实验六 触发器逻辑功能测试及应用
一、实验目的:
1、掌握基本RS 、JK 、D 、T 和T ′触发器的逻辑功能;
2、学会验证集成触发器的逻辑功能及使用方法;
3、熟悉触发器之间相互转换的方法。 二、实验原理:
触发器:根据触发器的逻辑功能的不同,又可分为: 三、实验仪器与器件:
实验仪器设备:D2H +型数字电路实验箱。
集成块:74LS112 74LS74 74LS04 74LS08 74LS02 74LS86 四、实验内容与步骤:
1、基本RS 触发器逻辑功能的测试:
3、D 触发器逻辑功能测试:
(2)D 触发器逻辑功能测试:
4、不同类型时钟触发器间的转换:
JK 转换为D 触发器:
J
D K D Q D
DQ Q Q D D Q Q K Q J Q n n n n n n
n n ==+=+==+=++;)(11
D 转换为JK 触发器:
n
n n n n n Q J Q K D D Q Q K Q J Q ===+=++11
JK 转换为T 触发器:
K J T Q T Q T Q n n n ==+=+1
T 转换为JK 触发器:
JK 转换为RS 触发器:RS 转换为JK 触发器: 五、实验体会与要求:
1、根据实验结果,写出各个触发器的真值表。
2、试比较各个触发器有何不同?
3、写出不同类型时钟触发器间的转换过程。
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华中科技大学 电子线路设计、测试与实验》实验报告 实验名称:集成运算放大器的基本应用 院(系):自动化学院 地点:南一楼东306 实验成绩: 指导教师:汪小燕 2014 年6 月7 日
、实验目的 1)了解触发器的逻辑功能及相互转换的方法。 2)掌握集成JK 触发器逻辑功能的测试方法。 3)学习用JK 触发器构成简单时序逻辑电路的方法。 4)熟悉用双踪示波器测量多个波形的方法。 (5)学习用Verliog HDL描述简单时序逻辑电路的方法,以及EDA技术 、实验元器件及条件 双JK 触发器CC4027 2 片; 四2 输入与非门CC4011 2 片; 三3 输入与非门CC4023 1 片; 计算机、MAX+PLUSII 10.2集成开发环境、可编程器件实验板及专用电缆 三、预习要求 (1)复习触发器的基本类型及其逻辑功能。 (2)掌握D触发器和JK触发器的真值表及JK触发器转化成D触发器、T触发器、T 触发器的基本方法。 (3)按硬件电路实验内容(4)(5),分别设计同步3 分频电路和同步模4 可逆计数器电路。 四、硬件电路实验内容 (1)验证JK触发器的逻辑功能。 (2)将JK触发器转换成T触发器和D触发器,并验证其功能。 (3)将两个JK触发器连接起来,即第二个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两个JK触发器的时钟端CP接在一起,并输入1kHz 正方波,用示波器分别观察和记录CP Q、Q的波形(注意它们之间的时序关系),理解2分频、4分频的概念。 (4)根据给定的器件,设计一个同步3分频电路,其输出波形如图所示。然后组装电路,并用示波器观察和记录CP Q、Q的波形。 (5)根据给定器件,设计一个可逆的同步模4 计数器,其框图如图所示。图中,M为控制变量,当M=0时,进行递增计数,当M=1时,进行递减计数;Q、 Q为计数器的状态输出,Z为进位或借位信号。然后组装电路,并测试电路的输入、输出
实验六触发器逻辑功能测试及应用 一、实验目的: 1、掌握基本RS、JK、D、T与T′触发器的逻辑功能; 2、学会验证集成触发器的逻辑功能及使用方法; 3、熟悉触发器之间相互转换的方法。 二、实验原理: 触发器:根据触发器的逻辑功能的不同,又可分为: 三、实验仪器与器件: 实验仪器设备:D2H+型数字电路实验箱。 集成块:74LS112 74LS74 74LS04 74LS08 74LS02 74LS86 四、实验内容与步骤: 1、基本RS触发器逻辑功能的测试: CP J K S-D R-D 下降沿0 0 1 1 0 0 下降沿0 1 1 1 0 0 下降沿 1 0 1 1 0 1 下降沿 1 1 1 1 1 0 3、D触发器逻辑功能测试: D CP S-D R-D Q X X 0 1 0 X X 1 0 1 (2)D触发器逻辑功能测试: CP J K D S D R Q ×××0 1 0 ××× 1 0 1
D CP S-D R-D 0 上升沿 1 1 1 0 1 上升沿 1 1 0 1 4、不同类型时钟触发器间的转换: JK转换为D触发器: J D K D Q D DQ Q Q D D Q Q K Q J Q n n n n n n n n = = + = + = = + = + + ; ) ( 1 1 D转换为JK 触发器: n n n n n n Q J Q K D D Q Q K Q J Q = = = + = + + 1 1 JK转换为T触发器: K J T Q T Q T Q n n n = = + = +1 T转换为JK触发器: JK转换为RS触发器:RS转换为JK触发器: 五、实验体会与要求: 1、根据实验结果,写出各个触发器的真值表。 2、试比较各个触发器有何不同? 3、写出不同类型时钟触发器间的转换过程。 1
