试验四 双稳态触发器

试验四 双稳态触发器 实验四 双稳态触发器 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 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 集成据功能的不同,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。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5-1所示。 (2) 外引线排列见图5-3。 74HC112功能表 表5-1 n，1n，1QQCP J K 功能名称 RS D D 1 0 1 0 置位 × × × 0 1 0 1 复位 × × × 0 0 1 1 不允许 × × × 1 1 0 0 保持 Q Q nn 1 1 1 1 翻转 Q Q nn 1 1 1 0 1 0 送数 图5-3 74HC112外引线排列图 1 1 0 1 0 1 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 n，1n，1 QQCP 功能名称 R S D DD 置位 1 0 × × 1 0 复位 0 1 × × 0 1 不允许 0 0 × × 1 1 送数 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 翻转 1 1 Q QQ nn图5-2 74LS74外引线排列图 三、实验内容与步骤 (一)JK触发器74112 1(复位、置位功能 1)将74112芯片的J端、K端、R和S端各接到实验箱的一个“0”、“1”电平开关上;CPDD 接到实验箱的常"1"单次脉冲按钮开关 上; Q和Q各接到一个电平指示灯上。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5-3规定的实验内容。注意，在做表中第5行实验时，先将R和S接到同一个“0”、“1”电平DD 开关上。操作完成后恢复原来的接线。时对第3,5行可作简要的文字说明。 2)测量Q、Q端V和V的值 OHOL 表5-3 74112复位、置位功能 J R S K CP Q Q DD 1 × × × 1 × × × 0 × × × 0 × × × × × × 2(逻辑特性 接线同1。操作电平开关和单次脉冲按钮开关，完成表5-4规定的实验内容，其中Qn状态通过操作R和S的电平开关实现。实验时注意这些开关的操作顺序，并观察Q的出DDn+1 现对应CP脉冲的哪一个边沿(上升还是下降沿)，作好记录。 表5-4 74112逻辑功能 nn+1J K CP R S DDQ Q 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 CM0S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)TTL双D触发器74LS74 1(复位、置位功能 将芯片中一个触发器的R、S和D端各接到实验箱的一个“0”、“1”电平开关上，CPDD 端接到实验箱的常"0"按钮开关 上，Q和Q各接到一个电平指示灯上。接通芯片电源。 操作电平开关，仿照表5-3，完成D触发器的复位、置位实验。用万用表测Q、Q端的V和V值。 0H0L Q CPRSQ D DD 1 ，， 1 ，， 0 ，， 0 ，， ，， 2(逻辑特性 接线同1。操作电平开关和按钮开关，完成表5-5规定的实验内容。其中Q的状态通n过操作R或S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的出现对DD n+1应CP脉冲的哪一个边沿(上升沿还是下降沿)，作好记录。 表5-5 74LS74逻辑功能 nn+1R S D CP DDQ Q 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 3(二分频 将CP端改接到实验箱的连续脉冲信号源上，断开D端与电平开关的连线，再将D端与Q端连接，其它端子的接线与1相同，仿照74112的二分频实验，在R=“0”、S=“1”;R=DDD“1”、S=“0”和R=“1”、S=“1”三种情况下，用双踪示波器分别观察CP和Q波形(CPDDD 频率约10KH)，作波形记录时同时测出Q信号的幅度(或电平)值。 Z 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。 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。 四、实验报告 1(实验预习 (1)详细阅读实验指导讲义,了解实验目的、内容和。 (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。 (4)完成预习报告。 2(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(思考题: (1)触发器的基本性质是什么, (2)什么是电平触发,什么是边沿触发,基本RS触发器的约束条件是什么,基本RS触发器与JK、D触发器的区别是什么, (3)触发器复位、置位的正确操作方法是什么,触发器实现正常逻辑功能时，其复位、置位端应处于什么逻辑状态? (4)JK触发器实现二分频工作时，其J、K端应处于什么逻辑状态?还有其它连接方式可供选择吗?举例说明。 (5)如何用D 触发器构成4分频器和8分频器,画出电路连接图。