实验四 基本RS触发器和D触发器
触发器功能实验报告
触发器功能实验报告触发器功能实验报告引言：触发器是数字电路中常见的重要元件，它能够在特定的输入条件下产生稳定的输出信号。
本实验旨在通过构建不同类型的触发器电路，探究触发器的基本原理和功能。
实验一：RS触发器RS触发器是最简单的一种触发器，由两个交叉连接的非门组成。
实验中我们使用了两个与非门来构建RS触发器电路，其中一个与非门的输出连接到另一个与非门的输入，反之亦然。
通过设置不同的输入状态，我们可以观察到RS触发器的两种稳定状态：置位和复位。
实验二：D触发器D触发器是一种常用的触发器，它具有单一输入和双输出。
实验中我们使用了两个与非门和一个或非门来构建D触发器电路。
通过输入信号的变化，我们可以观察到D触发器的工作原理：当输入信号为高电平时，输出保持之前的状态，当输入信号为低电平时，输出根据之前的状态进行切换。
实验三：JK触发器JK触发器是一种多功能的触发器，它具有两个输入和两个输出。
实验中我们使用了两个与非门和一个或非门来构建JK触发器电路。
通过设置不同的输入状态，我们可以观察到JK触发器的四种工作模式：置位、复位、切换和禁用。
实验四：T触发器T触发器是一种特殊的JK触发器，它只有一个输入和两个输出。
实验中我们使用了两个与非门和一个或非门来构建T触发器电路。
通过输入信号的变化，我们可以观察到T触发器的工作原理：当输入信号为高电平时，输出状态翻转，当输入信号为低电平时，输出保持不变。
实验五：应用实例在实验的最后，我们通过一个简单的应用实例来展示触发器的实际应用。
我们构建了一个二进制计数器电路，使用了多个D触发器和与非门。
通过输入脉冲信号，我们可以观察到计数器的工作原理：每次接收到脉冲信号，计数器的输出状态按照二进制规律进行变化。
结论：通过本次实验，我们深入了解了不同类型的触发器的功能和工作原理。
触发器在数字电路中具有重要的应用价值，能够实现各种逻辑功能和时序控制。
进一步的研究和实践将有助于我们更好地理解和应用触发器，提高数字电路设计的能力。
触发器实验报告
触发器实验报告引言：触发器是数字电路中常见的基本组件之一，它能够存储和转换电信号，广泛应用于各种电子设备和系统中。
本实验旨在通过实际操作，深入理解触发器的工作原理和应用。
实验原理：触发器是一种双稳态电路，能够固定保存输入信号的状态。
常见的触发器包括RS触发器、D触发器、JK触发器等。
本实验将以D触发器为例进行演示。
实验步骤：1. 准备实验器材：D触发器芯片、电源、示波器以及适配器等。
2. 连接电路：将D触发器芯片插入适配器，并按照实验电路图连接相关引脚。
3. 提供输入信号：通过开关或信号源向D触发器提供输入信号。
4. 观察输出信号：使用示波器监测D触发器的输出信号，并记录相关数据。
5. 测量实验数据：改变输入信号的频率和幅值，测量触发器的输出变化，并记录数据。
6. 分析实验结果：根据观察到的数据，分析D触发器的工作原理和特性。
实验结果与分析：通过实验观察和实际数据记录，我们可以得出以下结论：1. D触发器具有边沿触发和电平触发两种模式。
在边沿触发模式下，触发器仅在输入信号上升沿（或下降沿）时才进行状态转换；而在电平触发模式下，输入信号处于高电平（或低电平）时触发器状态保持不变。
2. D触发器的输出状态受到输入信号和时钟信号的控制。
输入信号为逻辑高电平时，若时钟信号为上升沿触发，则输出信号将与上一时钟周期的输入信号一致；若时钟信号为下降沿触发，则输出信号将与上一时钟周期的输入信号相反。
3. 改变输入信号的频率和幅值，我们发现触发器的输出信号频率和幅值也发生了相应的变化。
当输入信号频率较低时，触发器能够稳定存储和输出输入信号；而当输入信号频率较高时，触发器可能无法及时反应输入信号的状态变化，导致输出信号不准确。