实验一 基本逻辑门逻辑功能测试及应用 一、实验目的 1、掌握基本逻辑门的功能及验证方法。 2、学习TTL 基本门电路的实际应用。 3、掌握逻辑门多余输入端的处理方法。 二、实验原理 数字电路中,最基本的逻辑门可归结为与门、或门和非门。实际应用时,它们可以独立使用,但用的更多的是经过逻辑组合组成的复合门电路。目前广泛使用的门电路有TTL 门电路。TTL 门电路是数字集成电路中应用最广泛的,由于其输入端和输出端的结构形式都采用了半导体三极管,所以一般称它为晶体管-晶体管逻辑电路,或称为TTL 电路。这种电路的电源电压为+5V ,高电平典型值为3.6V (≥2.4V 合格);低电平典型值为0.3V (≤0.45合格)。常见的复合门有与非门、或非门、与或非门和异或门。 有时门电路的输入端多余无用,因为对TTL 电路来说,悬空相当于“1”,所以对不同的逻辑门,其多余输入端处理方法不同。 1. TTL 与门、与非门的多余输入端的处理 如图1.1为四输入端与非门,若只需用两个输入端A 和B ,那么另两个多余输入端的处理方法是: 并联 悬空 通过电阻接高电平 图1.1 TTL 与门、与非门多余输入端的处理 并联、悬空或通过电阻接高电平使用,这是TTL 型与门、与非门的特定要求,但要在使用中考虑到,并联使用时,增加了门的输入电容,对前级增加容性负载和增加输出电流,使该门的抗干扰能力下降;悬空使用,逻辑上可视为“1”,但该门的输入端输入阻抗高,易受外界干扰;相比之下,多余输入端通过串接限流电阻接高电平的方法较好。 2. TTL 或门、或非门的多余输入端的处理 如图1.2为四输入端或非门,若只需用两个输入端A 和B ,那么另两个多余输入端的处理方法是:并联、接低电平或接地。 并联 接低电平或接地 图1.2 TTL 或门、或非门多余输入端的处理 Y Y A Y Y Y
实验七 触发器的功能测试及应用 一、实验目的 (1)通过实验验证J —K 触发器和D 触发器的逻辑功能,从而加深对触发器工作原理的理解; (2)掌握用触发器组成二进制加、减法计数器的方法。 二、预习要求 (1)复习J —K 触发器和D 触发器的工作原理; (2)熟悉CT74LS112双J —K 触发器和CT74LS74双D 触发器的逻辑功能、逻辑符号和外引线排列; (3)认清触发器的功能表,掌握上升沿和下降沿触发有什么不同; (4)复习用触发器组成异步二进制加减计数器的工作原理。 三、实验原理及参考电路 触发器是具有记忆功能的基本逻辑单元,其种类很多,本实验采用逻辑功能较全、用途 和置0端D R 都为低电平有效,且与CP 端状态无关,触发器处于工作状态时,D S 和D R 必须都接高电平。JK 触发器利用CP 的下降沿触发,D 触发器利用CP 的上升沿触发。
四、实验内容和步骤 1.验证JK 触发器的逻辑功能 将CT74LS112集成块插入实验箱的集成电路底座上,认清有关插线柱和电路外引线的对应关系。 将双JK 触发器中一个触发器的D S 、D R 、J 、K 输入端分别接实验箱的逻辑开关,CP 端接单次脉冲,Q 、Q 接发光二极管。检查无误后接通5V 直流电源,并按表2-7-1逐项验证JK 触发器的功能。 2.验证D 触发器的逻辑功能 将CT74LS74集成块插入实验箱的集成电路底座上,将其中一个触发器的D S 、D R 、D 输入端分别接实验箱的逻辑开关,CP 端接单次脉冲,Q 、Q 接发光二极管。检查无误后接通5V 直流电源,并按表2-7-2逐项验证D 触发器的功能。
数电实验触发器及其应用 数字电子技术实验报告 实验三: 触发器及其应用 一、实验目的: 1、熟悉基本RS触发器,D触发器的功能测试。 2、了解触发器的两种触发方式(脉冲电平触发和脉冲边沿触发)及触发特点 3、熟悉触发器的实际应用。 二、实验设备: 1 、数字电路实验箱; 2、数字双综示波器; 3、指示灯; 4、74LS00、74LS74。 三、实验原理: 1、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,也是数字逻辑电路中一种重要的单元电路。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,即“0”和“ 1 ”,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(主要是“与非门” )组成的触发器。 按其功能可分为有RS触发器、JK触发器、D触发器、T功能等触发器。触发方式有电平触发和边沿触发两种。 2、基本RS触发器是最基本的触发器,可由两个与非门交叉耦合构成。 基本RS触发器具有置“ 0”、置“ 1”和“保持”三种功能。基本RS触发器
也可以用二个“或非门”组成,此时为高电平触发有效。 3、D触发器在CP的前沿发生翻转,触发器的次态取决于CP脉冲上升沿n+1来到之前D端的状态,即Q = D。因此,它具有置“ 0”和“T两种功能。由于在CP=1期间电路具有阻塞作用,在CP=1期间,D端数据结构变RS化,不会影响触发器的输出状态。和分别是置“ 0”端和置“ 1” DD 端,不需要强迫置“ 0”和置“ 1”时,都应是高电平。74LS74(CC4013, 74LS74(CC4042均为上升沿触发器。以下为74LS74的引脚图和逻辑图。 馬LD 1CP 1云IQ LQ GM) 四、实验原理图和实验结果: 设计实验: 1、一个水塔液位显示控制示意图,虚线表示水位。传感器A、B被水浸沿时
实验一门电路逻辑功能及测试1.1 实验目的 1. 熟悉门电路的逻辑功能、逻辑表达式、逻辑符号、等效逻辑图。 2. 掌握数字电路实验箱及示波器的使用方法。 3、学会检测基本门电路的方法。 1.2 预习内容 1. 预习门电路相应的逻辑表达式。 2. 熟悉所用集成电路的引脚排列及用途。 1.3 实验仪器设备及器件 1. 仪器设备:双踪示波器、数字万用表、数字电路实验箱 2. 器件: 74LS00 二输入端四与非门2片 74LS20 四输入端双与非门1片 74LS86 二输入端四异或门1片 图1.1 门电路逻辑功能及测试中用到的芯片管角示意图
