实验六 触发器及其应用
班级__________ 姓名 学号______
一、实验目的
1、掌握JK、D和T触发器的逻辑功能及使用方法。
2、掌握集成触发器74LS112(双JK触发器)及CD4013(D触发器)的使用方法。
3、理解触发器之间相互转换的方法。 二、实验设置与器件
1、+5V直流电源 2、双踪示波器(另配) 3、连续脉冲源 4、单次脉冲源
5、十六位开关电平输出 6、十六位开关电平输入及高电平显示 7、74LS112(或CC4027) ?74LS00(或CC4011) ? CC4013 三、实验原理
触发器具有两个稳定状态，通常把Q=0，Q=1的状态定为触发器“0”状态；而把Q=1，
Q=0定为“1”状态。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，它是一个具有记忆功能的二进制信息存贮器件，是构成各种时序电路的最基本逻辑单元。
1、JK触发器 本实验采用74LS112双JK触发器，属下降沿触发的边沿触发器。引脚功能及逻辑符号如图6-1所示。
图6-1 74L112双JK触发器引脚功能及逻辑符号
JK触发器的特性方程为
Q=JQn+KQ
JK触发器的功能表如表6-1所示。 ? 表6-1
输 入 输 出 K X X X 0 0 1 Qn+1 1 0 Φ Q 1 0 nn+1
n
SD RD 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 CP X X X ↓ ↓ ↓ J X X X 0 1 0 Q n+1 0 1 Φ nQ 0 1 1 1 1 1 ↓ ↑ 1 X 1 X Q nQ n
nQ nQ n
n+1
n+1
n注：×——任意态; ↓——高到低电平跳变;? Q(Q)——现态；Q(Q)——次态 ? φ——不定态 2、D触发器
本实验采用CD4013双D触发器。其输出状态取决于CP脉冲上升沿到来时的D端输入。
n+1
特性方程为Q=D。图6-2为双D触发器CD4013的引脚排列和逻辑符号。其功能表如表6-3。
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图6-2 CD4013引脚排列及逻辑符号 表6-2 表6-3
输 入 输 出 D X X X 1 0 X Qn+1 1 0 φ 1 0 Q n输入 输出 SD RD 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 CP X X X ↑ ↑ ↓ Q n+1 0 1 Φ 0 1
nRD 0 1 1 1 SD 1 0 1 1 CP X X ↓ ↓ T X X 0 1 Qn+1 0 1 Q nQn Qn 3、触发器之间的相互转换
在集成触发器的产品中，每一种触发器都有自己固定的逻辑功能。但可以利用转换的方法获得具有其它功能的触发器。例如将JK触发器的J、K两端连在一起，就得到所需的T触发器。如图6-3(a)所示，其状态方程为：Q＝TQ+ TQ
n+1
n
n
图6-3 JK触发器转换为T、T'触发器
T触发器的功能如表6-3所示。
由功能表可见，当T＝0时，时钟脉冲作用后，其状态保持不变；当T＝1时，时钟脉冲作用后，触发器状态翻转。所以，若将T触发器的T端置“1”如图6-3(b)所示，即得T'触发器。每来一个CP脉冲信号，触发器的状态就翻转一次，故称之为反转触发器，广泛用于计数电路中。
同样，若将D触发器Q端与D端相连，便转换成T'触发器。如图6-4所示。JK触发器也可转换为D触发器，如6-5所示。
??? 图6-4 D转成T' 图6-5 JK转成D 四、实验内容
1、测试JK触发器的逻辑功能
按表6-4的要求改变J、K、CP端状态，观察Q、Q状态变化，观察触发器状态更新是否发生在CP脉冲的下降沿(即CP由1→0)，记录之。 2、将JK触发器的J、K端连在一起，构成T触发器。
在CP端输入1KHZ连续脉冲，分别令T=0和T=1且具有不同的初态，即Qn分别为0和1，用双踪示波器观察CP、Q、Q端波形，描绘之。
表6-4 J 0 0 1 1 K 0 1 0 1 CP 0→1 1→0 0→1 1→0 0→1 1→0 0→1 1→0 Q Q=0 nn+1Q=1 n3、测试双D触发器CD4013的逻辑功能 (1)测试RD、SD的复位、置位功能
(2)测试D触发器的逻辑功能
按表6-5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)，记录之。
表6-5 D 0 1 CP 0→1 1→0 0→1 1→0 Q Q=0 nn+1Q=1 n4、将D触发器的Q端与D端相连接，构成T′触发器。
在CP端输入1KHz连续脉冲，用双踪示波器观察，CP、Q端波形，并描绘之。 五、实验报告 1、列表整理各类触发器的逻辑功能。 2、总结观察到的波形，说明触发器的触发方式。