实验五 触发器及其应用
Posted 毛_三月
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了实验五 触发器及其应用相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
目录
一、实验预习要求
1、复习触发器的相关内容，掌握触发器的各种表示方法及逻辑功能。
2、理解各触发器之间的相互转换原理。
3、掌握由JK 触发器转换成D 触发器、T 触发器、T’触发器的基本方法。
二、实验目的
1、掌握本RS、JK、D和T触发器的逻辑功能及测试方法，了解它们的触发方法。
2、熟悉常用集成触发器的型号及外引脚排列。
3、熟悉触发器之间相互转换的方法。
4、掌握和熟练应用各种集成触发器。
5、学会用JK 和D触发器构成简单时序逻辑电路的方法。
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，是组成时序电路的最基本单元，也是数字电路中另一种重要的单元电路，它在数字系统和计算机中有着广泛的应用。触发器具有两个稳定状态，用以表示逻辑状态“1”和“0”，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。触发器有集成触发器和门电路组成的触发器。按其逻辑功能分，有RS触发器，JK触发器，D触发器，T触发器，T’触发器等。
1、基本SR触发器
图5.1为由两个与非门交叉耦合构成的基本SR触发器，这是无时钟控制低电平直接触的触发器。它有两个输出端、和两个输入端、，输入信号名称的小标“D”，表示输入信号直接（Direct）控制触发器的输出。通常称为置“1”端，因为()时触发器被置“1”； 为置“0”端，因为()时触发器被置“0”，当时状态保持；当时，触发器状态不定，应避免此种情况发生。基本SR触发器的
图5.1基本SR触发器 表5.1基本RS 触发器的特性表
特性表如表5.1所示，它具有置“0”、置“1”和“保持”三种功能，其特性方程为
式中，
是约束条件，它表示两个输入端不允许同时为0（至少一个为1）。
2、集成JK触发器
集成JK触发器有主从结构和边沿结构两种类型，本实验采用的是TTL型中速边沿结构的双下降沿JK触发器74LS112，其引脚排列及逻辑符号如图5.2。在图5.2逻辑符号图中，CP输入端加小圆圈代表低电平有效、小三角代表边沿触发，即在时钟脉冲CP的后沿（负跳变）发生翻转，它具有置0、置1、计数和保持功能，其特性表如表5.2所示。JK触发器的特性方程为
图5.2双JK触发器74LS112引脚排列及逻辑符号图
表5.2集成JK触发器74LS112功能表
另外，JK触发器和D触发器一般都有异步置位端，低电平有效。异步复位端，低电平有效，其作用是可预置触发器的初始态。和的优先权高于J、K和CP，当不使用时，必须接高电平（或接到电源+5V上），不允许悬空，否则容易引入干扰信号，使触发器误动作，GND为接地端。JK触发器常被用作缓冲存储器，移位寄存器和计数器。
3、集成D触发器
本实验采用的是集成双D触发器74LS74，其引脚排列及逻辑符号如图5.3。在图5.3中，D为输入端，、为输出端，为时钟脉冲输入端。为异步置位端，低电平有效。为异步复位端，低电平有效。和的优先权高于D和CP，当不使用时，必须接高电平（或接到电源+5V上），不允许悬空，否则容易引入干扰信号，使触发器误动作，GND为接地端。这种D触发器的输出状态更新发生在脉冲的上升沿，故又称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输入端D的状态，其特性方程为
D触发器的应用很广，可用作数字信号的寄存，移位寄存，分频和波形发生等。
图5.3双D触发器74LS74引脚排列及逻辑符号图
表5.3集成D触发器74LS74功能的表
4、T触发器和T’触发器
T触发器具有计数和保持功能，T’触发器具有计数功能，它们可以通过D触发器或JK触发器转换来实现。D触发器的D端与Q’端相连即构成T’触发器，在时钟脉冲CP的前沿（正跳变）发生翻转。利用下降沿JK触发器在其JK两端都接1时即成为T’触发器，在时钟脉冲CP的后沿（负跳变）发生翻转。
四、实验设备与器件
1、TH-SZ型数字系统设计实验箱；
2、74LS00 四2输入与非门，74LS112 双下降沿JK触发器，74LS74 双上升沿D触发器，74LS08 四2输入与门；
3、导线/插接线若干。
五、实验内容与步骤
1、集成JK触发器的逻辑功能测试
（1）测试 、的复位、置位功能
从下降沿触发的集成双JK触发器74LS112上任取一只JK触发器，其中 、、 、端接十六位逻辑电平开关的输出插口（任选其中四个开关输出插口即可），端接单次脉冲源，输出端和接十六位逻辑电平显示的输入插口（任选其中两个输入插口即可），
接实验箱上的+5V电源，接实验箱上的地。要求在或时任意改变 、及的状态，将测试结果记录在表5.4中。
表5.4 JK触发器的复位、置位功能测试实验记录表
（2）测试JK触发器的逻辑功能测试
按表5.5的要求改变 、、端的状态，观察和状态变化，观察触发器状态更新是否发生在脉冲的下降沿（即由1→0），并将测试结果记录在表5.5中。
表5.5 JK触发器的逻辑功能测试表
（3）将JK触发器的J、K端连在一起，作为一个输入端构成触发器。
在CP端输入1KHz连续脉冲，在端加入500Hz的连续脉冲信号，通过分析试画出、、、端的波形，注意其相位关系。
黄线接的是CLK，频率为1000HZ；蓝线接的是D，频率为500HZ，周期为黄线的二倍；红线接的是Q，周期为蓝线的二倍。
2、集成D触发器的逻辑功能测试
（1）测试
、
的复位、置位功能
测试方法同实验内容2、（1），自拟表格并记录测试结果。
（2）测试D触发器的逻辑功能
按表4.5要求进行测试，并观察触发器状态更新是否发生在CP脉冲的上升沿（即由0→1），并将测试结果记录在表4.5中。
表4.5 D触发器的逻辑功能测试表
（3）将D触发器的端与D端相连接，构成T’触发器。
测试方法同实验内容2、（3），并绘出相关波形。
黄线接是CLK，频率1000HZ；蓝线接的是D，周期为黄线的二倍
3、触发器的应用
用JK触发器组成二分频和四分频电路。
下图4.8所示是将两个JK 触发器分别接成T’和T触发器后进行连接组成二分频和四分频电路，即第一个JK触发器的J、K端连在一起接高电平“1”，第二个JK 触发器的J、K 端连接在一起，接到第一个JK 触发器的输出端Q，输入1kHz 的方波，用示波器分别观察和记录CP0、Q0、Q1 的波形，理解二分频，四分频的概念。
六、实验报告要求
1、列写D触发器、JK触发器的逻辑功能及应用测试结果。
2、绘出观测到的对应波形，并说明触发器的触发方式。
3、体会触发器的应用。
4、整理实验记录，并对结果进行分析。
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