1.4 实验原理和内容及步骤 实验前按数字电路实验箱使用说明书先检查电源是否正常,然后选择实验用的集成块芯片插入实验箱中对应的IC座,按自己设计的实验接线图接好连线。注意集成块芯片不能插反。线接好后经实验指导教师检查无误方可通电实验。实验中改动接线须先断开电源,接好线后再通电实验。 1.与非门电路逻辑功能的测试 (1)选用双四输入与非门74LS20一片,插入数字电路实验箱中对应的IC座,按图1.2接 线、输入端1、2、4、5、分别接到K1~K 4 的逻辑开关输出插口,输出端接电平显示发光二极管D1~D4任意一个。 图1.2 与非门电路连线示意图 (2)将逻辑开关按表1.1的状态,分别测输出电压及逻辑状态。 表1.1 与非门电路逻辑功能测试表 输入输出 1(k1) 2(k2) 4(k3) 5(k4) Y 电压值(V) H H H H L H H H L L H H L L L H L L L L
2. 异或门逻辑功能的测试 (1)选二输入四异或门电路74LS86,按图1.3接线,输入端1、2、4、5接逻辑开关(K1~K4), 输出端A、B、Y接电平显示发光二极管。 图 1.3 异或门电路连线示意图 (2)将逻辑开关按表1.2的状态,将结果填入表1.2中。 表1.2 异或门逻辑功能测试表 输入输出 1(K1) 2(K2) 4(K3) 5(K4) A B Y 电压(V) L H H H H L L L H H H H L L L H H L L L L L H H 3. 逻辑电路的逻辑关系测试 (1)用74LS00,按图1.4和1.5接线,将输入输出逻辑关系分别填入表1.3和表1.4中。
实验一基本门电路的逻辑功能测试 一、实验目的 1、测试与门、或门、非门、与非门、或非门与异或门的逻辑功能。 2、了解测试的方法与测试的原理。 二、实验原理 实验中用到的基本门电路的符号为: 在要测试芯片的输入端用逻辑电平输出单元输入高低电平,然后使用逻辑电平显示单元显示其逻辑功能。 三、实验设备与器件 1、数字逻辑电路用PROTEUS 2、显示可用发光二极管。 3、相应74LS系列、CC4000系列或74HC系列芯片若干。 四、实验内容 1.测试TTL门电路的逻辑功能: a)测试74LS08的逻辑功能。(与门)000 010 100 111 b)测试74LS32的逻辑功能。(或门)000 011 101 111 c)测试74LS04的逻辑功能。(非门)01 10 d)测试74LS00的逻辑功能。(两个都弄得时候不亮,其他都亮)(与非门)(如果只接一个的话,就是非门)001 011 101 110 e)测试74LS02(或非门)的逻辑功能。(两个都不弄得时候亮,其他不亮)001 010 100 110 f)测试74LS86(异或门)的逻辑功能。 2.测试CMOS门电路的逻辑功能:在CMOS 4000分类中查询 a)测试CC4081(74HC08)的逻辑功能。(与门) b)测试CC4071(74HC32)的逻辑功能。(或门) c)测试CC4069(74HC04)的逻辑功能。(非门) d)测试CC4011(74HC00)的逻辑功能。(与非门)(如果只接一个的话,就是非门)
e)测试CC4001(74HC02)(或非门)的逻辑功能。 f) 测试CC4030(74HC86)(异或门)的逻辑功能。 五、实验报告要求 1.画好各门电路的真值表表格,将实验结果填写到表中。 2.根据实验结果,写出各逻辑门的逻辑表达式,并分析如何判断逻辑门的好坏。 3.比较一下两类门电路输入端接入电阻或空置时的情况。 4.查询各种集成门的管脚分配,并注明各个管脚的作用与功能。 例:74LS00 与门 Y=AB
实验报告 一、实验目的和任务 1. 掌握基本RS、JK、T和D触发器的逻辑功能。 2. 掌握集成触发器的功能和使用方法。 3. 熟悉触发器之间相互转换的方法。 二、实验原理介绍 触发器是能够存储1位二进制码的逻辑电路,它有两个互补输出端,其输出状态不仅与输入有关,而且还与原先的输出状态有关。触发器有两个稳定状态,用以表示逻辑状态"1"和"0飞在二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储器件,是构成各种时序电路的最基本逻辑单元。 1、基本RS触发器 图14-1为由两个与非门交叉祸合构成的基本RS触发器,它是无时钟控制低电平直接触发的触发器。 基本RS触发器具有置"0"、置"1"和保持三种功能。通常称s为置"1"端,因为 s=0时触发器被置"1"; R为置"0"端,因为R=0时触发器被置"0"。当S=R=1时状态保持,当S=R=0时为不定状态,应当避免这种状态。
基本RS触发器也可以用两个"或非门"组成,此时为高电平有效。 S Q S Q Q 卫R Q (a(b 图14-1 二与非门组成的基本RS触发器 (a逻辑图(b逻辑符号 基本RS触发器的逻辑符号见图14-1(b,二输入端的边框外侧都画有小圆圈,这是因为置1与置。都是低电平有效。 2、JK触发器 在输入信号为双端的情况下,JK触发器是功能完善、使用灵活和通用性较强的一种触发器。本实验采用74LS112双JK触发器,是下降边沿触发的边沿触发器。引脚逻辑图如图14-2所示;JK触发器的状态方程为: Q,,+1=J Q"+K Q 3 5
J Q CLK K B Q 图14-2JK触发器的引脚逻辑图 其中,J和IK是数据输入端,是触发器状态更新的依据,若J、K有两个或两个以上输入端时,组成"与"的关系。Q和Q为两个互补输入端。通常把Q=O、Q=1的状态定为触发器"0"状态;而把Q=l,Q=0 定为"}"状态。 JK触发器常被用作缓冲存储器,移位寄存器和计数器。 CC4027是CMOS双JK触发器,其功能与74LS112相同,但采用上升沿触发,R、S端为高电平
