数字电路(第四章触发器)
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一、实验目的1. 理解触发器的概念、原理和功能。
2. 掌握触发器的分类、结构和逻辑功能。
3. 通过实验,验证触发器的逻辑功能,加深对触发器原理的理解。
二、实验原理触发器是一种具有记忆功能的电路,可以存储1个二进制位的信息。
它有两个稳定的状态:SET(置位)和RESET(复位)。
触发器的基本结构是RS触发器,由两个与非门组成,其逻辑功能可用真值表表示。
触发器按触发方式可分为同步触发器和异步触发器;按逻辑功能可分为RS触发器、D触发器、JK触发器和T触发器等。
三、实验仪器与材料1. 74LS74双D触发器芯片2. 74LS02四2输入与非门芯片3. 74LS00四2输入或非门芯片4. 74LS20四2输入或门芯片5. 74LS32四2输入与门芯片6. 74LS86四2输入异或门芯片7. 74LS125八缓冲器芯片8. 74LS126八缓冲器芯片9. 电源10. 示波器11. 信号发生器12. 逻辑笔四、实验内容1. RS触发器实验(1)搭建RS触发器电路:将74LS74芯片的Q1端与Q2端连接,Q1端接与非门74LS02的输入端,Q2端接与非门74LS02的输入端。
将74LS02的输出端分别连接到74LS20的输入端和74LS32的输入端。
(2)观察RS触发器逻辑功能:通过逻辑笔观察Q1端和Q2端的输出状态,记录下不同输入端S和R的值。
(3)分析RS触发器逻辑功能:根据真值表分析RS触发器的逻辑功能,得出结论。
2. D触发器实验(1)搭建D触发器电路:将74LS74芯片的Q1端接与非门74LS02的输入端,Q2端接与非门74LS02的输入端。
将74LS02的输出端分别连接到74LS20的输入端和74LS32的输入端。
(2)观察D触发器逻辑功能:通过逻辑笔观察Q1端和Q2端的输出状态,记录下不同输入端D的值。
(3)分析D触发器逻辑功能:根据真值表分析D触发器的逻辑功能,得出结论。
3. JK触发器实验(1)搭建JK触发器电路:将74LS74芯片的Q1端接与非门74LS02的输入端,Q2端接与非门74LS02的输入端。
一、实验目的1. 理解数字电路中触发器的基本原理和功能。
2. 掌握基本RS触发器、D触发器、JK触发器的逻辑功能及其应用。
3. 学会使用数字电路实验设备,进行实验操作和数据分析。
二、实验原理触发器是数字电路中的基本单元,具有存储一位二进制信息的功能。
根据触发器的逻辑功能和工作原理,可分为基本RS触发器、D触发器、JK触发器等。
1. 基本RS触发器:由两个与非门组成,具有置位(S)和复位(R)功能,可实现二进制信息的存储。
2. D触发器:由基本RS触发器和传输门组成,具有数据(D)输入和时钟(CP)输入,实现数据在时钟上升沿或下降沿的传输。
3. JK触发器:由基本RS触发器和传输门组成,具有J、K输入和时钟(CP)输入,可实现数据保持、置位、复位和翻转功能。
三、实验仪器与设备1. 数字电路实验箱2. 74LS00、74LS74、74LS76等集成电路3. 双踪示波器4. 电源5. 连接线四、实验内容1. 基本RS触发器实验(1)搭建基本RS触发器电路,分析电路结构和工作原理。
(2)观察并记录基本RS触发器的置位、复位、保持和翻转功能。
2. D触发器实验(1)搭建D触发器电路,分析电路结构和工作原理。
(2)观察并记录D触发器的数据传输功能,分析时钟上升沿和下降沿对数据传输的影响。
3. JK触发器实验(1)搭建JK触发器电路,分析电路结构和工作原理。
(2)观察并记录JK触发器的数据保持、置位、复位和翻转功能。
4. 触发器应用实验(1)设计一个计数器电路,使用D触发器实现。
(2)观察并记录计数器电路的计数功能,分析计数脉冲和时钟信号的关系。
五、实验结果与分析1. 基本RS触发器实验实验结果显示,基本RS触发器具有置位、复位、保持和翻转功能。
在置位端输入高电平,触发器输出为1;在复位端输入高电平,触发器输出为0;在两个输入端同时输入高电平时,触发器处于不定状态。
2. D触发器实验实验结果显示,D触发器在时钟上升沿或下降沿输入数据,可以实现数据的传输。
第4章触发器[题4.1]画出图P4.1所示由与非门组成的根本RS触发器输出端Q、Q的电压波形,输入端S、R的电压波形如图中所示。
图P4.1[解]见图A4.1图A4.1[题4.2]画出图P4.2由或非门组成的根本R-S触发器输出端Q、Q的电压波形,输出入端S D,R D的电压波形如图中所示。
图P4.2[解]见图A4.2[题4.3]试分析图P4.3所示电路的逻辑功能,列出真值表写出逻辑函数式。
图P4.3 [解]:图P4.3所示电路的真值表S R Q n Q n+1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0* 1 110*由真值表得逻辑函数式 01=+=+SR Q R S Q nn[题4.4] 图P4.4所示为一个防抖动输出的开关电路。
当拨动开关S 时,由于开关触点接触瞬间发生振颤,D S 和D R 的电压波形如图中所示,试画出Q 、Q 端对应的电压波形。
图P4.4[解] 见图A4.4图A4.4[题4.5] 在图P4.5电路中,假设CP 、S 、R 的电压波形如图中所示,试画出Q 和Q 端与之对应的电压波形。
假定触发器的初始状态为Q =0。
图P4.5[解]见图A4.5图A4.5[题4.6]假设将同步RS触发器的Q与R、Q与S相连如图P4.6所示,试画出在CP 信号作用下Q和Q端的电压波形。
己知CP信号的宽度t w = 4 t Pd 。
t Pd为门电路的平均传输延迟时间,假定t Pd≈t PHL≈t PLH,设触发器的初始状态为Q=0。
图P4.6图A4.6[解]见图A4.6[题4.7]假设主从结构RS触发器各输入端的电压波形如图P4.7中所给出,试画Q、Q端对应的电压波形。
设触发器的初始状态为Q=0。
图P4.7[解] 见图A4.7图A4.7[题4.8]假设主从结构RS触发器的CP、S、R、DR各输入端的电压波形如图P4.8所示,1DS。