JK触发器的逻辑功能测试
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实验六触发器逻辑功能测试及应用一、实验目的:1、掌握基本RS、JK、D、T和T′触发器的逻辑功能;2、学会验证集成触发器的逻辑功能及使用方法;3、熟悉触发器之间相互转换的方法。
二、实验原理:触发器:根据触发器的逻辑功能的不同,又可分为:三、实验仪器与器件:实验仪器设备:D2H+型数字电路实验箱。
集成块:74LS112 74LS74 74LS04 74LS08 74LS02 74LS86四、实验内容与步骤:1、基本RS触发器逻辑功能的测试:CP J KS-D R-D下降沿0 0 1 1 0 0下降沿0 1 1 1 0 0下降沿 1 0 1 1 0 1下降沿 1 1 1 1 1 03、D触发器逻辑功能测试:D CPS-D R-DQX X 0 1 0X X 1 0 1 (2)D触发器逻辑功能测试:CP J KDS DR Q×××0 1 0××× 1 0 1D CPS-D R-D0 上升沿 1 1 1 01 上升沿 1 1 0 14、不同类型时钟触发器间的转换:JK转换为D触发器:JDKDQDDQQQDDQQKQJQnnnnnnnn==+=+==+=++;)(11D转换为JK 触发器:nnnnnnQJQKDDQQKQJQ===+=++11JK转换为T触发器:KJTQTQTQ nnn==+=+1T转换为JK触发器:JK转换为RS触发器:RS转换为JK触发器:五、实验体会与要求:1、根据实验结果,写出各个触发器的真值表。
2、试比较各个触发器有何不同?3、写出不同类型时钟触发器间的转换过程。
1。
实验44 验证性实验——触发器功能测试及其应用一.实验目的1.验证基本RS 、JK 、D 、T 和T ’触发器的逻辑功能及使用方法;2.能进行触发器之间的相互转换; 3.学习触发器的一些应用。
二.实验原理触发器具有两个能够自行保持的稳定状态,用以表示逻辑状态“l ”和“0”,在触发信号的作用下,可以从一个稳态翻转到另一个稳态,输入信号消失后,能够将获得的新状态记忆下来。
触发器是构成各种时序电路的最基本逻辑单元。
1.基本RS 触发器图44-1所示是由两个与非门构成的基本RS 触发器,它是由低电平直接触发的触发器。
基本RS 触发器具有置“0”、置“1”和“保持”3种功能。
表44-1为基本RS 触发器的功能表,使用时需要避开不定态。
也可以用两个或非门组成基本RS 触发器,此时高电平触发有效。
触发器Q=0称为“0”态,Q=1称为“1”态。
2.JK 触发器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,其最重要的特性之一就是不存在不定态。
本实验采用74LS112双JK 触发器,是下降沿触发的边沿触发器。
引脚功能及逻辑符号如图44-2所示。
JK 触发器的状态方程为Q n+1=J ⎺Q n +⎺KQ nJ 和K 是数据输入端,是触发器状态更新的依据,若J 、K 有两个或两个以上输入端时,组成“与”的关系。
74LS112双JK 触发器功能如表44-2所示。
其中:×—任意态;↓—高电平到低电平跳变;↑—低电平到高电平跳变;Q n (⎺Q n )—现态; Q n+1(⎺Q n+1)—次态;∅—不定态。
JK 触发器常被用作缓冲存储器、移位寄存器和计数器。
3.D 触发器⎺R⎺S图44-1基本RS 触发器G 2 ⎺⎺QQ 电路结构图形符号表44-1 基本RS 触发器功能表表44-2 74LS112双JK 触发器功能表图44-2 74LS112双JK 触发器引脚排列及逻辑符号(a)引脚排列图(b)逻辑符号图在输入信号为单端的情况下一般使用D触发器,其状态方程为Q n+1=D n。
