数字电路实验指导书_13通信1班2班指导老师阳清(5)

2019-03-01 10:15

JK触发器常被用作缓冲存储器,移位寄存器和计数器。 3、D触发器

在输入信号为单端的情况下,D触发器用起来最为方便,其状态方程为 Q

n+1

=D,其输出状态的更新发生在CP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

n

状态只取决于时钟到来前D端的状态,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。有很多种型号可供各种用途的需要而选用。如双D 74LS74、四D 74LS175、六D 74LS174等。

图4-3 为双D 74LS74的引脚排列及逻辑符号。功能如表4-3。

图4-3 74LS74引脚排列及逻辑符号

表4-3 表4-4

输 入 输 出 D × × × 1 0 × Qn+1输 入 输出 T × × 0 1 Qn1 +SD 0 1 0 1 1 1 RD 1 0 0 1 1 1 CP × × × ↑ ↑ ↓ Qn+1 0 1 φ 0 1

SD 0 1 1 1 RD CP 1 0 1 1 × × ↓ ↓ 1 0 φ 1 0 Qn 1 0 Qn Qn Qn 4、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,并认它为T端,就得到所需的T触发器。如图4-4(a)所示,其状态方程为: Qn+1 =TQn +TQn

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(a) T触发器 (b) T'触发器

图4-4 JK触发器转换为T、T'触发器

T触发器的功能如表4-4。

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4-4(b)所示,即得T'触发器。在T'触发器的CP端每来一个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4-5所示。 JK触发器也可转换为D触发器,如图4-6。

图4-5 D转成T' 图4-6 JK转成D 5、CMOS触发器

(1)CMOS边沿型D触发器

CC4013是由CMOS传输门构成的边沿型D触发器。它是上升沿触发的双D触 发器,表4-5为其功能表,图4-7为引脚排列。

表4-5

输 入 S 1 0 1 0 0 R 0 1 1 0 0 CP × × × ↑ ↑ D × × × 1 0 输 出 Qn1 +1 0 φ 1 0 22

0

0 ↓ × Qn

图4-7 双上升沿D触发器 (2)CMOS边沿型JK触发器

CC4027是由CMOS传输门构成的边沿型JK触发器,它是上升沿触发的双JK 触发器,表4-6为其功能表,图4-8为引脚排列。

表4-6

输 入 S 1 0 1 0 0 0 0 0 R 0 1 1 0 0 0 0 0 CP × × × ↑ ↑ ↑ ↑ ↓ J × × × 0 1 0 1 × K × × × 0 0 1 1 × 输 出 Qn1 + 图4-8 双上升沿J-K触发器

1 0 φ Qn 1 0 Qn Qn CMOS触发器的直接置位、复位输入端S和R是高电平有效,当S=1(或R=1)时,触发器将不受其它输入端所处状态的影响,使触发器直接接置1(或置0)。但直接置位、复位输入端S和R必须遵守RS=0的约束条件。CMOS触发器在按逻辑功能工作时,S和R必须均置0。

三、实验设备与器件

1、+5V直流电源 2、双踪示波器

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3、连续脉冲源 4、单次脉冲源 5、逻辑电平开关 6、逻辑电平显示器 7、74LS76 74LS00 74LS74 四、实验内容

1、测试基本RS触发器的逻辑功能

按图4-1,用两个与非门组成基本RS触发器,输入端R、S接逻辑开关的输出插口,输出端 Q、

Q接逻辑电平显示输入插口,按表4-7要求测试,记录之。

表4-7 R 1 S 1→0 0→1 Q Q 1→0 1 0→1 0

0 2、测试双JK触发器74LS76逻辑功能 (1) 测试RD 、SD的复位、置位功能

任取一只JK触发器,RD、SD、J、K端接逻辑开关输出插口,CP端接单次脉冲源,Q、Q端接至逻辑电平显示输入插口。要求改变RD,SD(J、K、CP处于任意状态),并在RD=0(SD=1)或SD=0(RD=1)作用期间任意改变J、K及CP的状态,观察Q、Q状态。自拟表格并记录之。 (2) 测试JK触发器的逻辑功能

按表4-8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。

(3) 将JK触发器的J、K端连在一起,构成T触发器。 在CP端输入1HZ连续脉冲,观察Q端的变化。

在CP端输入1KHZ连续脉冲,用双踪示波器观察CP、Q、Q端波形,注意相位关系,描绘之。

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表4-8

J K CP 0→1 1→0 0→1 1→0 0→1 1→0 0→1 1→0 Qn1 +Qn=0 Qn=1 0 0 0 1 1 0 1 1

3、测试双D触发器的逻辑功能

(1) 用74LS76JK触发器及与非门构成D触发器,如图:

图 4-9

(2) 测试D触发器的逻辑功能

按表4-9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。

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