试验各类触发器功能测试.DOC

实验三、各类触发器功能测试 一、实训目的 1.掌握由与非门、或非门组成基本RS触发器的逻辑功能。 2.掌握CD4013双D触发器的逻辑功能和使用方法。 3.掌握74HC112双JK触发器的逻辑功能和使用方法。 4.了解D触发器、JK触发器构成触发器的方法。 二、实训电路和工作原理 1.基本RS触发器 触发器是具有记忆逻辑状态功能的电路。 图2.3.1(a)为由与非门组成的基本RS触发器，R（Reset）称为复位端，即置0端，S（Set）称为置位端，又称置1端，字母上加“非”号表示低电平有效，和为互补输出。图2.3.1（b）为由或非门组成的电路，R、S为高电平有效。对、两者不允许同时为0，而对R、S两者不允许同时为1，否则、由0、0变为1、1使Q状态不确定，同理，R、S由1、1变成0、0，Q状态也不确定，而触发器均有两个互补输出端，而输出状态均以Q命名，即输出1态表示Q=1，输出0态表示Q=0。因此触发器Q可以为1或0两个稳定状态。 2.上升沿边沿触发D触发器＆ 图2.3.2所示为CMOS CD4013双D触发器逻辑符号图，其中、相当于由或非门组成基本RS触发器，可直接将Q置0或置1，与时钟脉冲CP和D端状态无关，但不允许使、同时为1。要使用CP和D的功能时，、均必须为0，这时，Q端状态与CP上升沿来之前瞬间D的状态相同，即CP上升沿到来时，Q端状态可按D的状态翻转，现用表示CP上升沿来之后的状态，称为次态，而CP上升沿之前状态用表示，称为初态，表示输出次态与输入D的状态关系的特性方程为=D。 3.下降沿边沿触发JK触发器 图2.3.3所示为CMOS 74HC112双JK触发器的逻辑符号图，其中、相当于由与非门组成基本RS触发器，可直接将Q端置0或置1，并与和J、K端状态无关，但不允许、同时为0。要使用CP和JK端功能，必须将、置为1、1，这时，Q端状态由下降沿来之前JK状态决定，其特性方程为=+。其规律为输出与J、K的关系，J、K为0、0，状态不变，0、1出0；1、0出1；1、1翻转（即输出Q原为0变1，或原1变0，这称为计数状态）。 4. 触发器 触发器是工作于计数状态的触发器，即在每次CP触发脉冲作用下，Q的状态就翻转一次，构成对CP二分频功能。它可以由J、K或D触发器构成，其电路如图2.3.4所示，由于J、K相连置1，故每当的下降作用时，Q状态变化一次；而D触发器将D端与相连，而与Q状态始终相反，即D与Q状态相反，如Q=1，则=0，故当CP上升沿作用时，Q状态变为0；反之，Q=0，则=1，当CP上升沿作用后，Q变为1，这样每来一个CP，Q翻转一次。 触发器工作方式也可用于检验JK或D触发器器件的好坏。若连线正确，而输出状态不对，说明器件已坏。 三、实训设备 1.电源与仪器：5V直流电源、双踪示波器。 2.模块：IC2（14脚）、IC3（16脚）、AX21、AX22、AX25、AX26。 3.集成器件：CD4011、CD4001、CD4013、74HC112。 四、实训内容与实训步骤 1.与非门组成基本RS触发器功能测试 （1）将直流稳压电源调整到+5V，关闭电源开关，将电源连接到各器件和模块上。 （2）按图2.3.1（a）进行连线，输入端、的1或0用AX21模块输入，“ ”信号用AX22模块输入，输出状态用AX26模块观察，开启电源按表2.3.1所示，依序号次序测试，记录结果。 2.或非门组成基本RS触发器功能测试按图2.3.1（b）进行接线，实训步骤同（1），开启电源按表2.3.2所示，依序号次序测试，记录结果。 序号 输入 输出 逻辑功能分析 1 0 1 2 1 1 3 1 4 1 5 0 1 0 1 6 0 1 0 1 序号 输入 输出 逻辑功能分析 1 0 1 2 0 0 3 0 4 0 5 1 0 1 0 6 1 0 1 0 3.4013双D触发器功能测试 （1）将电源连线到各器件和模块，按图2.3.2进行接线，在SD、RD和D端用模块AX21连线，设置0、1状态，CP端用模块AX22连接，开启电源，按表2.3.3所示序号依次输入各端状态，输出Q和状态用模块AX26观察，将结果记录于表2.3.3中。 （2）再将图2.3.2中的RD、SD置0，CP用AX22模块单拍脉冲信号输入“ ”，在每一个CP前，按图2.3.5所示D的状态逐一改变，输出Q用AX26显示状态并相应画在图2.3.5上。 序号 输入 输出 逻辑功能分析 1 1 0 × × 2 0 0 × × 3 0 1 × × 4