长春理工大学国家级电工电子实验教学示范中心学生实验报告——学年第二学期实验课程电子技术实验实验地点东1教514学院专业学号姓名实验题目 触发器的逻辑功能测试学号、姓名 实验台号 预习成绩报告成绩一、实验目的1、学习测试触发器逻辑功能的方法;2、掌握JK 触发器的逻辑功能及触发方法。
二、实验仪器1、电子技术实验箱2、数字万用表3、双踪示波器4、74LS112 三、实验原理触发器是具有记忆功能的二进制信息存储器件,是时序逻辑电路的基本器件之一。
JK 触发器是一种逻辑功能完善,使用灵活和通用性较强的集成触发器,在结构上可分为两类:一类是主从结构触发器,另一类是边沿触发器。
它们的逻辑符号如图3.4.1所示。
图3.4.1 JK 触发器逻辑符号图 3.4.2 JK 触发器引脚图触发器有三种输入端:第一种是直接置位复位端,用D S 和D R 表示,在D S =0 (或D R =0)时,触发器将不受其他输入端所处状态影响,使触发器直接置1(或置0);第二种是时钟输入端,用来控制触发器发生状态更新,用CP 表示。
框外若有小圈表示时,触发器在时钟下降沿发生状态更新,若无小圈,则表示触发器在时钟的上升沿发生状态更新;第三种是数据输入端,它是相互发器状态更新的依据,对于JK 触发器,其状态方程为:1 n Q =n J n Q +n K n Q 。
集成双下降沿J-K 触发器引脚图如图3.4.2所示。
六、实验数据及处理表3-4-1 JK 触发器清零与置位功能测试D RD SCP J K1+n Q0 1 X X X10 X X X表3-4-2 JK 触发器的功能测试J K CP1+n Q0=n Q1=n Q0 0 10→ 01→ 0 1 10→ 01→ 1 0 10→ 01→ 1110→ 01→表3-4-3 JK 触发器的工作波形。
实验五 J-K 触发器一、 实验目的1.掌握J-K 触发器的逻辑功能;2.掌握集成J-K 触发器逻辑功能的测试方法;3.掌握不同逻辑功能触发器之间的相互转换方法。
二、实验预习要求1.复习J-K 触发器的逻辑功能;2.掌握D 触发器和J-K 触发器的真值表及其转换的基本方法。
三、实验原理1.J-K 触发器本实验中采用的74LS112为下降沿触发的边沿触发器。
其状态方程为其中J 和K 为数据输入端,是触发器状态更新的依据,若J 、K 有两个或两个以上输入端时,组成“逻辑与”的关系。
触发器的功能表如表实验5.1所示。
表实验5.1触发器的功能表输入输出DRD S CP J K1n Q+ 1n Q+0 1 d d d 0 1 1 0 d d d 1 00 0 d d dφ φ1 1 ↓ 0 0 n Q nQ1 1 ↓ 1 0 1 0 1 1 ↓ 0 10 1 1 1 ↓ 1 1nQnQ1 1 ↑ d dnQ nQd:表示任意态,↓:表示下降沿,φ:表示不定态,nQ :表示现态, 1n Q +:表示次态2.触发器功能转换在集成触发器的产品中,每一种触发器都有自己固定的逻辑功能。
但可以利用转换的方法获得具有其它功能的触发器。
例如将J-K触发器转换成D触发器、T触发器、Tˊ触发器。
其转换电路如图实验5.1所示。
(a) J-K转换成D (b) J-K转换成T (c) J-K转换成Tˊ图实验5.1 J-K触发器转换成D、T、Tˊ触发器四、实验仪器设备1. TPE-ADⅡ数字电路实验箱1台2. 双J-K触发器74LS112(或CC4027)1片3. 四两输入与非门74LS00(或CC4011)1片五、实验内容及方法测试并掌握JK触发器74LS112逻辑功能及应用。
1. 测试的置位和复位功能将J、K端接逻辑开关输出插口,CP端接单脉冲,Q、Q端接至逻辑电平显示灯接口。
在0===或的作用期间记录J、K及CP的状态,观察Q 、Q状态1S,1R=RS,0DDDD并记录。
jk触发器逻辑功能测试jk触发器是一种基础的数字电路元件,用于产生指定的时序信号。
它可以通过输入信号的边沿变化来触发输出信号的变化,具有广泛的应用。
