-数电实验2.7 触发器功能测试

南京航空航天大学金城学院数字电路实验集成触发器的功能测试南京航空航天大学金城学院实验目的1.掌握基本RS、JK、D触发器的逻辑功能2.掌握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4.了解时钟脉冲的触发作用及实现方式南京航空航天大学金城学院实验原理•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。•基本RS触发器图4－1为由两个与非门交叉耦合构成的基本RS触发器，它是无时钟控制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”三种功能。通常称为置“1”端，因为（）时触发器被置“1”；为置“0”端，因为（）时触发器被置“0”，0S1R0R1SRS南京航空航天大学金城学院当时状态保持；时，触发器状态不定。基本RS触发器也可以用两个“或非门”组成，此时为高电平触发有效。SRnQ1nQ//00Qn1110010110Qn+1输出输入表4-1RS触发器真值表图4-1RS触发器1SR0SR南京航空航天大学金城学院•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4－2所示。JK触发器的状态方程为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与为两个互补输出端。通常把Q＝0、＝1的状态定为触发器“0”状态；而把Q＝1，＝0定为“1”状态。1nnnQJQKQQQQ南京航空航天大学金城学院表4-274LS112双JK触发器引脚排列及逻辑符号JK触发器常被用作缓冲存储器，移位寄存器和计数器。南京航空航天大学金城学院•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用途的需要而选用。如双D74LS74、四D74LS175、六D74LS174等。南京航空航天大学金城学院图4－3为双D74LS74的引脚排列及逻辑符号。图4-374LS74引脚排列及逻辑符号南京航空航天大学金城学院•触发器之间的相互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JK触发器的J、k两端连在一起，并认它为T端，就得到所需的T触发器。如图4－4所示，其状态方程为：同样，若将D触发器端与D端相连，便转换成T触发器。如图4－5所示。1nnnQTQTQQ南京航空航天大学金城学院图4－4JK触发器转换为T、T'触发器图4－5D触发器转成T触发器图4-6JK触发器转成D触发器南京航空航天大学金城学院实验仪器+5V直流电源双踪示波器(测量电压值，判断输出端状态）74LS00(4-2输入与非门)74LS112(双JK触发器)南京航空航天大学金城学院实验内容1、测试基本RS触发器的逻辑功能。按图4－1，用两个与非门组成基本RS触发器，根据真值表,在R,S端输入不同的逻辑电平,按表4－7要求测试，用示波器观察Q端电压并记录,写报告时,将所得测量结果进行分析,归纳RS触发器功能特点。表4－7南京航空航天大学金城学院2、测试双JK触发器74LS112逻辑功能。(1)测试的复位、置位功能任取一只JK触发器，J、K端接相应的逻辑，CP端利用开关S控制，S开关实际是没有闸刀的，而是用导线1，2直接连接至相应端口实现。实验时，J、K、CP处于任意状态，在端分别加不同的逻辑电平，记录Q的电压值于下表中。,DDRS,DDRS,DDRS南京航空航天大学金城学院表4-8（1）??1→01??0→1??00??11→0??0→1XXXQQSDRDKJCP南京航空航天大学金城学院3.测试JK触发器的逻辑功能。按表4－8（2）的要求改变J、K、CP端状态，观察Q、状态变化，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），记录之。Qn由R,S端控制，完毕之后要恢复状态11才可正常！0→11→0110→11→0100→11→0010→11→000Qn＝1Qn＝0Qn＋1CPKJ表4－8（2）南京航空航天大学金城学院实验报告要求1.列表整理各类触发器的逻辑功能，画出测试电路图，完成测试表格。2.总结观察到的波形，说明触发器的触发方式，根据测试结果，画出触发器状态图，状态表，推导其特征方程。3.实验总结，心得体会。