实验应用：触发器作为数字电路中的重要组件，在现代电子技术中有着广泛的应用：1. 存储器芯片中广泛使用的触发器技术，使得计算机能够对数据进行有效地存储和读取。
2. 触发器在时序电路中的应用，能够实现时钟同步、状态变化检测等功能。
数字电路实验报告触发器
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。
基本RS触发器原理
基本RS 触发器原理图4-1(a)是由两个“与非”门构成的基本R-S 触发器,(b)是其逻辑符号。
RD 、SD 是两个输入端，Q 及y 是两个输出端。
正常工作时，触发器的Q 和y 应保持相反，因而触发器具有两个稳定状态：1）Q=1，y=0。
通常将Q 端作为触发器的状态。
若Q 端处于高电平，就说触发器是1状态；2）Q=0，y=1。
Q 端处于低电平，就说触发器是0状态；Q 端称为触发器的原端或1端，y 端称为触发器的非端或0端。
由图4-1可看出，如果Q 端的初始状态设为1，RD 、SD 端都作用于高电平（逻辑1），则y 一定为0。
如果RD 、SD 状态不变，则Q 及y 的状态也不会改变。
这是一个稳定状态；同理，若触发器的初始状态Q 为0而y 为1，在RD 、SD 为1的情况下这种状态也不会改变。
这又是一个稳定状态。
可见，它具有两个稳定状态。
输入与输出之间的逻辑关系可以用真值表、状态转换真值表及特征方程来描述。
图4（一）真值表R-S 触发器的逻辑功能，可以用输入、输出之间的逻辑关系构成一个真值表(或叫功能表)来描述。
1、当RD =0，SD=1时，不论触发器的初始状态如何，y 一定为1,由于“与非”门2的输入全是1，Q 端应为0。
称触发器为0状态，RD 为置0端。
2、当RD =1，SD=0时，不论触发器的初始状态如何，Q 一定为1,从而使y 为0。
称触发器为1状态，SD 置1端。
3、当RD =1，SD =1时，如前所述，Q 及y 状态保持原状态不变。
4、当RD =0，SD =0时，不论触发器的初始状态如何，Q=y=1，若RD 、SD 同时由0变成1，在两个门的性能完全一致的情况下, Q 及y 哪一个为1，哪一个为0是不定的，在应用时不允许RD 和SD 同时为0。
综合以上四种情况，可建立R-S 触发器的真值表于表1。
应注意的是表中RD = SD =0的一行中Q 及y 状态是指RD 、SD 同时变为1后所处的状态是不定的，用Ф表示。
基本RS触发器
状态表
Qn+1 功能
1 1 1 1
0 0 1 1
0 1 0 1
Qn 0 1 Qn
保持 置0 置1 翻转（计数）
从表5.3.2中可知: (1) 当J=0，K=1时，Qn+1=JQn+KQn ， 置“0”。 (2) 当J=1， K=0时, Qn+1 =JQn+KQn ，置“1”。
(3) 当J=0，K=0时，Qn+1=Qn，保持不变。 (4) 当J=1，K=1时，Qn+1=Qn ,翻转或称计数。 所谓计数就是触发器状态翻转的次数与CP脉冲输 入的个数相等,以翻转的次数记录CP的个数。波 形图如图5.3.3所示。
(b) D 触发器的简化电路
将S=D、R=D代入同步RS触发器的特性方程，得 同步D触发器的特性方程：
Q
n +1
= S + R Q = D + DQ = D
n n
CP=1期间有效 期间有效
D=1/
状 态 图 波 形 图
0/
0 0/
1
1/
CP D Q Q
在数字电路中， 时钟脉冲控制下， 在数字电路中，凡在CP时钟脉冲控制下， 情况的不同，具有置0 根据输入信号D情况的不同，具有置0、置 功能的电路， 触发器。 1功能的电路，都称为D触发器。
四、同步触发器 存在的问题 空翻现象。空翻现象就是在CP=1期间，触发器 CP=1期间， CP=1期间 的输出状态翻转两次或两次以上的现象。 如图 5.3.4所示，第一个CP=1期间Q状态变化的情况