在进行jk触发器逻辑功能测试时,需要测试以下几个方面的功能。
首先,测试jk触发器的输入信号对输出信号的影响。
jk触发器有两个输入端子,分别是J和K。
测试时需要分别给J和K输入不同的信号,并观察输出信号的变化情况。
当J和K都为低电平时,输出保持不变;当J为高电平、K为低电平时,输出为高电平;当J为低电平、K为高电平时,输出为低电平;当J和K都为高电平时,输出信号与上一时刻的输出信号取反。
通过这些测试可以验证jk触发器输入端信号对输出端信号的控制能力。
其次,测试jk触发器的时序功能。
jk触发器的状态变化是由输入信号的边沿触发的,所以需要测试在输入信号变化的情况下,输出信号的变化是否符合预期。
例如,测试在输入信号从低电平转变为高电平时,输出信号是否在边沿附近发生变化。
测试时可以使用示波器观察输入信号和输出信号的变化情况,以验证时序功能是否正常。
最后,测试jk触发器的边沿触发功能。
jk触发器是边沿触发器的一种,输入信号的边沿变化才会触发输出信号的变化。
测试时需要验证在输入信号的边沿变化前后,输出信号是否保持不变。
例如,在输入信号从低电平变为高电平的上升沿时,输出信号是否不发生变化。
通过测试这个功能可以确认jk触发器的边沿触发功能是否正常。
综上所述,jk触发器逻辑功能测试主要包括输入信号对输出信号的影响、时序功能和边沿触发功能。
通过这些测试可以验证jk触发器是否具备正确的逻辑功能,并且可以根据测试结果进行修正和优化。
在实际的电路设计和使用中,准确的逻辑功能是保证电路正常运行的基础,这样才能保证整个系统的可靠性和稳定性。
实验三 JK触发器的逻辑功能测试[实验目的]1、学习触发器逻辑功能的测试方法。
2、掌握基本JK、D触发器的逻辑功能。
3、掌握JK触发器转换成D触发器的方法及D触发器的逻辑功能。
[主要仪器设备及耗材]数字电路实验板、74LS112芯片、74LS00芯片、数字万用表、数据线。
[实验基本原理]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的最基本逻辑单元。
1、JK触发器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(或74LS76)双JK触发器,是下降边沿触发的边沿触发器。
引脚功能及逻辑符号如图1-1所示。
图1-1 74LS112双JK触发器引脚排列及逻辑符号JK触发器的状态方程为Qn+1=J Qn +K Qn,S=R=1J和K是数据输入端,是触发器状态更新的依据,若J、K有两个或两个以上输入端时,组成“与”的关系。
Q与Q—为两个互补输出端。
通常把Q=0、Q—=1的状态定为触发器“0”状态;而把Q=1、Q—=0定为“1”状态。
JK触发器常被用来构成缓冲存储器、移位寄存器和计数器。
图1-1左图为双下降沿JK触发器74LS112的外引线排列图。
JK触发器的工作原理如下:(1)S和R可将触发器置于额定状态1或0;之后应保持在高电平1。
(2)S=R=1时,A、当J=K=0时,在CP脉冲的作用下触发器保持原状态,即Qn+1=Qn;B、当J=0,K=1时,在CP脉冲的作用下,触发器置“0”,即Qn+1=0;C、当J=1,K=0时,在CP脉冲的作用下,触发器置“1”,即Qn+1=1;D 、当J=K=1时,在CP 脉冲的作用下,触发器状态翻转,即Qn+1=Qn 下降沿触发JK 触发器的功能如表1-1。
表1-1J K Qn Q n+1 说明 0 0 0 0 保持 Q —n+1= Qn0 0 1 1 0 1置00 1 1 0 1 0 0 1 置11 0 1 1 1 1 0 1 翻转1112、D 触发器在输入信号为单端的情况下,D 触发器用起来最为方便,其状态方程为Qn+1=Dn ,其输出状态的更新发生在CP 脉冲的上升沿,故又称为上升沿触发的边沿触发器,触发器的状态只取决于时钟到来前D 端的状态。
