数字电路实验报告四
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实验三 译码器和数据选择器
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一、实验目的
1、熟悉并掌握RS、D、JK触发器的构成，工作原理和功能测试方法。
2、学会正确使用触发器集成芯片。
3、了解不同逻辑功能触发器FF相互转换的方法。
二、实验仪器及器材
74LS00 二输入端四“与非”门 1片
74LS74 双D触发器 1片
74LS112 双JK触发器 1片
三、实验内容
1、基本RS触发器（RS—FF）功能测试
两个TTL与非门首尾相接构成的基本RS—FF的电路图如图4.1所示。
（1）、按下面的顺序在S—d、R—d端加信号：
S—d=0 R—d=1
S—d=0 R—d=1
S—d=0 R—d=1
S—d=0 R—d=1
观察并记录FF的Q、Q—端的状态，将结果填入表3.1中，并说明在上述各种状态下，FF执行的是什么功能？
表4.1
S—d R—d Q Q—d 逻辑功能
0 1 1 0 置1（置位）
1 1 1 0 保持（记忆）
1 0 0 1 置0（复位、清零）
1 1 0 1 保持（记忆）
（2）、S—d端接低电平，R—d端加脉冲。
（3）、S—d端接高电平，R—d端加脉冲。
（4）、连接S—d、R—d，并加脉冲。
记录并观察（2）、（3）、（4）三种情况下，Q、Q—端的状态。从中你能否总结出基本RS—FF的Q或Q—端的状态改变和输入S—d、R—d的关系。
所得的实验结果如下：
（5）当S—d、R—d都接低电平时，观察Q、Q—端的状态。当S—d、R—d同时由低电平跳为高电平时，注意观察Q、Q—端的状态，重复3~5次看Q、Q—端的状态是否相同，以正确理解“不定”状态的含义。 重复多次后Q、Q—端的状态不相同
2、维持阻塞型D—FF功能测试
双D型正边沿维持阻塞型触发器74LS74的逻辑符号如图4.2所示。图中S—d、R—d端为异步置1端、置0端（或称异步置位、复位端）。CP为时钟脉冲端。
试按下面的步骤做实验：
（1）、分别在S—d、R—d端加低电平，观察并记录Q、Q—端的状态。
（2）、令S—d、R—d端为高电平，D端分别加高、低电平，用单脉冲作为CP，观察并记录当CP为L、↑、H、↓时，Q端状态的变化。
（3）、当S—d=R—d=H、CP=0（或CP=1），改变D端信号，观察Q端信号，观察Q端的状态是否变化？
整理上述的实验数据，将结果填入表4.2中。
（4）、令S—d=R—d=H，将D和Q—端相连，CP加连续脉冲，在图4.3中记录Q相对于CP的波形。
表4.2
S—d R—d CP D Qn Qn+1
0 1 × × 0 1
1 1
1 0 × × 0 0
1 0 （2）
（3）
（4） R—d
Q
R—d
Q
R—d S—d
Q 0
0 1
0
0
1
0
0
1 1 1 ↑ 0 0 0
1 0
1 1 ↓ 1 0 1
1 1
图4.3：D-FF及JK-FF、D-T|、 J K-T|的Q、Q—相对的波形
3、负边沿JK触发器功能测试
双JK边沿触发器74LS112的逻辑符号如图4.4所示。
（1）、自拟实验步骤，测试其功能，并将结果填入编4.3中。
实验步骤：
ⅰ将74LS112双JK触发器的1J、1K、1S—d、1R—d接入不同电平开关，1CP接脉冲信号，1Q—和1Q接电平显示。
ⅱ按表4.3输入信号，并将并将结果填入编4.3中。
（2）、若令J=K=1时，CP端加连续脉冲，用双踪示波器观察Q-CP波形，并记录在图4.3中。JK-FF这个Q-CP波形和D-FF的D和Q—端相连时观察到的Q端的波形相比较（即第2中的第（4）不实验结果），有何异同？
同：输出的频率相同，输出信号都是在脉冲信号边沿改变。
异：D触发器时在上升沿改变输出状态，JK触发器时在下降沿改变输出状态。 CP
1
0
1
1
1 0
0
0
0
0
0 0
1
1
1
1 Q
Q
Q
Q D-FF
输
出
JK-FF
输
出
D-T|
输
出
JK-T\
输
出 表4.3
S—d R—d CP J J Qn Qn+1
0 1 × × × × 1
1 0 × × × × 0
1 1 ↓ 0 0 0 0
1 1
1 1 ↓ 0 1 ×
0
1 1 ↓ 1 0 ×
1
1 1 ↓ 1 1 0
1
1 0
4、触发器功能转换
（1）、将D-FF和JK-FF转换成T/触发器，列出表达式，画出实验电路图。
T/触发器状态方程：Qn+1 = Q——n
D触发器状态方程：Qn+1 = D
JK触发器状态方程：：Qn+1 =JQ——n + K——Qn
所以D→T/：令D = Qn JK→T/：令J = 1，K = 1
实验原理电路图：
其中D→T/用74LS74（双D触发器）
JK→T/用74LS112（双JK触发器）
74LS74（双D触发器和74LS112（双JK触发器）对应的引脚如下：
实验步骤：
ⅰ根据实验原理电路图接线
ⅱ根据下面表格输入数据，记录输出显示
S—d R—d CP Qn Qn+1
1 1 ↑ 0 1
1 0 S—d
R—d D
CP Q
CP S—d
R—d Q J
K 1
1
D→T/ JK→T/ S—d R—d CP J J Qn Qn+1
1 1 ↓ 1 1 0 1
1 0
（2）、接入连续脉冲，观察各触发器CP及Q端波形图，比较两者关系。
波形图如图4.3所示，可以看出两者都满足了T/触发器状态方程：Qn+1 = Q——n
但是D触发器时在CP上升沿改变输出状态，JK触发器时在CP下降沿改变输出状态。
五、实验总结
基本RS触发器特点：由两个与非门交叉耦合构成，具有记忆功能；S—d=1，R—d=0时，无论触发器原来处于什么状态，其次态一定为0（清0）。S—d=0，R—d=1时，无论触发器原来处于什么状态，其次态一定为1（置1）。S—d=1，R—d=1时，无论触发器原来处于什么状态，其状态不变（保持记忆）。S—d=0，R—d=时，触发器次态不定。
维持阻塞型D触发器特点：当S—d=1，R—d=0时，无论触发器原来处于什么状态，其次态一定为0（清0）。S—d=0，R—d=1时，无论触发器原来处于什么状态，其次态一定为1（置1）。S—d=0，R—d=时，触发器次态不定。S—d=1，R—d=1时，在时钟作用下，其次态Qn+1始终和D输入一致。
负边沿JK触发器特点：当S—d=1，R—d=0时，无论触发器原来处于什么状态，其次态一定为0（清0）。S—d=0，R—d=1时，无论触发器原来处于什么状态，其次态一定为1（置1）。当S—d=1，R—d=1，J=0，K=1时，无论触发器原来处于什么状态，其次态一定为0（清0）；当S—d=1，R—d=1，J=1，K=0时，无论触发器原来处于什么状态，其次态一定为1（置1）。当S—d=1，R—d=1，J=0，K=0时，无论触发器原来处于什么状态，其状态不变（保持记忆）。当S—d=1，R—d=1，J=1，K=1时，无论触发器原来处于什么状态，其次态与前态相反（翻转）。
T/触发器特点：满足Qn+1 = Q——n ，只有翻转功能，CP每作用一次，它就翻转一次。
