数字电路实验报告四

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，将结果填入表中，并说明在上述各种状态下，FF执行的是什么功能

表

（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：

（2（3（4

R—

Q

R—

Q R—d S—

Q

1

1

1

（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，将结果填入表中。

（4）、令S—d=R—d=H，将D和Q—端相连，CP加连续脉冲，在图中记录Q相对于CP的波形。表

图：D-FF 及JK-FF 、D-T |、 J K-T |的Q 、Q —

相对的波形

CP

1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0

0 1 1 1 1 Q Q

Q

Q

D-FF 输

JK-F F

D-T |

输

JK-T \

输

3、负边沿JK触发器功能测试

双JK边沿触发器74LS112的逻辑符号如图所示。

（1）、自拟实验步骤，测试其功能，并将结果填入编中。

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按表输入信号，并将并将结果填入编中。

（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。

表

S—d R—d CP J J Q n Q n+1

01××××1

10××××0

00

11↓00

11

11↓01×0

11↓10×1

01

11↓11

10

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：Q

n+1

= Q ——n

D 触发器状态方程：Q n+1

= D

JK 触发器状态方程：：Q n+1 =J Q ——n + K ——

Q n

所以D →T /：令D = Q n 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

11D →T /

JK →

（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。

波形图如图所示，可以看出两者都满足了T/触发器状态方程：Q n+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Q n+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Q n+1 = Q——n ，只有翻转功能，CP每作用一次，它就翻转一次。