实验三集成触发器的逻辑功能测试一实验目的1.熟悉JK触发器的基本原理及逻辑功能。
2.熟悉D触发器的基本原理及逻辑功能,并掌握其寄存器移位功能。
3.触发器应用。
二、实验仪器及器件仪器:逻辑箱,数字万用表器材:74LS74、74LS76三、实验基本原理JK触发器有J输入端和K输入端,而其R D端和S D端则具有置“0”置“1”功能,逻辑功能如下:Q当J=K=1时,CP脉冲作用下,触发器状态翻转,写成Q n+1=n当J=K=0时,CP脉冲作用下,触发器保持原状态,写成O n+1=Q n。
当J=1,K=0时,在CP脉冲作用下,触发器置“1”,写成Q n+1=1。
当J=0,K=1时,在CP脉冲作用下,触发器置“0”,写成Q n+1=0。
四、触发器的逻辑功能测试:1.JK触发器(选择74LS76)(1)触发器置“0”“1”的功能测试:将S D、R D分别接开关K i+1、K i,Q、Q分别接发光二极管L i+1,L i,按表5—1要求改变S D,R D(J,K,CP处于任意状态),并在S D R D作用期间,任意改变J、K、CP的状态,观察Q和Q的状态,将结果记录于表5—1。
表5—1 JK触发器功能表(2)J、K触发器逻辑功能的测试:将J、K分别接开关,而上述实验中的S D、R D所接开关保持,并置于S D=1,R D=1的状态,时钟CP接单脉冲信号源的输出P+,按表5—2要求,将结果记录于表5—2。
2.D触发器:(选择74LS74)(1)触发器置“0”置“1”功能的测试:将S D、R D分别接开关,Q、Q分别接发光二极管,按表5—3要求改变S D、R D(D及CP处于任意状态)并在S D、R D作用期间,任意改变D与CP的状态,测试S D、R D的功能,并将测试结果记录于表5—3。
表5—3 D触发器S D、R D功能表(2)对D触发器逻辑功能的测试,结果记录于表5—4。
表5—4 D触发器逻辑功能表五、触发器应用:1.用JK触发器(74LS76)组成三位串行累加计数器如下图。
实验四触发器逻辑功能测试一、实验目的1.掌握基本 RS 触发器、 JK 触发器、 D 触发器、 T 触发器的逻辑功能及测试方法。
2.掌握不同电路结构的触发器动作特点。
二、实验原理基本 RS 触发器是最基本的触发器 , 其功能是完成置0和置 1 的作用。
维持阻塞结构 D 触发器在时钟脉冲 CP 的前沿 ( 正跳变 ) 发生翻转 ,Q 随 D 变。
参见附录二中 D 触发器 (74LS74) 功能表。
利用传输延迟时间的边沿 JK 触发器在时钟脉冲 CP 的后沿 ( 负跳变 ) 发生翻转 , 它具有置。
、置 1 、计数和保持功能。
参见附录 C 中 JK 触发器 (74LS76) 功能表。
T 触发器具有计数和保持功能 ,Tf 触发器具有计数功能 , 它们可以通过 D 触发器或JK 触发器转换来实现。
D 触发器的 D 端与 Q 端相连即构成 TF 触发器 , 在时钟脉冲 CP 的前沿 ( 正跳变 ) 发生翻转。
利用传输延迟时间的边沿 JK 触发器在其 JK 两端都接 1 时即成为 T1 触发器 , 在时钟脉冲 CP 的后沿 ( 负跳变 ) 发生翻转。
JK 触发器、 D 触发器一般都有异步置位、复位端 , 作用是预置触发器初态。
当不使用时 , 必须接高电平 ( 或接到电源 +5V 上 ), 不允许悬空 , 否则容易引入干扰信号 , 使触发器误动作。
三、实验仪器及器材数字实验箱一台;集成芯片74LS00、74LS74、74LS76各一块。
四、实验内容1. 用与非门构成基本 RS 触发器并测试其功能(74LS00)用与非门组成基本 RS 触发器 , 实验电路如图 5-5-1 所示。
验证其逻辑功能 , 并将测Q、Q测试结果填入表 5-5-1 中。
Q Q表 5-5-1dS dR图 5-5-1 RS触发器实验电路2.测试维持阻塞具 D 触发器的逻辑(74LS74)1)测试 D 触发器置位端d S(置1端)和复位端dR(置0端)的功能测试接线如图 5-5-2 所示,将测试结果填入 5-5-2 中。