CP J K Q “0” “1” “0”
图 5.3.4 空翻波形图
§5.4 边沿触发器 一、TTL边沿 触发器 边沿JK触发器 边沿 触发器
实验四 基本RS触发器和D触发器
实验四基本RS触发器和D触发器一、实验目的1.熟悉并验证触发器的逻辑功能；2.掌握RS和D触发器的使用方法和逻辑功能的测试方法。
二、实验预习要求1．预习触发器的相关内容；2．熟悉触发器功能测试表格。
三、实验原理触发器是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。
触发器具有两个稳定状态，即“0”和“1”，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。
1．基本RS触发器图实验4.1为由两个与非门交叉耦合构成的基本RS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S为置“1”端，因为S=0时触发器被置“1”；R端为置“0”端，因为R=0时触发器被置“0”；当S =R =1时，触发器状态保持。
基本RS触发器也可图实验4.1 基本RS触发器以用两个“或非门”组成，此时为高电平有效置位触发器。
2. D触发器D触发器的状态方程为：Q n+1=D。
其状态的更新发生在CP脉冲的边沿，74LS74（CC4013）、74LS175（CC4042）等均为上升沿触发，故又称之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触发器应用很广，可用做数字信号的寄存、移位寄存、分频和波形发生器等。
四、实验仪器设备1、TPE-AD数字实验箱1台2、双D触发器74LS74 2片3、四两输入集成与非门74LS00 1片4、双通道示波器 1台五、实验内容及方法1．测试基本RS 触发器的逻辑功能按图实验4.1连接电路，用两个与非门组成基本RS 触发器，输入端S 、R 接逻辑开关的输出口，输出端Q 、Q 接逻辑电平显示灯输入接口，按表实验4.1的要求测试并记录。
表实验4.1 RS 触发器的逻辑功能2．测试D（1）测试D R 、D S 的复位、置位功能。
在D R =0，D S =1作用期间，改变D 与CP 的状态，观察 Q 、Q 状态。
在D R =1，D S =0作用期间，改变D 与CP 的状态，观察Q 、Q 状态。
基本RS触发器实验
基本RS触发器实验第5章基本RS触发器5.同步触发器（同步RS触发器）⽬的与要求：1 掌握时序电路的定义、分类、触发器的特点。
2 掌握基本RS触发器的电路结构、⼯作原理、逻辑功能。
3 掌握同步RS触发器的⼯作原理、逻辑功能。
4 掌握触发器逻辑功能的表⽰⽅法。
5 掌握时序电路的⼀些基本概念。
重点与难点：1 基本概念要正确建⽴。
难点：现态、次态、不定状态的正确理解。
2 基本RS触发器的逻辑功能、触发⽅式。
5.1概述⼀、触发器的概念复习：组合电路的定义？构成其电路的门电路有何特点？组合电路与时序电路的区别？门电路：在某⼀时刻的输出信号完全取决于该时刻的输⼊信号，没有记忆作⽤。
触发器：具有记忆功能的基本逻辑电路，能存储⼆进制信息（数字信息）。
触发器有三个基本特性：（1）有两个稳态，可分别表⽰⼆进制数码0和1，⽆外触发时可维持稳态；（2）外触发下，两个稳态可相互转换（称翻转），已转换的稳定状态可长期保持下来，这就使得触发器能够记忆⼆进制信息，常⽤作⼆进制存储单元。
（3）有两个互补输出端，分别⽤Q和Q⼆、触发器的逻辑功能描述：特性表、激励表（⼜称驱动表）、特性⽅程、状态转换图和波形图（⼜称时序图）三、触发器的分类：根据逻辑功能不同：RS触发器、D触发器、JK触发器、T触发器和触发器等。
触发⽅式不同：电平触发器、边沿触发器和主从触发器等。