肇 庆 学 院 电子信息与机电工程 学院 数字电路 课 实验报告 12电气(1) 班 姓名 李俊杰 学号 201224122119 实验日期2014年5 月19 日 实验合作者:王圆圆 老师评定 实验题目:触发器的功能测试 一、实验目的 (一)掌握基本RS 触发器的功能测试。 (二)掌握集成触发器的电路组成形式及其功能。 (三)熟悉时钟触发器不同逻辑功能之间的相互转换。 (四)认识触发器构成的脉冲分频电路。 二、实验仪器: DZX-1型电子学综合实验装置 UT52万用表 GDS-806S 双踪示波器 74LS00 74LS74 74LS76 三、实验内容&数据分析 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,它是一种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。第一步,将触发器74LS74、74LS76引出端排列图和状态表画在实验报告上。(注:此项内容必须在进实验室前完成。) (一)测试基本RS 触发器的逻辑功能 用两个与非门组成基本RS 触发器如图4-1,输入端R ,S 接逻辑电平开关输出插口,输出端Q 、Q 接逻辑电平显示插口,按表4-1要求测试。 表4-1 基本RS 触发器特性表(输入低电平有效) 图4-1 由74ls00连接成的基本RS 触发器 测试集成双JK 触发器74LS76的逻辑功能 1、测试D R 、 D S 端的复位、置位功能
74LS76逻辑符号如图4-2,对照其插脚(查阅附录B )取其中一JK 触发器,D R 、 D S 、J 、K 端分别接逻辑电平开关输出插口,CP 接单次脉冲源(正脉冲),Q 、Q 接至逻辑电平显示输入插口。要求在D R =0, D S =1以及 D S =0,D R =1时任意改变J 、K 及CP 的状态用“ⅹ”符 号表示,观测Q 、Q 状态。 图4-2 74LS76管脚排列 2、测试触发器的逻辑功能 按表4-2的要求改变J 、K 、CP 端状态,记录Q 的状态变化,观察触发器状态的更新发生在CP 脉冲(单脉冲)的上降沿还是下降沿?(注意D R 、D S 端的电平接法) 表4-3 集成双JK 触发器74LS76特性表2 图4-2 JK 触发器逻辑符号 3、JK 触发器的J 、K 端连在一起,构成T ’触发器。 在CP 端输入1MHZ 连续脉冲,用双踪示波器观察CP 、Q 端的波形,注意相位与时间的关系。
实验 TTL与非门逻辑功能测试 一、实验目的 1.熟悉集成门电路的外观和引线排列 2.掌握TTL与非门逻辑功能 二、实验设备 5VDC电源、面包板、数字万用表、导线若干、逻辑电平指示器一组、逻辑开关一组、4输入端双与非门(74LS20)、双输入端四与非门(74LS00) 三、实验内容及要求 1.测试74LS20与非门的逻辑功能 (1)画出实验电路图,设计实验表格(包括输入端的各种逻辑状态、输出端的逻辑状态及电平)。 (2)搭试电路验证,用万用表测量输出电压。 2.用74LS00芯片组成与、或、或非门电路(均为2输入端) (1)写出逻辑表达式,画出实验电路图,标明各管脚;(2)搭试电路进行验证;(3)列状态表验证结果。 3.用74LS00芯片组成异或门电路 (1)写出逻辑表达式,画出实验电路图;(2)搭试电路进行验证;(3)列状态表验证结果。 四、思考题 1.逻辑值“1”是否是指电平为1V? 2.在逻辑开关电路原理图中,没有1KΩ限流电阻行不行?为什么? 3.在逻辑电平指示器电路原理图中,没有300Ω限流电阻行不行?为什么? 五、附录 1.逻辑开关及作用 如图1所示,利用1kΩ电阻作为限流电阻,电键作为逻辑值输入(当电键按下,相对应的端子输出逻辑值“0”;当未按下电键,输出逻辑值为“1”)。
图1 逻辑开关电路原理图 图2 逻辑电平指示器 2.逻辑电平指示器及作用 为了便于检验逻辑电路的输出逻辑值,我们采用发光二极管电路来检验逻辑电平的高低。如图2所示,当某输入端为低电平时,对应的发光二极管不亮;当某输入端为高电平时,对应的发光二极管亮。 3.有关芯片外引线排列图 如图3所示,分别为74LS20及74LS00芯片外引线排列图。 图3 芯片外引线排列图
基本触发器功能验证实验预习参考 (注意:所有表格均可用状态方程提前填好) 1、 R S 触发器 图1-5-1基本RS 触发器的原理图,公式(1-5-1)是RS 触发器的状态方程。 n n n n RQ Q Q S Q ==++1 1 (1-5-1 ) 图1-3-3基本RS 触发器 表1-5-1 R S Q (V ) Q (V ) 触发器状态 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1
图1-3-4基本RS 触发器实验连线图 2、D 触发器 图1-5-2基本RS 触发器的原理图,公式(1-5-2)是D 触发器的状态方程。 D Q n =+1 (1-4-2) (CP 上升沿有效) 图1-3-5 D 触发器IC 引脚图 表1-5-2 测试D 触发器置位、复位功能 CP D D R D S 1+n Q (V ) 1+n Q (V ) Q 状态 ф ф 1 ф ф 1 0
表1-5-3 D触发器同步功能测试 Qn 0 0 1 1 D 0 1 0 1 CP 0 ?0 ?0 ?0 ?Qn+1 图1-3-6 D触发器实验测试图
图1-3-7 D触发器实验测试图 3、JK触发器 图1-5-3JK触发器的原理图,公式(1-4-3)是JK触发器的状态方程。 +1(1-5-3) n Q n n = Q+ Q K J (CP下降沿有效) 图1-3-8 JK触发器的原理图