JK触发器的逻辑功能测试
JK触发器是一种基本的电子电路,可以实现基本的逻辑功能。
JK触发器包含了两个输入端(J,K)和一个输出端Q,在这三个端子之间存在不同种类的触发器元件。
JK触发器对于电子电路设计非常重要,它可以根据输入端的状态发出命令,让Q端的状态发生变化,从而具有静态存储能力,它的内部设计也使得它在功能上拥有排他关系、内存功能以及可靠性等更为有用的特性。
为了对JK触发器进行逻辑功能测试,首先需要做好接线准备,建立相应的电路,把连接JK触发器的电源、输入信号源及被测该触发器的输出信号连接好。
之后,就开始电子电路功能测试,通过调整输入电压及或电流值,控制被测设备的输入信号源,从而测试目标触发器的逻辑功能。
测试主要是检查触发器的输入信号、保持能力、有效逻辑功能以及在逻辑门上的高低电平切换时,输出Q端的情况是否如期望的那样。
而在实际的测试中,调试工程师根据外置的逻辑功能分析仪或其它工具,检查触发器的时间延迟、输出有效抖动、上升和下降沿时间等参数是否正常。
JK触发器逻辑功能测试结果良好是必要的,因为触发器在某些应用场合是关键部件,可能会影响电路功能的性能与安全。
只有当JK触发器合格通过了各种功能测试,才能够确保在实际应用中安全可靠、高效可靠。
此外,还要检查JK触发器的工作温度,看看它是否在允许的范围内,这样可以保证在工作中不会产生异常的情况出现。
技能训练-用仿真软件Multisim 10仿真测试JK触发器的逻辑功能一、实训目的1.掌握JK触发器的逻辑功能及测试方法2.熟悉仿真软件Multisim 10的使用二、实训器材实训器材计算机仿真软件Multisim 10其他数量1台1套三、实训原理及操作1.元件选取仿真电路所用元件及选取途径如下:电源VCC:Place Source→POWER_SOURCES→VCC接地:Place Source→POWER_SOURCES→GROUND,选取电路中的接地。
开关:Place Electromechanical→SUPPLEMENTORY_CO…→SPDT_SBJK触发器74LS76N:Place TTL→74LS→74LS76N指示灯:Place Indicator→PROBE→PROBE_RED虚拟仪器:信号发生器XFG1,双击打开设置对话框,将频率设置为1KHz,波形设置为方波,如图3-20所示。
需要说明的是,从Multisim 10中调出的JK触发器74LS76N上的标注方式和我们前面介绍的有所不同,其中~1CLR为异步置0、~1PR为异步置1、1CLK为时钟脉冲输入端,1Q 和~1Q为输出端。
对比图3-65就能发现,逻辑功能是完全一样的,不一样的只是标注方式。
这并不是说明我们前面引用的资料错了,国内的很多教材及资料上都是使用前面我们所介绍的标注方式,而Multisim用的是国外的电路标准,这就造成了学习电子电路的学习者很多困惑,造成这种标注方式混乱的原因是多方面的,那么学习者该如何把握呢?笔者个人认为,国家标准是一定要掌握的,否则就没办法查国内的书籍资料;业界的标准也是要掌握的,否则就没有办法搞开发、设计。
图3-20 信号发生器设置2.仿真测试电路组成将各个元件及信号发生器XFG1在仿真工作窗口摆放好并连接,构成JK触发器的仿真测试电路,如图3-21所示。
图3-21 JK触发器的仿真测试电路3.仿真分析打开仿真开关,进行仿真测试,~1CLR为异步置0、~1PR为异步置1端,都是低电平有效,所以,要使JK触发器工作,上述两个控制端都要接高电平。
实验三 JK触发器的逻辑功能测试
[实验目的]
1、学习触发器逻辑功能的测试方法。
2、掌握基本JK、D触发器的逻辑功能。
3、掌握JK触发器转换成D触发器的方法及D触发器的逻辑功能。
