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4.1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3.1中，并说明在上述各种状态下，FF执行的是什么功能？

（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：

（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4.2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4.2中。

（4）、令S —

d=R —

d=H ，将D 和Q —

端相连，CP 加连续脉冲，在图4.3中记录Q 相对于CP 的波形。

（2）

（3）

（4） R —

d

Q Q —

R —d Q

Q —

R —

d S —

d

Q

1

0 0 1

0 0 1

Q —

图4.3：D-FF 及JK-FF 、D-T |、 J K-T |的Q 、

Q —

相对的波形 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4.4所示。

（1）、自拟实验步骤，测试其功能，并将结果填入编4.3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4.3输入信号，并将并将结果填入编4.3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4.3中。JK-FF 这个Q-CP 波形和D-FF 的D 和Q —

端相连时观

CP

1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0

0 1 1 1 1 Q Q —

Q —

Q Q Q Q —

Q —

D-FF 输 出

JK-FF 输 出

D-T | 输 出

JK-T \ 输 出

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4.3

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 =JQ——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：

1

1

JK→T/

实验步骤：

ⅰ根据实验原理电路图接线

（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4.3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。