第五章:集成触发器
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实验5 集成触发器功能测试及应用一. 实验目的掌握基本触发器的电路组成及其功能;掌握基本RS、JK、D触发器的逻辑功能;掌握集成触发器的逻辑功能及使用方法。
二三触发器具有两个稳定状态,用以表示逻辑状态“1”和“0”,在一定的外界信号作用下,可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态,它是一个具有记忆功能的二进制信息存贮器件,是构成各种时序电路最基本的逻辑单元。
RS锁存器(又叫基本RS触发器)是各种触发器构成的基本部件,也是最简单的一种触发器。
它的输入信号直接作用在触发器,无需触发信号。
可以由两个与非门交叉耦合而成。
在输入信号为单端的情况下,D触发器用来最为方便,其状态方程为Q n+1=D,其输出状态的更新发生在CP脉冲边沿,属于边沿触发器,触发器的状态只取决于时钟到来前D端的状态,D 触发器的应用很广,可用作数信号的寄存,位移寄存,分频和波形发生等。
在输入信号为双端的情况下,JK触发器是功能完善.使用灵活和通用性较强的一种触发器。
本实验采用74LS112双JK触发器,是下降边沿触发的边沿触发器。
J-K触发器使用时要查清引线排列,其特征方程为。
四. 实验内容与步骤1.基本RS触发器建立与测试(1)在实验箱上选取一个14P插座,按定位标记插好74LS00集成块,根据右图连接实验线路。
(2)将实验箱上+5V直流电源接74LS00的14脚,地接7脚。
将、接电平开关输出口,输出Q接发光二级管。
(3)按下表在输入端输入相应电平,观察并记录输出逻辑电平显示情况(发光管亮,表示输出高电平“1”,发光管不亮,表示输出低电平“0”)。
2.验证D触发器功能1)在实验箱上选取一个14P插座,按定位标记插好74LS74集成块,将实验箱上+5V直流电源接74LS74的14脚,地接7脚。
将双D 触发器74LS74中的一个触发器的,和D 输入端分别接逻辑开关输出口,CP 端接单次脉冲,输出端和分别接发光二极管。
2)根据输出端状态,填表2。
教材:数字电子技术基础(“十五”国家级规划教材) 杨志忠 卫桦林 郭顺华 编著高等教育出版社2009年7月第2版; 2010年1月 北京 第2次印刷;第五章 集成触发器(部分习题答案)练习题5解答:(P213页)【5.1】、由与非门构成的基本RS 触发器,S D 和R D 端输入如图P5.1所示波形,试画出Q 和Q 的输出波形。
设触发器的初始状态为“0”。
解题思路:根据基本RS 触发器功能分段画图,并要注意与非门的基本RS 触发器是低电平有效。
当D S 和D R 端同时为有效低电平时,出现强制1态,有效电平同时撤去后(无效高电平)会出现不定态。
(不确定的状态,具体的状态取决两个与非门的翻转速度快慢)DS D RQ【5.2】、由或非门构成的基本RS 触发器,S D 和R D 端输入如图P5.2所示波形信号,试画出Q 和Q 的输出波形。
(设触发器的初始状态为“1”)。
解题思路:根据基本RS 触发器功能分段画图,并要注意或非门的基本RS 触发器是高电平有效,功能与与非门组成的RS 触发器功能相同。
当R D 和S D 端同时为有效高电平时,出现强制0态,有效电平同时撤去后(无效低电平)会出现不定态。
(不确定的状态,具体的状态取决两个与非门的翻转速度快慢)DS D RQ1≥1≥【5.4】、已知同步RS 触发器的输入CP,R 和S 的电压波形如题P5-4图所示的波形,试画出Q 和Q 的输出波形。
(设触发器的初始状态nQ =0)解题思路:同步钟控RS 触发器是电位型触发器(高电平敏感CP=1),在CP 有效触发期间的状态随输入信号发生变化,n 1n Q R S Q+=+,约束条件:RS=0,R=S=1时出现1Q Q 1n 1n ==++。
CPSQR【5.5】、已知同步D 触发器CP 和D 端的输入电压波形如P5.5图所示,试画出Q 端的输出波形。
(设触发器的初始状态nQ =0)解题思路:同步式触发器是电位型触发器(假定高电平敏感CP=1),在CP 有效触发期间的状态随输入信号发生变化,D Q1n =+。