触发器时序逻辑电路实验报告参考模板.docx
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触发器时序逻辑电路实验报告参考模板
专业：
姓名：
学号：
日期：
2010.5.19
地点：
东三306B-1
实验报告
课程名称：
数字电子技术基础实验指导老师：
樊伟敏成绩：
__________________
实验名称：
触发器应用实验实验类型：
设计类同组学生姓名：
__________
一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）
三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤
五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）
七、讨论、心得
一、实验目的
1.加深理解各触发器的逻辑功能，掌握各类触发器功能的转换方法。
2.熟悉触发器的两种触发方式（电平触发和边沿触发）及其触发特点。
3.掌握集成J-K触发器和D触发器逻辑功能的测试方法。
4.学习用J-K触发器和D触发器构成简单的时序电路的方法。
5.进一步掌握用双踪示波器测量多个波形的方法。
二、主要仪器与设备
实验选用集成电路芯片：
74LS00（与非门）、74LS11（与门）、74LS55（与或非门）、74LS74（双D
触发器）、74LS107（双J—K 触发器），GOS-6051 型示波器，导线，SDZ-2 实验箱。
三、实验内容和原理
1、D→J-K的转换实验
①设计过程：
J-K触发器和D触发器的次态方程如下：
J-K触发器：
，D触发器：
Qn+1=D
若将D触发器转换为J-K触发器，则有：
。
②仿真与实验电路图：
仿真电路图如图1所示。
操作时时钟接秒信号，便于观察。
图1
③实验结果：
J
K
Qn-1
Qn
功能
0
0
0
0
保持
1
1
0
1
0
0
置0
1
0
1
1
0
1
翻转
1
0
1
0
0
1
置1
1
1
2、D触发器转换为T’触发器实验
①设计过程：
D触发器和T’触发器的次态方程如下：
D触发器：
Qn+1=D，T’触发器：
Qn+1=!
Qn
若将D触发器转换为T’触发器，则二者的次态方程须相等，因此有：
D=!
Qn。
②仿真与实验电路图：
仿真电路图如图2所示。
操作时时钟接秒信号。
图2
③实验结果：
发光二极管按时钟频率闪动，状态来回翻转。
3、J-K→D的转换实验。
①设计过程：
J-K触发器和D触发器的次态方程如下：
J-K触发器：
，D触发器：
Qn+1=D
图3
若将J-K触发器转换为D触发器，则二者的次态方程须相等，因此有：
J=D，K=!
D。
②仿真与实验电路图：
如图3所示。
③实验结果：
符合D触发器的功能，D=1，发光二极管亮，Q=1;D=0,发光二极管不亮，Q=0。
4、J-K→T′的转换实验。
①设计过程：
J-K触发器和T’触发器的次态方程如下：
J-K触发器：
，T’触发器：
Qn+1=!
Qn
若将J-K触发器转换为T’触发器，则二者的次态方程须相等，因此有：
J=K=1
②仿真与实验电路图：
仿真与实验电路图如图4所示。
图4
③实验结果：
符合T′触发器的功能，发光二极管按时钟频率闪动，状态来回翻转。
5、用双D触发器设计一个单发脉冲发生器。
（1）手动单次脉冲发生器的测试：
手控脉冲接逻辑开关，系列脉冲为秒脉冲信号，两个D触发器的输出分别接发光二极管。
①实验原理：
手动提供一个脉冲，此时第一个D触发器的输出为高电平，经过一个cp脉冲后，由于第二个D触发器的输入是第一个D触发器的输出，所以其输出也为高电平，Q非为低电平，第一个触发器立刻置零，经过一个cp脉冲的时间，第二个触发器的输出也为低电平，数码管熄灭，亮的时间为一个cp脉冲的时间间隔。
②实验电路：
实验电路图如图5所示。
③实验结果：
当手控脉冲输出一个脉冲信号时，单次脉冲发生器的输出端的输出一个秒脉冲信号。
（2）用示波器观察单次脉冲发生器工作状态：
手控脉冲和系列脉冲都接1kHz信号，用示波器观察CP、Q1、Q2的波形。
①实验电路：
实验电路图如图6所示。
②用示波器观察得到的实验波形如图7所示。
（a）CP端与Q1端波形图（b）Q1端与Q2端波形图
整理上述两幅实拍波形图，绘制出CP、Q1、Q2的波形如下图所示。
6、用D触发器设计一个4位移位寄存器电路并进行实验（移位寄存器要求能实现串行输入，并行输出与串行输出两种方式。
①设计过程：
D触发器的输入为前一个触发器的输出，并且所有触发器使用同一个CP脉冲，串行输入的数据是从第一个D触发器输入。
②仿真与实验电路图：
仿真与实验电路图如图7所示。
图7
③实验结果：
4位数据实现了移位的并行和串行输出。
7、用J-K触发器设计一个双向时钟脉冲产生电路并进行实验
①设计过程：
首先把J-K触发器设计成一个T’触发器，输出的结果和结果的非再与cp脉冲求与，就能实现双向时钟脉冲频率相同，相位不同。
②仿真与实验电路图：
仿真与实验电路图如图8所示。
③实验结果：
得到的双向时钟脉冲波形如图9。
图8
图9
8、用两片74LS74（4个D触发器）实现四路竞赛抢答器电路。
输入为四个按钮S4S3S2S1、总清零端、10kHz时钟脉冲。
输出为4路分别连接到LED指示灯。
①设计过程：
4个D触发器总清零端接在一起，实现同时清零，并且不受cp脉冲的影响，没有抢答时，取4个D触发器输出的非，四个输出求与，得到的结果与cp脉冲求与，由于四个输出都为1，cp脉冲可以顺利加入四个触发器，当一个人抢答时，输出的非是0，四个输出求与为0，阻止了cp脉冲的再次加入，此时改变其他D触发器的状态，都不能改变触发器的输出。
实验要求cp脉冲的频率要比较高。
②仿真与实验电路图：
仿真与实验电路图如图10所示。
图10
③实验结果：
实现了抢答器的功能。
四、实验收获
1.实验前应检查芯片的逻辑功能。
接线时按照引脚功能逐步连接，线的颜色最好有所区分便于识别。
2.该实验中，应注意触发器不用的清零、置数管脚都要接上相应的电平，防止影响触发器的功能。
3.测试电路功能时，如果用电平指示器（发光二极管）观察，CP脉冲采用0.5s、1s脉冲信号或用逻辑开关，如果用示波器观察，CP脉冲采用1KHz。
4.由于实验箱上1Hz、1KHz信号驱动能力有限，可在1KHz信号后接非门以增强驱动能力。
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