实验四  双稳态触发器

一、实验目的

1．熟悉并验证触发器的逻辑功能和触发方式。

2．掌握集成JK和D触发器的使用方法和逻辑功能的测试方法。

3．掌握用JK或D触发器组成分频器的方法。

二、实验原理及实验资科

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"，在适当触发信号作用下，触发器的状态发生翻转,即触发器可由一 个稳态转换到另一个稳态.当输入触发信号消失后,触发器翻转后的状态保持不变(记忆功能)。

根据电路结构的不同，触发器的触发方式不同，有电平触发，主从触发和边沿触发。根据功能的不同,触发器有RS触发器,JK触发器,D触发器,T触发器,T′触发器等类型。集成触发器的主要产品是JK触发器和D触发器,其他功能的触发器可由JK, D触发器进行转换。电路结构和触发方式与功能无必然联系。比如JK触发器既有主从式的，又有边沿式的，而主从触发器和边沿触发器都有RS、JK、D触发器。

1．带清除和预置端的高速CMOS双JK负沿触发器CC74HC112（74HC112)

(1) 功能如表5-1所示。

(2) 外引线排列见图5-3。

2．带清除和预置端的TTL维持一阻塞双D触发器74LS74

(1) 功能见表5-2。

(2) 外引线排列见图5-2。

表5-2      74LS74 功能表

 

三、实验内容与步骤

(一) TTL双D触发器74LS74

 1．复位、置位功能

    将芯片中一个触发器的R_D、S_D和D端各接到实验箱的一个“0”、“1”电平开关或常“1”单次脉冲上，Q和Q各接到一个电平指示灯上。接通芯片电源。

操作电平开关，仿照表5-3，完成D触发器的复位、置位实验。

2．逻辑特性

接线同1。操作电平开关和按钮开关，完成表5-5规定的实验内容。其中Qⁿ的状态通过操作R_D或S_D的电平开关来实现。实验时注意这些开关的操作顺序，并观察Q ⁿ⁺¹的出现对应CP脉冲的哪一个边沿(上升沿还是下降沿)，作好记录。

表5-5             74LS74逻辑功能

3．二分频

将CP端改接到实验箱的连续脉冲信号源上，断开D端与电平开关的连线，再将D端与端连接，其它端子的接线与1相同。在R_D=“0”、S_D=“1”；R_D=“1”、S_D=“0”和R_D=“1”、S_D=“1”三种情况下，用双踪示波器分别观察CP和Q波形(CP频率约10KH_Z)，作波形记录时同时测出Q信号的幅度(或电平)值。

选用Q信号作示波器内触发信号，示波器"输入耦合方式"开关置"DC"挡位。

   

(二) JK触发器74112

1．复位、置位功能

   将74112芯片的J端、K端、R_D和S_D端按表5-3对应接到实验箱的一个“0”、“1”电平开关或常"1"单次脉冲按钮开关      上）； 和各接到一个电平指示灯上。后续表格如无特别说明，输入端和输出端的接法同上。接通芯片电源，操作电平开关，完成表5-3规定的实验内容。注意，在做表中第5行实验时，先将R_D和S_D接到同一个常“1”单次脉冲上。操作完成后恢复原来的接线。记录时对第3～5行可作简要的文字说明(表中3~5行Q及Q相应列的两小列中，前面一列分别记录按下单次脉冲时Q及Q的状态，后面一列分别记录松开单次脉冲后Q及Q的状态)。

表5-3              74112复位、置位功能

2．逻辑特性

    接线同1。操作电平开关和单次脉冲按钮开关，完成表5-4规定的实验内容，其中Qⁿ状态通过控制R_D和S_D的电平开关实现。实验时注意这些开关的操作顺序，并观察Qⁿ⁺¹的出现对应CP脉冲的哪一个边沿(上升还是下降沿)，作好记录。

 表5-4                 74112逻辑功能

CM0S电路实验注意事项:

    ·实验者的双手应在实验前放电(例如在暖气管道或水管上放电)，并避免在实验过程中触摸干燥织物。

    ·接线、拆线必须切断电源进行。

    ·实验操作时，应先接通实验芯片的电源后接通信号源；先断开信号源后断开电源。最坏情况是电源和信号源二者同时通断，但无论如何也不能颠倒操作次序。

·实验仪器设备应有良好接地。

四、实验报告

1．实验预习

（1）详细阅读实验指导讲义,了解实验目的、内容和要求。

（2）熟悉触发器的逻辑功能和触发方式。

（3）熟悉触发器功能测试表格。

（4）完成预习报告。

2．实验结果及数据处理

（1）整理实验记录，完成74112和7474的复位、置位表以及逻辑特性表。并根据所测结果，总结74112触发器和7474触发器的特点。

（2）画出二分频实验波形图（在波形图上标上测得的有关参数）。

 3．思考题：

     （1）触发器的基本性质是什么？

     （2）什么是电平触发？什么是边沿触发？基本RS触发器的约束条件是什么？基本RS触发器与JK、D触发器的区别是什么？

     （3）触发器复位、置位的正确操作方法是什么？触发器实现正常逻辑功能时，其复位、置位端应处于什么逻辑状态?

     （4）JK触发器实现二分频工作时，其J、K端应处于什么逻辑状态?还有其它连接方式可供选择吗?举例说明。

     （5）如何用D 触发器构成4分频器和8分频器？画出电路连接图。

实验四：双稳态触发器实验

1．TTL双D触发器74LS74实验

（1）复位、置位功能验证                    （2）逻辑特性验证

注：上表后三行Q和对应列中的前一列（黄色部分）分别记录单次脉冲按下时Q和的状态，后一列（蓝色部分）分别记录单次脉冲释放后Q和的状态。

（3）二分频实验(需要自己设计电路)

              （实验电路）                            波形图

2．TTL双JK触发器74LS112实验

（1）复位、置位功能验证                       （2）逻辑特性验证

（3）二分频实验(自己设计电路)

（实验电路）                            波形图

第二篇：实验三 触发器逻辑功能测试

河南机电高等专科学校

学生实验报告

实验课程名称       数字电子技术实验           

开课实验室         电子技术实验室            

系、部             电子通信工程系             

年  级    大二    专业班      应电122班      

学生姓名   王某某     学  号   1111111111 

开课时间 20##   至  2014  学年第  一  学期

《触发器逻辑功能测试》实验报告

 开课实验室：电子技术实验室                                   2013 年 11月 18 日