触发器触发器的作用

实验实验实验实验二二二二触发器及其应用触发器及其应用触发器及其应用触发器及其应用一一一一、、、、实验目的实验目的实验目的实验目的1.
加深理解各类触发器的功能和特性,掌握各类触发器的功能测试方法;2.
掌握触发器和组合电路的综合应用.
二二二二、、、、实验原理实验原理实验原理实验原理触发器是组成时序逻辑电路的主要逻辑单元,按其功能可分为RS、D、J-K、T和T`触发器;按其电路结构动作特点可分为基本RS、同步、主从和维持阻塞触发器.
触发器的触发方式有电平触发和边沿触发两种.
RS触发器是最基本的触发器,其功能是完成置'0'或置'1',又称为置'0'置'1'触发器.
D触发器的基本结构形式多为维持阻塞型,其次态1+nQ取决于CP时钟脉冲上升沿到来之前D端的状态,即1+nQ=D.
在CP=1或CP=0期间,D端的数据状态变化不会影响触发器的输出状态.
触发器CLR、PR分别为置"0"和置"1"端,当不需要置"0"和"1"时,CLR和PR都应接高电平(如+5V电源).
JK触发器的基本结构形式有主从和边沿两种,多为边沿,并在CP时钟脉冲下降沿触发,它具有置0、置1、保持、翻转四种功能,其触发方程为:1+nQ=JnQ+KnQ.
JK触发器CLR、PR是置"0"和置"1"端,当不需要置"0"、置"1"时,CLR和PR都应接高电平(如+5V电源).
二分频器的功能是对输入的周期脉冲信号进行分频,其输出信号频率f0与输入信号频率fi的关系为fo=1/2fi,在电路结构形式上,二分频器与'T触发器相同.
三三三三、、、、实验条件实验条件实验条件实验条件1.
数字电子技术实验箱、直流稳压电源、信号源、数字万用表;2.
74LS00(与非门)1片、74LS20(与非门)1片、74LS175(四D触发器)1片、74LS112(双J-K触发器)2片.
四四四四、、、、实验内容及步骤实验内容及步骤实验内容及步骤实验内容及步骤1.
.
.
.
基本基本基本基本RS触发器功能测试触发器功能测试触发器功能测试触发器功能测试(1)选择74LS00芯片.
按图2-1连接电路,芯片的14(VCC)引脚接电源(+5V),芯片的7(GND)引脚接电源地线.
触发器的R、S分别接逻辑电平开关,由逻辑电平开关产生高、低电平.
触发器的Q、Q接电平显示发光二极管,由发光二极管的亮或灭判断输出状态是高电平还是低电平.
(2)将逻辑电平开关按表2-1置位,观察输出电平显示发光二极管,发光二极管亮表示高电平,发光二极管灭表示低电平.
将测试结果填入表2-1.
图图图图2222----1111基本基本基本基本RRRR----SSSS触发器触发器触发器触发器图图图图2222----2222DDDD触发器逻辑功能测试触发器逻辑功能测试触发器逻辑功能测试触发器逻辑功能测试表表表表2222----1111基本基本基本基本RRRR----SSSS触发器测试触发器测试触发器测试触发器测试图图图图2222----3333JJJJ----KKKK触发器逻辑功能测试触发器逻辑功能测试触发器逻辑功能测试触发器逻辑功能测试2.
.
.
.
D触发器功能测试触发器功能测试触发器功能测试触发器功能测试(1)选用74LS175芯片.
75LS175为四D触发器,选用其中一个D触发器进行测试.
按图2-2连接电路,芯片的16(VCC)引脚接电源(+5V),芯片的8(GND)引脚接电源地线.
D触发器的CLR、D分别接逻辑电平开关,时钟CP接单脉冲源,D触发器的Q、Q接电平显示发光二极管.
(2)将逻辑电平开关和单脉冲源按表2-2操作,观察输出显示发光二极管状态.
表表表表2222----2222DDDD触发器逻辑功能表触发器逻辑功能表触发器逻辑功能表触发器逻辑功能表输入输出功能说明CLRDCP1+nQ1+nQ0**01异步置010↑01置011↑10置11*0nQnQ保持3.
.
.
.
JK触发器功能测试触发器功能测试触发器功能测试触发器功能测试(1)选用74LS112芯片,按图2-3连接电路,芯片的16(VCC)引脚接电源(+5V),芯片的8(GND)引脚接电源地线.
JK触发器的DR、DS、J、K分别接逻辑电平开关,时钟CP接单脉冲源,JK触发器的Q、Q接电平显示发光二极管.
(2)将逻辑电平开关和单脉冲源按表2-3操作,观察输出显示发光二极管状态.
RSQ000110114.
.
.
.
二分频器二分频器二分频器二分频器利用D或JK触发器构成二分频器,将1kHz脉冲信号输入二分频器并接入示波器CH2通道,二分频器的输出端连接示波器CH1通道,观察示波器并记录显示的分频波形.
表表表表2222----3333JJJJ----KKKK触发器逻辑功能表触发器逻辑功能表触发器逻辑功能表触发器逻辑功能表输入输出功能说明DRDSJKCP1+nQ1+nQ01***01异步置010***10异步置11100↓nQnQ保持1101↓01置01110↓10置11111↓nQnQ计数11**1nQnQ保持00***11不允许5.
.
.
.
设计一个设计一个设计一个设计一个智力竞赛电路智力竞赛电路智力竞赛电路智力竞赛电路,,,,用以判别抢答优先权用以判别抢答优先权用以判别抢答优先权用以判别抢答优先权.
.
.
.
整个电路有5个按钮开关,其中四个按钮开关K1~K4供竞赛者抢答用,另一个按钮开关K5由裁判掌握"复位".
试设计出当K1~K4中有一个按钮开关最先被按动,则与按钮开关对应的指示灯亮,且锁住其余的三个抢答者的电路,裁判复位后开始新一轮抢答.
6.
.
.
.
选作实验选作实验选作实验选作实验试用集成D触发器或JK触发器设计一个脉宽为1ms的单脉冲产生器.
五五五五、、、、注意事项注意事项注意事项注意事项1.
连续脉冲输入信号应接在函数信号发生器的TTL输出端,并且将函数发生器、示波器、实验电路中的地线全部连在一起,示波器最好用双踪观测,并且用DC耦合方式.
2.
装拆芯片及连接电路时应断电操作,以免损坏芯片.
3.
注意拿住插头插、拨连线,不要用力拉导线以防插头线损坏.
4.
实验箱板面上不允许放多余的导线,以免短路或损坏设备.
六六六六、、、、实验报告要求实验报告要求实验报告要求实验报告要求1.
按实验内容要求填表,并画出相应的电路图.
2.
画出二分频器电路图及二分频波形.
3.
画出智力竞赛电路,简述电路的工作原理.
七七七七、、、、预习要求与思考题预习要求与思考题预习要求与思考题预习要求与思考题1.
预习要求(1)复习各种触发器的工作原理及特性方程.
(2)按实验内容要求设计实验电路,拟定测试步骤和记录表格.
(3)了解给定实验芯片的管脚及使用方法.
2.
思考题(1)对于集成触发器的异步置数端,不需要使用这些端口时,应如何处理,为什么(2)在CP=1,D=0的条件下,如何使集成触发器的Q=1(3)触发器功能转换后,其触发方式、工作特性有无变化试以JK转换为D型触发器为例作简要说明.