电路结构不同：基本RS触发器，同步触发器、维持阻塞触发器、主从触发器和边沿触发器等。
5.2 触发器的基本形式5.2.1 基本RS触发器⼀、由与⾮门组成的基本RS触发器1．电路结构电路组成：两个与⾮门输⼊和输出交叉耦合（反馈延时）。
逻辑图如图（a）所⽰。
逻辑符号如图（b）所⽰。
与⾮门组成的基本RS触发器的特性表⼆、由或⾮门组成的基本RS触发器电路构成：两个或⾮门的输⼊和输出交叉耦合⽽成，如下图所⽰。
逻辑符号：图（b）所⽰。
⼯作原理在与⾮门实现的基本RS触发器的基础上稍作变化。
或⾮门组成的基本RS触发器的特性表5.2.2 同步触发器基本RS触发器的触发⽅式：端的输⼊信号直接控制。
实验4触发器及其应用
实验四 触发器及其应用一、实验目的1、 掌握基本RS 、JK 、D 、T 触发器的逻辑功能；2、 熟悉集成触发器的逻辑功能及使用方法；3、 学会不同逻辑功能触发器之间的转换方法。
二、实验仪器及设备1、 EEL-II 型电工电子实验台2、 数字电路实验箱3、 万用表4、 直流稳压电源5、 参考元件 三、实验内容1、 基本RS 触发器逻辑功能测试，元件用74LS00QDDQQ(a)(b)图5.1基本RS 触发器结构图2、 D 触发器逻辑功能测试，元件用74LS74（双上升沿触发D 触发器） （1） 直接复位端R D 和直接置位端S D 的功能测试 （2） D 触发器的逻辑功能测试直接复位、置位端R D 、S D 接模拟电位开关，CP 接单脉冲发生器，并改变D 的状态，将测试结果填入表5.2中。
3、 JK 触发器功能测试，选用74LS112直接复位、置位端R D 、S D 接模拟电位开关，CP 接单脉冲发生器，并改变J 、K 的状态，将测试结果填入表5.3中。
4、用D触发器构成T’触发器Q 将D触发器的D端与Q端相连，构成T’触发器。
其逻辑功能为：Q n+1=n表示每来一个CP脉冲翻转一次。
有计数功能。
（1）在CP加入单脉冲观察翻转次数和CP输入正脉冲个数间的关系。
（2）CP端加连续脉冲，用示波器观察Q与Q波形，记录填表5.4，并画出波形图。
如图5.4所示。
CPQQ图5.3波形图5、用JK触发器接T和T’触发器（1）设计电路（2）测试功能并观察CP和Q的同步波形，体会触发器的分频作用。
四、实验报告1、整理实验数据，结果填入各表格，画出要求的有关电路图；2、依实验结果总结触发器的逻辑功能。
五、思考题1、何谓基本RS触发器的记忆功能？2、D触发器翻转条件及特点是什么？3、*D触发器实现可靠计数的基本思想是什么？六、器件介绍1、D触发器74LS74图5.2上升沿触发D 触发器74LS74符号2、 JK 触发器74LS11274LS112是双主从下降沿触发JK 触发器，其逻辑符号和管脚引线排列如图5.5所示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验四基本RS触发器和D触发器
一、实验目的
1.熟悉并验证触发器的逻辑功能；
2.掌握RS和D触发器的使用方法和逻辑功能的测试方法。
二、实验预习要求
1．预习触发器的相关内容；
2．熟悉触发器功能测试表格。
三、实验原理
触发器是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。
触发器具有两个稳定状态，即“0”和“1”，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。
1．基本RS触发器
图实验4.1 基本RS触发
器
图实验4.1为由两个与非门交叉耦合构成的基本RS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=0时触发器被置“1”；端为置“0”端，因为=0时触发器被置“0”；当 = =1时，触发器状态保持。
