Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验三 触发器特性测试Word下载.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

本实验指导书旨在对《数字逻辑》课程的实验进行规范，内容包括：

实验目的和要求、设备或环境、实验原理（项目分析和设计）、实验内容（项目实施）等。

学生可遵照本实验指导书内容完成相应实验并提交实验报告。

设备与工具

这章主要介绍本实验指导书中会用到的硬件设备。

信号发生器

信号发生器是一台具有高度稳定性、多功能等特点的函数信号发生器。

能直接产生正弦波、三角波、方波、斜波、脉冲波，波形对称可调并具有反向输出，直流电平可连续调节。

TTL可与主信号做同步输出。

还具有VCF输入控制功能。

频率计可做内部频率显示，也可外测1Hz~10.0MHz的信号频率，电压用LED显示。

万用表

万用表是一种多功能、多量程的便携式电子电工仪表，一般的万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻等。

有些万用表还可测量电容、电感、功率、晶体管共射极直流放大系数等。

数字电路实验箱

数字电路实验箱可以为学生提供内容丰富的实验平台，结构设计灵活，可在此平台上搭建电路，完成数字电路课程要求的基本实验。

实验三：

触发器特性测试

1.能力培养目标

●理解RS触发器、D触发器、JK触发器的工作原理

●能正确使用RS触发器、D触发器、JK触发器

2.项目任务要求

（1）利用与非门构成RS触发器

（2）测试D触发器的逻辑功能

（3）测试JK触发器的逻辑功能

3.项目分析

（1）RS触发器

把两个与非门的输入、输出端交叉连接，即可构成基本RS触发器。

RS触发器的

和Q应该呈互补关系，但在

=0、

=0时Q和

都为1，所以此时为非法状态。

表2-5-1RS触发器真值表

输入

输出

Q

1

74LS00是最常见的二输入四与非门芯片之一，因此可选用74LS00芯片。

（2）D触发器

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。

下表中的“X”表示该引脚的电平无论高低，对输出结果不发生任何作用；

“↑”表示该引脚要接到单次脉冲开关，且应为上升沿，按下单次脉冲按钮时输出结果会发生变化。

表2-5-2D触发器真值表

PR

CLR

CK

D

X

↑

双D触发器74LS74芯片的引脚结构图如下所示，其中引脚14（VCC）接5V电源，引脚7（GND）接地。

CLR表示复位信号（清零），D表示触发信号，CK表示时钟信号，PR表示预置，Q表示同相位输出，

表示反相位输出。

图2-5-174LS74引脚结构图

（3）JK触发器

JK触发器具有置0、置1、保持和翻转功能，在各类集成触发器中，JK触发器的功能最为齐全。

在实际应用中，它不仅有很强的通用性，而且能灵活地转换其他类型的触发器。

下面分四种情况来分析主从型JK触发器的逻辑功能。

JK触发器在J=1，K=1的情况下，来一个时钟脉冲就翻转一次，即具有计数功能。

J=0，K=0时，触发器的状态保持不变。

J=1，K=0时，触发器的状态翻转成1态。

J=0，K=1时，触发器的状态翻转成0态。

表2-5-3JK触发器真值表

J

K

↓

反转

【注】上表中的“↓”表示该引脚要接到单次脉冲开关，且应为下降沿，按下单次脉冲按钮时输出结果会发生变化。

图2-5-274LS73引脚结构图

（4）实验设备及材料

●数电实验箱（含连接线）1台

●面包板（含连接线）1台

●二输入四与非门74LS001片

●双D触发器74LS741片

●双JK触发器74LS731片

●示波器1台

4.项目设计

利用74LS00的两个与非门搭建RS触发器，输入端

、

接实验箱上的逻辑开关输出，输出端

、Q接逻辑电平指示灯，电路接线图如下：

图2-5-3RS触发器逻辑电路接线图

74LS74芯片包含两个D触发器，测试时可任选其中一组触发器。

将引脚CLR（复位端）、PR（置位端）、D接实验箱上的逻辑开关输出，引脚Q、

接逻辑状态显示灯，测试电路接线图如下：

图2-5-4D触发器逻辑电路接线图

如果将输入引脚D接到连续脉冲信号时，可通过示波器观察D触发器的输入输出的波形之间的关系，这时需要将引脚D接到固定脉冲信号源1KHz，引脚CK接10KHz，那么输出引脚Q也呈现连续波形。

74LS73芯片包含两个JK触发器，测试时可任选其中一组触发器。

将引脚J、K、CLR接到逻辑开关输出，引脚Q、

接逻辑电平指示灯，测试电路接线图如下：

图2-5-5JK触发器逻辑电路接线图

如果将输入接到连续脉冲信号时，可通过示波器观察D触发器的输入输出的波形之间的关系，这时需要将引脚CK接到固定脉冲信号源1KHz，那么输出引脚Q也呈现连续波形。

5.项目实施

按设计的电路接线图连线，按下表中的顺序一步步进行测试，并填写表格。

表2-5-4RS触发器测试结果表

步骤

①

②

③

④

⑤

【填空】

时序电路的值与有关。

根据触发器的定义，

和Q应互补，因此时为非法状态。

按设计的电路接线图进行连接，将CLR（复位）、PR（置位）引脚接实验板上逻辑电平输出开关，引脚CK接单次脉冲开关，引脚Q、

接逻辑电平指示灯，按下表中的步骤依次改变CLR、PR的电平，观察现象并记录Q、

的值，填写表格。

表2-5-5D触发器测试结果表

⑥

⑦

然后在上述步骤的基础上，即CLR和PR均为高电平，将引脚D接1kHz脉冲源，引脚CK接10kHz脉冲源，用示波器同时观察CK端、Q端的波形，并画出来。

由输入输出波形关系，可观测到Q的波形在CK的发生变化。

按设计的电路接线图进行连接，74LS73芯片特殊的地方是：

引脚4接+5V，引脚11接地。

将引脚J、K、CLR接实验板上逻辑电平输出开关，引脚CK接单次脉冲开关，引脚Q、

接逻辑电平指示灯。

按下表中的步骤依次改变CLR、J、K的电平，观察现象并记录Q、

表2-5-6JK触发器测试结果表

顺

序

⑧

然后在上述步骤的基础上，使CLR=1，J=1，K=1，CK接1kHz脉冲源，通过示波器观察CK和Q端的波形，并画出来。

6.项目运行

实验任务1、任务2、任务3在电路图连接好后，按步骤顺序进行的各种输入组合，测得实验输出结果应与“项目分析”中的真值表数据保持一致，则证明实验正确。

实验任务2和任务3中，当输入接入了连续脉冲信号，通过示波器要仔细观察输出Q和输入CK的波形关系，包括上升沿/下降沿、波形周期。