表1-5-4测试JK触发器逻辑功能 CP ? ? ? ?J 0 0 0 0 1 1 1 1 K 0 0 1 1 0 0 1 1 Qn 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Qn+1 图1-3-9 JK触发器原理测试图
集成逻辑门电路逻辑功能的测试
实验一集成逻辑门电路逻辑功能的测试 一、实验目的 1、熟悉数字逻辑实验箱的结构、基本功能和使用方法。 2、掌握常用非门、与非门、或非门、与或非门、异或门的逻辑功能及其测试方法。 二、实验仪器及设备 1、数字逻辑实验箱 1台 2、万用表 1只 3、元器件: 74LS00 74LS04 74LS55 74LS86 各一块导线若干 三、实验内容 1、测试74LS04(六非门)的逻辑功能 将74LS04正确接入面包板,注意识别1脚位置(集成块正面放置且缺口向左,则左下角为1脚)重点讲解,按表1-1要求输入高、低电平信号,测出相应的输出逻辑 Y 电平。得表达式为A 表1-1 74LS04逻辑功能测试表 1A 1Y 2A 2Y 3A 3Y 4A 4Y 5A 5Y 6A 6Y 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0
2、测试74LS00(四2输入端与非门)逻辑功能 将74LS00正确接入面包板,注意识别1脚位置,按表1-2要求输入高、低电平信号,测出相应的输出逻辑电平。得表达式为B A Y ?= 表1-2 74LS00 逻辑功能测试表 1A 1B 1Y 2A 2B 2Y 3A 3B 3Y 4A 4B 4Y 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3、测试74LS55(二路四输入与或非门)逻辑功能 将74LS55正确接入面包板,注意识别1脚位置,按表1-3要求输入信号,测出相应的输出逻辑电平,填入表中。(表中仅列出供抽验逻辑功能用的部分数据) 表1-3 74LS55部分逻辑功能测试表 A B C D E F G H Y 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1
触发器实验报告 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
实验报告 课程名称:数字电子技术基础实验 指导老师: 周箭 成绩:__________________ 实验名称:集成触发器应用 实验类型: 同组学生姓名:__邓江毅_____ 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原 理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实 验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分 析(必填) 七、讨论、心得 实验内容和原理 1、D →J-K 的转换实验 设计过程:J-K 触发器和D 触发器的次态方程如下: J-K 触发器:n n 1+n Q Q J =Q K +, D 触发器:Qn+1=D 若将D 触发器转换为J-K 触发器,则有:n n Q Q J =D K +。 实验结果: J K Qn-1 Qn 功能 0 0 0 0 保持 1 1 0 1 0 0 置0 1 0 1 1 0 1 翻转 1 0 1 0 1 置1 1 1 实验截图: 专业:电卓1501 姓名:卢倚平 学号: 日期:地点:东三404
(上:Qn ,下:CP ,J 为高电平时) 2、D 触发器转换为T ’触发器实验 设计过程:D 触发器和T ’触发器的次态方程如下: D 触发器:Q n+1= D , T ’触发器:Q n+1=!Q n 若将D 触发器转换为T ’触发器,则二者的次态方程须相等,因此有:D=!Qn 。 实验截图: (上:Qn ,下:!Qn )CP 为1024Hz 的脉冲。 3、J-K →D 的转换实验。 ①设计过程: J-K 触发器:n n 1+n Q Q J =Q K , D 触发器:Qn+1=D 若将J-K 触发器转换为D 触发器,则二者的次态方程须相等,因此有:J=D ,K=!D 。 实验截图:
实验五字段译码器逻辑功能测试及应用 一、实验目的 1.掌握七段译码驱动器74LS47逻辑功能。 2.掌握LED七段数码管的判别方法。 3.熟悉常用字段译码器的典型应用。 二、实验仪器及材料 a) TDS-4数电实验箱、双踪示波器、数字万用表。 b) 参考元件:译码器74ls47一片、共阳数码管一个。. 三、实验原理 1、七段发光二极管(LED)数码管 LED数码管是目前最常用的数字显示器,图5-1(a)、(b)为共阴管和共阳管的电路,(c)为两种不同出线形式的引出脚功能图。 一个LED数码管可用来显示一位0~9十进制数和一个小数点。小型数码管(0.5寸和0.36寸)每段发光二极管的正向压降,随显示光(通常为红、绿、黄、橙色)的颜色不同略有差别,通常约为2~2.5V,每个发光二极管的点亮电流在5~10mA。LED数码管要显示BCD码所表示的十进制数字就需要有一个专门的译码器,该译码器不但要完成译码功能,还要有相当的驱动能力。 (a) 共阴连接(“1”电平驱动) (b) 共阳连接(“0”电平驱动) (c) 符号及引脚功能 图 5-1 LED数码管 2、BCD码七段译码驱动器 此类译码器型号有74LS47(共阳),74LS48(共阴),CC4511(共阴)等,本实验系采用74LS47/七段译码/驱动器。驱动共阳极LED数码管。 图 5-2为74LS47引脚排列
