基本RS锁存器和D触发器-器件实验报告.pdf

基本 RS 锁存器和 D 触发器-器件实验报告 基本 RS 触发器和 D 触发器 一、实验目的:熟悉几种常见触发器的逻辑功能，准确理解触发器特性描述和正确对其逻辑功能进行测试操作。熟练使用示波器来观看触发器的时序图。二、实验内容:1(搭接一个基本 RS 触发器，对其功能进行测试，填写基本RS 触发器特性表。2(对边缘 D 触发器 74 LS74 的逻辑功能进行测试，填写D 触发器的特性表。3(用 D 触发器实现计数功能和分频功能。4(用 4 个 D 触发器设计一个 4 位的环形计数器。三、实验条件:1、硬件基础电学实验箱、双踪示波器、电源。2、元器件:74LS00、74LS74、74LS175。四、实验过程:1、搭接一个基本 RS 触发器，对其功能进行测试。a)实验原理:基本 RS 触发器是由二个与非门交叉藕合构成的。基本 RS 触发器具有置0、置1 ssR 和保持三种功能。通常称为置1端，因为=0 时触发器被置1;为置0端，因 sRR 为=0 时触发器被置0，当=1 时状态保持。基本 RS 触发器也可以用二个或非 门组成，此时为高电平触发器。b)实验电路图:c)RS 触发器特性表:Highway 1/2.Rail transportation and land use there.Big.Urban rail transit as a low-pollution urban public transport has become a major positive development and construction of the citys main transport infrastructure through the construction of urban rail transit will help curb rapid growth in traffic demand and help reduce the core frequency nn+1S R Q Q 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 d)实验现象以及结论:现象:当 s=0 时，r=1，结果置 1。当 s=1 时，r=0，结果置 0。当 s=1 时，r=1，次态与现态相同，即保持。当 s=0 时，r=0，出现不稳定状态，如果连接 Qn+1,可以看到其与 Qn+1 的值相同，这个状态是要避免的。结论:用 74LS00 搭接的基本 RS 触发器功能正确。2、对边缘 D 触发器 74 LS74 的逻辑功能进行测试。a)实验内容:Q 的波形(500Khz 的时钟信号)i.Clk ii.DQ 的波形 iii.ClkD 的波形(100Khz 的时钟信号)b)实验原理:双上升沿 D 触发器(有预置端和清除端)的逻辑图:Highway 1/2.Rail transportation and land use there.Big.Urban rail transit as a low-pollution urban public transport has become a major positive development and construction of the citys main transport infrastructure through the construction of urban rail transit will help curb rapid growth in traffic demand and help reduce the core frequency c)实验电路图:d)实验现象以及结论:i.ClkQ:ii.DQ:iii.ClkD:Iiii.清零:Iiiii.置 1 逻辑功能表:help reduce the core frequency ain transport infrastructure through the construction of urban rail transit will help curb rapid growth in traffic demand andpollution urban public transport has become a major positive development and construction of the citys m-Highway 1/2.Rail transportation and land use there.Big.Urban rail transit as a low3 PR CLR CLK D Q Q 0 1 X X 1 0 1 0 X X 0 1 0 0 X X 1 1 1 1?1 1 0 1 1?0 0 1 1 1?X Q0 Q0 结论:74LS74 逻辑功能测试正确。3、用 D 触发器实现计数功能和分频功能。a)实验原理:用 D 触发器实现 4 分频电路:(1)需要两个 D 触发器。因为输出的改变只在时钟上升沿，所以 1 个触发器是 2分频，2 个触发器实现 4 分频。(2)第一个 D 触发器的输入时钟为需要分频的系统时钟，将该 D 触发器的输出取反，做该触发器的输入。这样才能保证每次遇到时钟上升沿，输出与上一次都是相反的，即频率减半。(3)第二个触发器的时钟为第一个 D 触发器的输出，即 Q。将第 2 个 D 触发器的输出取反做其输入。这一步与上相同，相当于将 2 个触发器串联，实现 2 分频再 2分频。b)实验电路图:c)实验数据以及结论:Highway 1/2.Rail transportation and land use there.Big.Urban rail transit as a low-pollution urban public transport has become a major positive development and construction of the citys main transport infrastructure through the construction of urban rail transit will help curb rapid growth in traffic demand and help reduce the core frequency 波形参脉冲宽最大值 最小值 峰峰值 周期 频率 占空比 数 度 500000HCH1 4.00v 0.00V 4.00V 2.000us 1.000us 50%Z 125000HCH2 4.00v 0.00V 4.00V 8.000us 4.000us 50%Z 结论:用 2 个触发器实现了 4 分频的效果。4、用 4 个 D 触发器设计一个 4 位的环形计数器。a)实验原理:环形计数器实现 0000-0001-0010-0100-1000-0000 的循环。通过触发器将 1 一级级传下去，如果触发器输出全部都为 0，则低位触发器置1。当时钟处于上升沿时，D 触发器如同透明，输出等于输入，相当于每一个触发器的次态等于上一级触发器的现态，所以 1 会一级级传上去。但是最前面的或非门控制了当不全为 0 时，低位输入始终控制在 0 上。这样保证电路上最多只有一个1。b)实验电路:help reduce the core frequency ain transport infrastructure through the construction of urban rail transit will help curb rapid growth in traffic demand andpollution urban public transport has become a major positive development and construction of the citys m-Highway 1/2.Rail transportation and land use there.Big.Urban rail transit as a low5