[主要仪器设备及耗材]数字电路实验板、74LS112芯片、74LS00芯片、数字万用表、数据线。
[实验基本原理]
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的最基本逻辑单元。
1、JK触发器
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(或74LS76)双JK触发器,是下降边沿触发的边沿触发器。
引脚功能及逻辑符号如图1-1所示。
图1-1 74LS112双JK触发器引脚排列及逻辑符号
JK触发器的状态方程为
Qn+1=J Qn +K Qn,S=R=1
J和K是数据输入端,是触发器状态更新的依据,若J、K有两个或两个以上输入端时,组成“与”的关系。
Q与Q—为两个互补输出端。
通常把Q=0、Q—=1的状态定为触发器“0”状态;而把Q=1、Q—=0定为“1”状态。
JK触发器常被用来构成缓冲存储器、移位寄存器和计数器。
图1-1左图为双下降沿JK触发器74LS112的外引线排列图。
JK触发器的工作原理如下:
(1)S和R可将触发器置于额定状态1或0;之后应保持在高电平1。
(2)S=R=1时,
A、当J=K=0时,在CP脉冲的作用下触发器保持原状态,即Qn+1=Qn;
B、当J=0,K=1时,在CP脉冲的作用下,触发器置“0”,即Qn+1=0;
C、当J=1,K=0时,在CP脉冲的作用下,触发器置“1”,即Qn+1=1;
D 、当J=K=1时,在CP 脉冲的作用下,触发器状态翻转,即Qn+1=Qn 下降沿触发JK 触发器的功能如表1-1。
表1-1
J K Qn Q n+1 说明 0 0 0 0 保持 Q —
n+1= Qn
0 0 1 1 0 1 0 0
置0
0 1 1 0 1 0 0 1 置1
1 0 1 1 1 1 0 1 翻转 1
1
1
2、D 触发器
在输入信号为单端的情况下,D 触发器用起来最为方便,其状态方程为Qn+1=Dn ,其输出状态的更新发生在CP 脉冲的上升沿,故又称为上升沿触发的边沿触发器,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,可用作数字信号的寄存、移位寄存、分频和波形发生等。
有很多种型号可供各种需要而选用,如双D 74LS74、四D 74LS175、六D 74LS175等。
表1-2为其真值表。
表1-2
图1-2为双D 74LS74的引脚排列及逻辑符号。
图1-2 74LS74引脚排列及逻辑符号
[实验步骤]
1、集成JK 触发器逻辑功能测试 (1)异步置位及复位功能的测试
D :Q n+1 0 0 1
1
将J 、K 、CP 端开路,将-
S 、-
R 端分别接到数据开关相应的插孔,在-
S 、-
R 为表1-4中情况时,观察Q 端显示的高低电平,并转换成逻辑状态填入表1-3中,用万用表测试Q 端显示的电位加以验证。
2、测试双JK 触发器74LS112(或74LS76)逻辑功能
(1) -
S 、-
R 端仍如上连接不变,并将-
S 、-
R 端置高电位,将J 、K 端分别接到数据开关的其它插孔、将CP 端接至单脉冲的插孔。
先将触发器置0或置1,按表1-4的要求改变CP 、J 、K 的状态,观察Qn 及Qn+1的显示,并转换成逻辑状态填入表1-5中。
注意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)。
从右至左观察最好。
将J-K 触发器转化成D 触发器,即K=-
J 。
测试上述D 触发器的逻辑功能。
将
-
S 、-
R 和D 分别接到数据开关的插孔、将CP 端接至单脉冲的插孔,按表1-5的要求提供数据,观察Qn 、 Qn+1端的显示,并转换成逻辑状态填入表1-5中。
[实验数据及处理结果]
1、列表整理各类触发器的逻辑功能。
2、根据实验结果,总结触发器的逻辑功能和特点。