图5-2 74LS47引脚排 其中A、B、C、D—BCD码输入端。 a、b、c、d、e、f、g—译码输出端,输出“0”有效,用来驱动共阳极LED数码管。 BI:消隐输入端,BI=“0”时,译码输出全为“1”; LT:测试输入端,BI=“1”,LT=“0”时,译码输出全为“0”; :当BI =LT=1,=0时,输入DCBA为0000,译码输出全为“1”。而DCBA为其它各种组合时,正常显示。它主要用来熄灭无效的前零和后零。 表5-1 输入输出 LT D C B A a b c d e f g 字形××0 ×××× 1 1 1 1 1 1 1 消隐×0 1××××0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 000000 1 × 1 1 0 0 0 1 1 001111 × 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 × 1 1 0 0 1 1 0000110 × 1 1 0 1 0 0 1 001100 × 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 × 1 1 0 1 1 0 110 0 0 0 0 × 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1111 × 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 × 1 1 1 0 0 1 0001100 × 1 1 1 0 1 0 1110 0 10 × 1 1 1 0 1 1 110 0 110 × 1 1 1 1 0 0 10 1110 0 × 1 1 1 1 0 1 0 110 10 0 × 1 1 1 1 1 0 1110 0 0 0 × 1 1 1 1 1 1 1111111消隐 0 1 0 00001111111灭零 :当本位的“0”熄灭时,=0,在多位显示系统中,它与下一位的相连,通知下位如果是零也可熄灭。 四、实验内容 1.集成七段显示译码器的功能测试。
实验五D触发器及其应用 实验人员:班号:学号: 一、实验目的 1、熟悉D触发器的逻辑功能; 2、掌握用D触发器构成分频器的方法; 3、掌握简单时序逻辑电路的设计 二、实验设备 74LS00 ,74LS74,数字电路实验箱,数字双踪示波器,函数信号发生器 三、实验内容 1、用74LS74(1片)构成二分频器、四分频器,并用示波器观察波形; 74LS74是双D触发器(上升沿触发的边沿D触发器),其管脚图如下: 其功能表如下: ○1构成二分频器:用一片74LS74即可构成二分频器。实验电路图如下:
○2构成四分频器:需要用到两片74LS74。实验电路图如下: 2、实现如图所示时序脉冲(用74LS74和74LS00各1片来实现) 将欲实现功能列出真值表如下:
Q 1n+1=Q 0n =D 1 Q 0n+1=Q 1n ????=D 0 F ′=Q 1n Q 0n ???? F =F ′?CP 连接电路图如下: 四、实验结果 1、用74LS74(1片)构成二分频器、四分频器。示波器显示波形如下: ○ 1二分频器: ○ 2四分频器:
2、实现时序脉冲。示波器显示波形如下: 五、故障排除 在做“用74LS74(1片)构成二分频器、四分频器”时,连接上示波器后,发现通道二总显示的是类似于电容放电的波形,但表现出了二分频。反复排查问题均没有发现原因。最后换了一根连接示波器的线,便得到了理想的结果。 在示波器使用时想要用U盘保存电路波形,不会操作。后来在询问了同学之后才知道只需要按“print”就好。 六、心得体会 通过此次实验,我更深入地领悟了触发器的原理和用法,还复习了示波器的用法,还学会了如何保存示波器波形。
实训九基本R-S触发器功能测试 一、实训目的 1.通过实训熟悉基本RS触发器的逻辑功能与特点; 2.通过实训掌握基本RS触发器的测试方法; 3.通过实训熟悉异步输入信号RD、SD、RD、SD的作用; 4.通过实训掌握基本RS触发器的典型应用; 二、实训原理 基本RS触发器就是由两个与非门交叉耦合组成,它就是最基本的触发器,也就是构成其它复杂触发器电路的一个组成部分。当R D=S D=1时,两个与非门的工作都尤如非门,Q接至与非门G2的输入,使G2输出为Q;Q接至与非门G1的输入,使G1的输出为Q。从而使触发器维持输出状态不变。 三、实训仪器与设备 S303-4型(或其它型号)数字电路实训箱一只; SR8(或其它型号)双踪示波器一只; 直流稳压电源一台; 74LS00 二输入四与非门1片。 四、实训内容与步骤 1.两个TTL与非门首尾相接构成的基本R-S触发器的电路如图7-2-1所示逻辑电路。为 图9-1 基本R-S触发器功能测试 2.按表9-1所示的顺序在Sd、Rd两端信号,观察并记录R-S触发器Q端的状态,并将结果填入表9-1中 表9-1 3.Sd 4.Sd端接高电平,Rd端加脉冲。
