实验三 D触发器及其应用
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实验三:D触发器及其应用
2014.11.05
一、实验目的:
1、熟悉D触发器的逻辑功能;
2、掌握用D触发器构成分频器的方法;
3、掌握简单时序逻辑电路的设计方法。
二、实验设备:
数字电路实验箱,示波器,函数信号发生器,集成电路:74LS00 ,74LS74
三、实验原理:
1.相关概念补充:
a.时序逻辑电路:任一时刻的输出信号不但取决于当时的输入信号,而且
还取决于电路原来的状态,与以前的输入有关。
分类:同步时序电路
异步时序电路
b.触发器: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,也是数字逻辑电路中一种重要的单元电路。
c. D触发器在时钟脉冲CP的前沿(正跳变0→1)发生翻转,触发器的次
态取决于CP脉冲上升沿到来之前D端的状态。D触发器在时钟脉冲CP
的前沿(正跳变0到1)发生翻转,触发器的次态 取决于脉冲上升沿
到来之前D端的状态,它具有置0、置1两种功能。由于CP=1期间电
路具有维持阻塞作用,所以在CP=1期间,D端的数据状态变化,不会
影响触发器的输出状态。 R和 S分别是决定触发器初始状态 Q的直
接置0、置1 端。当不需要强迫置0、置1时,R和 S 端都应置高电
平(如接+5V 电源)。74LS74、74LS175等均为上升沿触发的边沿触
发器。触发器的应用很广,可用作数字信号的寄存,移位寄存,分频
和波形发生器等。
d.74LS74:双D触发器(上升沿触发的边沿D触发器)
引脚定义:
74LS74逻辑图:
真值表:
四、实验内容:
1、用74LS74(1片)构成二分频器、四分频器,并用示波器观察波形;
2、实现如图所示时序脉冲 ( 74LS74和74LS00各1片)
CP
F
五、实验结果:
1、二分频:D1=Q1 ,Q1n+1=[D1]CP↑= [Q1] CP↑
示波器显示波形:
四分频:D1=Q1 ,Q1n+1=[D1]CP↑= [Q1] CP↑
D2=Q2 ,Q2n+1=[D2]Q1↑= [Q2]Q1↑
U1A1D21Q5~1Q6~1CLR11CLK3~1PR4U1B
74LS74D
1D21Q
5
~1Q6~1CLR11CLK
3
~1PR
4
CP
Output
示波器显示波形:
2.逻辑分配:
Q1nQ0n Q1n+1Q0n+1 F
00 01 0
01 11 0
11 10 0
10 00 1
U1A1D21Q5~1Q6~1CLR11CLK3~1PR4U1B
74LS74D
1D21Q
5
~1Q6~1CLR11CLK
3
~1PR
4
CP
Output
特征方程:
示波器显示波形:
U1A74LS74N1D21Q5~1Q6~1CLR11CLK3~1PR4U1B
74LS74N
1D21Q
5
~1Q6~1CLR11CLK
3
~1PR
4
U2A
74LS11D
CP
F
六、心得体会:
课上王老师说出二分频四分频的时候大家明显愣了一下,因为理论课上我们就没
有停过这个概念。看来数字电路还有好多没有学到位的情况啊。这次实验比上次
更加灵活,如果在课堂上临时设计,可能会来不及,所以我选择了预习,先把电
路设计好,到课上再进行实验,这样果然顺利多了。但是设计的过程还是花了我
不少的时间,这说明我对各种电路器件的功能与原理还是不够熟悉。在设计第三
个实验时,没有收到第二个实验的启发,而是从头开始,这耽误了我不少时间。
这次实验还有一个问题是与门,非门,与非门之间的转换。在第三个实验中,我
尝试了几种不同的接法来实现Q=Q1•Q2•CP。这次实验还是非常顺利的,很快就
做完了,看来只要理论课上把基础知识吃透理解,在解决简单问题上还是非常快
的。继续加油!