触发器及其应用

实验四

触发器及其应用

触发器及其应用

实验四实验目的

触发器及其应用

1. 掌握基本RS触发器、JK触发器、D触发器和T触发器的逻辑功能。 2. 熟悉各类触发器之间逻辑功能的相互转换方法。 3. 了解触发器的应用。

触发器及其应用

实验四实验内容

触发器及其应用

1.测试基本RS触发器的逻辑功能 ★选做 2.测试双JK触发器74LS73逻辑功能 3.测试双D触器74LS74的逻辑功能 ★选做 4. 触发器的转换 ① ② 将JK触发器加上门电路转化成D触发器。 将D触发器加上连接，构成T’触发器。

5. 触发器的应用，利用74175的D触发器构成下面电路。 ① 竞赛抢答电路 ① 移位寄存器

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实验四实验原理

触发器及其应用

触发器是组成时序逻辑电路的基本单元之一，具有记忆功能的二进制信息存贮器件。在外 加信号的作用下，触发器可以从一个稳定状态转变为另一个稳定状态。 RS触发器：图6—1所示电路为由两个“与非”门交叉耦合而成的基本RS触发器，它是无 触发器： 触发器 时钟控制低电平 低电平直接触发的触发器，有直接置位、复位的功能，是组成各种功能触发器 低电平 的最基本单元。基本RS触发器也可以用两个“或非”门组成，它是高电平 高电平直接触发的触 高电平 发器。

011

100

101

011置1 保持 置零 保持

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实验四实验原理

触发器及其应用

JK触发器： JK触发器：本实验采用74LS73型双JK触发器，其引脚排列如图6-3所示。它是下降边沿 触发器 触发的边沿触发器， 即在CP脉冲下降沿(“1→0”)触发翻转，有强迫置“0”功能 R ( R D ),没有强迫置“1”的功能，在置 D = 1 时，根据下表可以测试出其逻辑功能。

保持

置1

置0

翻转 翻转

异步清零

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实验四实验原理

触发器及其应用

D触发器：是另一种使用广泛的触发器，它的基本结构多为维持阻塞型。D触发器 触发器： 触发器 是在CP脉冲上升沿触发翻转，触发器的状态取决于CP脉冲到来之前D端的状态，状 态方程为 Qn+1 =D 本实验采用74LS74型双D触发器, 是上升边沿触发的边沿触发器。它采用维持阻塞 结构，在CP脉冲上升沿(“0→1”)触发翻转。触发器的次态Qn+1取决于CP脉冲的上 升来到之前D的状态，但是 S =0,R =1时强行置1, S =1, R =0时强行置0。

置1

置0

置1

异步清零

异步置1

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实验四实验原理

触发器及其应用

实验中单脉冲和连续脉冲可以直接使用实验箱上的脉冲源。 注意： 注意：实验中脉冲上升沿和下降沿需使用单脉冲源，同时按下去后要保持， 读出实验数据后再放掉，因为单个脉冲包括升沿和下降沿。也可以使用RS 触发器的输出，而不能直接使用开关，因为开关机械动作时会产生毛刺，相 当于产生多个脉

冲。 R S Q

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实验四实验内容1.测试基本RS触发器的逻辑功能 .测试基本 触发器的逻辑功能

触发器及其应用

按下图用与非门构成基本RS触发器，输入端接逻辑开关，输出端Q 、接电平指示器， 按下表要求测试逻辑功能并记录数据。

011

100

R1

S1→0 0→1

Q

Q

功能说明

1→0 1

101

011

0→1 0 0

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实验四实验内容

触发器及其应用

测试双JK触发器 触发器74LS73逻辑功能 1. 测试双 触发器 逻辑功能 ① 测试 复位功能任取一只JK触发器， 、J、K端接逻辑开关，CP端接单次脉 RD RD 冲按钮开关，Q端接电平指示器，在 =0和 =1 时任意改变J、K及CP的状 R RD RD 态，观察Q状态。 ② 测试JK触发器的逻辑功能在 =1的情况下，按表要求改变J、K、CP状态， RD 观察Q状态变化，观察触发器状态更新是否发生在CP脉冲的下降沿(即CP由 1→0),记录到下表 注意电源引脚位置 J 0 0 1 K 0 1 0 CP 1→0 1→0 1→0 0→1 1 1 1→0 0→ 1→Qn→Qn+1 Qn→Qn+1

功能说明

0→ 0→ 0→ 0→

1→ 1→ 1→ 1→

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实验四实验内容3.测试双 触器 3.测试双D触器 测试双 触器74LS74的逻辑功能 的逻辑功能 ① 测试的复位 R D 、置位S D 功能

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任取一只D触发器，R D 、 S D 、D端接电平开关，CP端接单次脉冲按钮开关，输出端接电 平指示器，改变 R D 、S D (D、CP处于任意状态),并在 R D =0( S D =1)或 R D =1 ( S D =0)作用期间任意改变D及CP的状态，观察Q状态，画表记录测试数据。 ② 测试D触发器的逻辑功能 按下表6—5要求进行测试，并观察触发器状态更新的是否发生在CP脉冲的上升沿(即由 0→1),测试数据记录。Qn→Qn+1 Qn→Qn+1

D 0

CP 0→1 1→0 0→1

功能说明

0→ 0→ 0→ 0→

1→ 1→ 1→ 1→

1 1→0

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实验四实验内容

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4. 触发器的转换 ① ① 将JK触发器加上门电路转化成D触发器。 ② ② 将D触发器加上连接，构成T触发器。 C CP端输入1Hz连续脉冲，用电平指示器观察，Q端变化情况，描绘波形图。 回 回答输出端Q的脉冲频率与CP的频率之间的关系。

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实验四实验内容

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5. 触发器的应用 74175是内有四个D触发器集成电路，并作了一些简化，四个D触发器的时钟脉冲CP和 清零连在一起。如下图芯片引脚图。利用74175的D触发器构成下面电路。 ① ② 竞赛抢答电路 移位寄存器(Q1、Q2、Q3、Q4上数据在CP来到后右移或左移1位，同时可以从外部 输入1位新数据，也可以循环移位。如右移则来一个脉冲 A→Q1→Q2→Q3→Q4) A→Q1→Q2→Q3→Q4 利用74175构成一个四位移位寄存器，并通过一个电平开关和一个单脉冲源，产生 四位二进制序列。

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实验四实验内容5. 触发器的应用

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1、图中框内为四

D触发器74175 2、A、B、C、D为四个抢答电路的电平输入，平时处于低电平，抢答时输入一个正脉冲 3、CP时钟脉冲接1kHz时钟。 4、R是被主持人用于的开始抢答的开关，R平时处于低电平，开始抢答时拨到高电平。 5、要求开始抢答后，A、B、C、D中有一路抢先输入高电平，则它所对应的指示灯会亮，同 时锁定其它抢答者，使他们的抢答无效，直到主持人清除后重新抢答。 6、请同学们在原电路图上，设计反馈电路控制CP的输入，实现正确的抢答电路。 7、观测加上反馈电路前后抢答器工作情况变化。 提示：利用触发器的动作需要CP的配合特点， 构成一个反馈电路控制CP。

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实验四实验报告1. 写出实验目的、内容。

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2. 列表整理实验中各类型触发器的逻辑功能，触发方式。 3. 总结JK触发器74LS73和D触发器74LS74的特点。 4. 画出D触发器作为T触发器时的原理图，它的CP、Q、Q 端的波形图。讨论它们之 间的相位和时间关系。 5. 画出图6—6竞赛抢答电路完整原理电路，说明原理和实验结果。

6. 画出移位寄存器原理图，说明实验结果。