5.令Sd=Rd,在Sd端加脉冲。 6.记录并观察2、3、4三种情况下,Q,Q n+1端的状态。从中总结基本R-S触发器的Q端的状态改变与输入端的关系。 五、实训思考题 试根据基本R-S触发器给定的输入信号波形画出与之对应的输出端的波形; 试写出基本R-S触发器的约束方程,并说明哪个就是复位端、哪个就是置位端? 六、训注意事项 接线时要注意电路图中各引脚的编号,连接时不要接错; 手动施加0、1输入电平时要注意开关动作的稳定性与可靠性,要避免开关的抖动; 用双踪示波器观察输出波形时,要注意选择一个较为合适的输入信号的频率。 实训十、计数器的功能测试 一、实训目的 1.掌握计数器的工作原理; 2.通过实训熟悉计数器的功能特点与典型应用; 3.通过实训掌握如何利用现有集成计数器来构成N进制计数器的方法。 二、实训原理 计数器就是一种含有若干个触发器、并按预定顺序改变各触发器的状态来累计输入脉冲个数的数字电路,被广泛应用于定时、分频及各种数字电路中。用JK触发器设计一个四位异步二进制加法器。CP接低频连续脉冲,输出接指示灯。观察指示灯的变化规律,写出状态图。 三、实训仪器与设备 1.S303-4型(或其它型号)数字电路实训箱一只; 2.SR8(或其它型号)双踪示波器一只; 3.直流稳压电源一台; 4.74LS00 二输入四与非门1片; 5.74LS160 十进制计数器1片; 6.74LS74 双D触发器2片; 7.74LS49 4线-七段译码器1片。 四、实训内容与步骤 六进制计数器,图10-1就是用74LS160实现六进制计数器的参考电路。当 Q3Q2Q1Q0=0111时,经过与非门所产生的零脉冲迅速使计数器清零,之后在输入CP脉冲的作用下,依次输出0000→0001→0010→0011→0100→0101→0000。输入低频连续脉冲,观察数码管的显示结果。
触发器功能测试 031210425 刘思何 一.实验目的 1.了解时钟脉冲的触发作用 2.掌握基本RS、JK、D触发器的逻辑功能、编写和使用 3.理解触发器所实现的状态转换功能 二.实验器件 开发板、计算机、vivado软件 三.实验内容 1.基本RS触发器的编写,验证并且生成IP核。连接电路图,在R,S两引脚输入不同的电平,测试输出端电平。 module rs_ff10( input s_n, input r_n, output q ); reg q; always@* begin case({s_n,r_n}) 2'b00 : q=1'bx; 2'b01 : q=1'b1; 2'b10 : q=1'b0; 2'b11 : q=q; endcase end endmodule 2.JK触发器的编写,验证并且生成IP 核。 module jk_ff10( input clk, output q, output q_n, input j, input k ); reg q; always@(posedge clk) begin case({j,k}) 2'b00 : q<=q; 2'b01 : q<=1'b0; 2'b10 : q<=1'b1; 2'b11 : q<=~q; default : q<=1'bx; endcase end assign q_n=~q; endmodule
先将s_n、r_n置于10或01状态,然后将其置于11状态,给j、k一个初始激励信号,随后一上一下拨动s_n、r_n的开关,输入一个时钟信号,观察q、q_n灯的亮灭情况。 3.D触发器的编写,验证 如JK触发器一样进行验证。 四.实验数据及分析 R触发器 V16 (s_n)V17 (r_n) U16 0 0 不定 0 1 暗 1 0 亮 1 1 保持上个状态
实验六 触发器逻辑功能测试及应用 一、 实验目的: 1、 掌握基本RS JK 、D T 和T 触发器的逻辑功能 2、 学会验证集成触发器的逻辑功能及使用方法; 3、 熟悉触发器之间相互转换的方法。 二、 实验原理: 触发器:根据触发器的逻辑功能的不同,又可分为 三、 实验仪器与器件: 实验仪器设备:D2H +型数字电路实验箱。 集成块:74LS112 74LS74 74LS04 74LS08 四、 实验内容与步骤: 1、基本RS 虫发器逻辑功能的测试: CP J K S D R D Q n 下降沿 0 0 1 1 0 0 下降沿 0 1 1 1 0 0 下降沿 — 1 0 1 1 0 1 下降沿 1 1 1 1 1 3、D 触发器逻辑功能测试: D CP 3 R Q X X 0 1 0 X X 1 1 (2) D 触发器逻辑功能测试: Jh h W 5J I/II -皿: -- LL-LR'W LK 富 CP J K S D R D Q X X X 0 1 0 X X X 1 1 74LS02 74LS86
1 D CP S R? Q n | 上升沿 1 1 1 0 1 上升沿 1 1 o 1 4、不同类型时钟触发器间的转换: JK 转换为D 触发器: T 转换为JK 触发器: JK 转换为RS 触发器:RS 专换为JK 触发器: 五、实验体会与要求: 1 、根据实验结果,写出各个触发器的真值表。 2、 试比较各个触发器有何不同? 3、 写出不同类型时钟触发器间的转换过程。 Q n 1 JQ n KQ n Q n 1 D D KQ n JQ n Q Q > □' JK 转换为T 触发器: Q n 1 TQ T J K TQ n Q n 1 jQ n KQ n n 1 ___ n n n __ n Q DD(Q Q)DQ DQ D K; D J D 转换为JK 触发器: '_|B U 匚 K J P 口n n 111-1 最 |<存,1丘 1|」 _|」己尸 尺 .」 》匚 匸匚 L 丄 号=」 rl XJIl nil JL _____
实验三74LS00逻辑功能得测试 一、实验准备(老师指导) 1、学会正确放置与取出74LS00 如果74LS00使用不正确,很容易损坏,还容易误伤人,特别就是管脚,所以使用过程中必须按老师要求。使用前要将管脚用镊子捏一下,竖向、横向都要对齐,插入电路板时要将其中一排管脚先插入,随后再插入另外一排,如果插入很容易,则说明插入方法正确,否则错误;取出时不能用手直接取,那样容易伤到手指,必须用镊子取出。插入与取出方法正确后将坏得74LS00放入实验盒中,向老师要新得74LS00,便可以进行实验了,实验后要将未损坏得归还给老师。 2、认识74LS00得管脚 记住74LS00得管脚分配情况,便于实验进行:1、2输入,3输出;4、5输入,6输出;7接地;9、10输入,8输出;11、12输入,13输出;14接电源。 3、扇出数得定义 如下面电路图中所示 4、示波器中信号得合并 一般示波器中波形得显示为信号与实间得关系,即为X—T(Y—T)关系图,如果要将示波器上两信号合并,则将显示选项改为X—Y。 二、实验内容 1、测试74LS00得逻辑功能并测输入输出电压; 2、测试74LS00得传输特性,接入5V电源,用电位器改变输入电压,测试多组输入输出电压,并画出特性曲线; 3、其一输入端接入函数发生器得三角波(最小值为0V,最大值为5V),将输入输出信号显示在示波器上,并将两信号合并; 4、测扇出数。 三、实验电路 1、测7400得逻辑功能并测输入输出电压
