实验四 基本RS触发器和D触发器

时间:2024.3.19

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

2.测试D触发器的逻辑功能。

(1)测试的复位、置位功能。

=0, =1作用期间,改变D与CP的状态,观察 Q、 状态。

=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。

(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

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。

     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:

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。

111108222

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。



第二篇:实验四 基本RS触发器和D触发器2


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藕合耦合构成的基本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

2.测试D触发器的逻辑功能。

(1)测试的复位、置位功能。

=0, =1作用期间,改变D与CP的状态,观察 Q、 状态。

=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。

(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

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。

    

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:

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。

答: RS触发器有两个输出端,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。

画图真是一项体力活。。。不过画出来还是很高兴啊~~~

七、思考题

在R-S触发器中,对触发器脉冲的宽度有何要求?

答: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。

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