基本RS触发器也可以用两个“或非门”组成，此时为高电平有效置位触发器。
2. D触发器
D 触发器的状态方程为：Qn+1=D。
其状态的更新发生在CP脉冲的边沿，74LS74（CC4013）、74LS175（CC4042）等均为上升沿触发，故又称之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触发器应用很广，可用做数字信号的寄存、移位寄存、分频和波形发生器等。
四、实验仪器设备
1、TPE-AD数字实验箱1台
2、双D触发器74LS74 2片
3、四两输入集成与非门74LS00 1片
4、双通道示波器 1台
五、实验内容及方法
1．测试基本RS触发器的逻辑功能
按图实验4.1连接电路，用两个与非门组成基本RS触发器，输入端、接逻辑开关的输出口，输出端Q、接逻辑电平显示灯输入接口，按表实验4.1的要求测试并记录。
表实验4.1 RS触发器的逻辑功能
1
10 1 0
0 1 1 0
10 1 0 1
0 1 0 1
0 0 1 1
2．测试D触发器的逻辑功能。
（1）测试、的复位、置位功能。
在=0， =1作用期间，改变D与CP的状态，观察 Q、状态。
在=1，=0作用期间，改变D与CP的状态，观察Q 、状态。
自拟表格记录。
0 1 0 1
Φ0 1 10
1 0 0 1
Φ 1 0 10
（2）测试D触发器的逻辑功能
表实验4.2 D触发器的逻辑功能
0 0 1 0 0
10 0 1
1 0 1 1 1
10 1 1
双D触发器74LS74的引脚分布图如附录所示，了解电路，按表实验4.2进行测试，并观察触发器状态更新是否发生在CP脉冲的上升沿（即0→1），记录在表格中。
(3) 用D 触发器构成分频器。
按图实验4.2连接电路,构成2分频和4分频器。
图实验4.2 用74LS74双D 触发器构成
分频器
在CP1端加入1KHz的连续方波，并用示波器观察CP1、Q1、Q2各端的波形。
再取一只74LS74组件，仿照图实验4.2电路连成8分频和16分频器
如下图所示:
Q4
从Q2和Q4接出来的就是8分频和16分频器。
六、实验报告
1．整理实验所测结果，总结RS触发器和D触发器的特点。
总体来说：
1.主从RS触发器具有置位、复位和保持（记忆）功能.
2.由两个受互补时钟脉冲控制的主触发器和从触发器组成，二者轮流工作，主
触发器的状态决定从触发器的状态，属于脉冲触发方式，触发翻转只在时钟脉冲的下降沿发生； 3.主从RS触发器存在约束条件，即当R=S=1时将导致下一状态的不确定。
RS触发器有和两个输出端，这两个输出端是互补的。
通常以端的值作为触发器的状态，当为1时，则触发器处于置位状态，当为0时处于复位状态。
在同一时刻，只能处于其中一个状态。
（1）R=0，S=0时，状态不变，
（2）R=0,S=1时，置位状态，置为1
（3）R=1，S=0，复位状态，复位为0
（4）R=1,S=1时，触发器的状态是不定的。
所以触发器不能同时为1。
D触发器的逻辑功能：当时钟信号来临时，如果输入D=0，则触发器一定输出Q=0，如果输入D＝１，则触发器一定输出Q＝１。
而当始终信号没来时，无论输入是0或1，触发器都保持原来的状态不变。
2．画出分频器实验测得的波形图。
七、思考题
在R-S触发器中，对触发器脉冲的宽度有何要求？
对CP的要求是宽度较窄的正脉冲。
时钟控制R-S触发器解决了触发器状态变化的定时问题，但由于时钟信号具有一定的宽度，在时钟信号作用期间，如果输入信号发生变化，触发器会跟着变化，从而在一次时钟信号作用期间，可能引起触发器的多次空翻，这种现象称为“空翻”。
“空翻”将造成触发器的状态不确定，使系统工作紊乱，这是不允许的。
因此，应该避免这种情况的发生。
解决“空翻”问题的根本途径就是改进触发器的电路结构。