2、测试74LS00得传输特性,接入5V电源,用电位器改变输入电压,测试多组输入输出电压,并画出特性曲线; 3、信号合成 3、其一输入端接入函数发生器得三角波(最小值为0V,最大值为5V),将输入输出信号显示在示波器上,并将两信号合并; 4、测扇出数
实训七 触发器的逻辑功能测试及应用 一. 实训目的 1. 熟悉基本RS 触发器 2. 掌握RS 触发器、D 、JK 触发器的逻辑功能。 3. 了解触发器的功能转换方法,掌握集成触发器的清零和复位端的正确使用。 4. 了解JK 触发器一次翻转现象。 二. 实训仪器与设备 1.通用数字逻辑电路实验箱 2.74HC00、74HC74、74HC76、74HC112、CD4013各一块。 3.MSO 示波器、信号源各一台 三. 实训原理 触发器是时序电路的基本器件,它可以储存、记忆一位二进制数。 1.基本RS 触发器,是由两个互锁、交叉偶合的与非门(或非门)组成。 触发器的特性方程:10 +ì?=+?í ?=??n n Q S RQ RS 有不定状态(约束项)出现。 同步RS 、主从RS 触发器的特性方程都是一样的,与基本RS 触发器的不同之处就是增 加了同步脉冲控制。 2.JK 触发器,管脚见图7-2所示。 JK 触发器的特点是克服了RS 触发器不定状态的产生。在实验中可提供两种JK 触发器,注意电源管脚的不同,触发脉冲CP 沿的差异。特性方程:1+=+n n Q J Q KQ 3. D 触发器,管脚如图7-2所示。 只有一个输入端,可以是上升沿也可以是下降沿触发。在实验中可提供两种D 触发器,注意直接置0置1方式的不同。特性方程:1+=n Q D 。 表7-1 基本RS 触发器真值表 74HC00 图7-1基本RS 触发 器 图7-2 D 、JK 触发器管脚图 1Q 1~1Q 2 1CLK 31RST 41D 51SET 6VSS 7 2SET 82D 92RST 102CLK 11~2Q 12 2Q 13VDD 141D 21Q 5~1Q 6~1CLR 11CLK 3~1PR 4GND 7 ~2Q 8 2Q 9~2PR 102CLK 112D 12~2CLR 13VCC 14 ~1CLR 151J 31K 21CLK 1~1PRE 41Q 5~1Q 6GND 8 ~2Q 72Q 9 ~2PRE 102CLK 132K 122J 11~2CLR 14VCC 1674HC74 4013 74HC7674HC112
实验八 555定时器及其应用 一、实验目的 1.熟悉集成555定时器的特性参数和使用方法。 2.掌握使用555定时器组成施密特触发器的方法 3.掌握使用555定时器组成单稳态触发器的方法,定时元件RC对脉冲宽度的影响。 4.掌握使用555定时器组成自激多谐振荡器的方法和定时元件RC对振荡周期和脉冲宽度的影响。 二、实验器材 1.数字电路实验箱1台 2.示波器 1 台 3.万用表 1 只 4.集成电路:555定时器 1 只 5.元器件:电阻、电容若干只 三、实验原理和电路 1.器件特性 555定时器是一种中规模集成电路,外形为双列直插8脚结构,体积很小,使用起来方便。只要在外部配上几个适当的阻容元件,就可以构成史密特触发器、单稳态触发器及自激多谐振荡器等脉冲信号产生与变换电路。它在波形的产生与变换、测量与控制、定时电路、家用电器、电子玩具、电子乐器等方面有广泛的应用。 集成555定时器有双极性型和CMOS型两种产品。一般双极性型产品型号的最后三位数都
120 是555,CMOS 型产品型号的最后四位数都是7555.它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。器件电源电压推荐为4.5~12V ,最大输出电流200mA 以内,并能与TTL 、CMOS 逻辑电平相兼容。其主要参数见表8.1。 555定时器的内部电路框图及逻辑符号和管脚排列分别如图8.1和图8.2所示。 引脚功能: V i1(TH ):高电平触发端,简称高触发端,又称阈值端,标志为TH 。 V i2(TR ):低电平触发端,简称低触发端,标志为TR 。 V CO :控制电压端。 V O :输出端。 Dis :放电端。 Rd :复位端。 555定时器内含一个由三个阻值相同的电阻R 组成的分压网络,产生31V CC 和32V CC 两个基准电压;两个电压比较器C 1、C 2;一个由与非门G 1、G 2组成的基本RS 触发器(低电平触发);放电三极管T 和输出反相缓冲器G 3。 Rd 是复位端,低电平有效。复位后, 基本RS 触发器的Q 端为1(高电平),经反相缓冲器后,输出为0(低电平)。 分析图8.1的电路:在555定时器的V CC 端和地之间加上电压,并让V CO 悬空,则 比较器C 1的同相输入端接参考电压32V CC ,比较器C 2反相输入端接参考电压31V CC ,为了学习方便,我们规定: . (a) 555的逻辑符号 (b) 555的引脚排列 图8.2 555定时器逻辑符 号和引脚 图8.1 555定时器内部结构 Vi1(TH) Vi2 Vco ..