觸發(fā)器的邏輯功能及使用方法

1、掌握基本RS、JK、D和T觸發(fā)器的邏輯功能

2、掌握集成觸發(fā)器的邏輯功能及使用方法

3、熟悉觸發(fā)器之間相互轉(zhuǎn)換的方法

二、實(shí)驗(yàn)原理

觸發(fā)器具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，用以表示邏輯狀態(tài)“1”和“0”，在一定的外界信號(hào)作用下，可以從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，它是一個(gè)具有記憶功能的二進(jìn)制信息存貯器件，是構(gòu)成各種時(shí)序電路的最基本邏輯單元。

1、 基本RS****觸發(fā)器

下圖為由兩個(gè)與非門交叉耦合構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器，它是無時(shí)鐘控制低電平直接觸發(fā)的觸發(fā)器。

基本RS觸發(fā)器的特性方程為

基本RS觸發(fā)器。也可以用兩個(gè)“或非門”組成，此時(shí)為高電平觸發(fā)有效。

2、JK觸發(fā)器

在輸入信號(hào)為雙端的情況下，JK觸發(fā)器是功能完善、使用靈活和通用性較強(qiáng)的一種觸發(fā)器。本實(shí)驗(yàn)采用74LS112雙JK觸發(fā)器，是下降邊沿觸發(fā)的邊沿觸發(fā)器。引腳功能及邏輯符號(hào)如下圖所示。

JK觸發(fā)器的狀態(tài)方程為

JK觸發(fā)器功能表（74LS112）

JK觸發(fā)器常被用作緩沖存儲(chǔ)器，移位寄存器和計(jì)數(shù)器。

3、D觸發(fā)器

在輸入信號(hào)為單端的情況下，D觸發(fā)器用起來最為方便，其狀態(tài)方程為

其輸出狀態(tài)的更新發(fā)生在CP脈沖的上升沿，故又稱為上升沿觸發(fā)的邊沿觸發(fā)器，觸發(fā)器的狀態(tài)只取決于時(shí)鐘到來前D端的狀態(tài)，D觸發(fā)器的應(yīng)用很廣，可用作數(shù)字信號(hào)的寄存，移位寄存，分頻和波形發(fā)生等。有很多種型號(hào)可供各種用途的需要而選用。如雙D 74LS74、四D 74LS175、六D 74LS174等。

下圖為雙D 74LS74的引腳排列及邏輯符號(hào)。

4、觸發(fā)器之間的相互轉(zhuǎn)換

在集成觸發(fā)器的產(chǎn)品中，每一種觸發(fā)器都有自己固定的邏輯功能。但可以利用轉(zhuǎn)換的方法獲得具有其它功能的觸發(fā)器。例如將JK觸發(fā)器的J、k兩端連在一起，并認(rèn)它為T端，就得到所需的T觸發(fā)器，如下圖所示，其狀態(tài)方程為：

T觸發(fā)器的功能表：

由功能表可見，當(dāng)T＝0時(shí)，時(shí)鐘脈沖作用后，其狀態(tài)保持不變；當(dāng)T＝1時(shí)，時(shí)鐘脈沖作用后，觸發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。所以，若將T觸發(fā)器的T端置“1”，如下圖所示，即得T'觸發(fā)器。在T'觸發(fā)器的CP端每來一個(gè)CP脈沖信號(hào)，觸發(fā)器的狀態(tài)就翻轉(zhuǎn)一次，故稱之為反轉(zhuǎn)觸發(fā)器，廣泛用于計(jì)數(shù)電路中。

T’觸發(fā)器狀態(tài)方程為：

T'觸發(fā)器的功能表：

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器件

1、＋5V直流電源

2、雙蹤示波器

3、連續(xù)脈沖源

4、單次脈沖源

5、邏輯電平開關(guān)

6、邏輯電平顯示器

7、74LS112（或CC4027）

74LS00（或CC4011）

         74LS74（或CC4013）

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、測試基本RS觸發(fā)器的邏輯功能

用兩個(gè)與非門組成基本RS觸發(fā)器，輸入端、接邏輯開關(guān)的輸出插口，輸出端 Q、接邏輯電平顯示輸入插口，按表要求測試，記錄之。

，時(shí)長02:26

[ ]

實(shí)驗(yàn)步驟- 74LS00構(gòu)成基本RS觸發(fā)器功能測試：置0功能

實(shí)驗(yàn)步驟- 74LS00構(gòu)成基本RS觸發(fā)器功能測試：置1功能

實(shí)驗(yàn)步驟- 74LS00構(gòu)成基本RS觸發(fā)器功能測試：不允許（禁止?fàn)顟B(tài)）

基本RS觸發(fā)器的邏輯功能測試表：

2、測試雙JK觸發(fā)器74LS112邏輯功能

連接電路按表格要求改變J、K、CP端狀態(tài)，觀察Q、狀態(tài)變化，觀察觸發(fā)器狀態(tài)更新是否發(fā)生在CP脈沖的下降沿（即CP由1→0），記錄之。

，時(shí)長02:37

[ ]

實(shí)驗(yàn)步驟- JK觸發(fā)器74LS112功能測試

JK觸發(fā)器的邏輯功能測試表：

3、測試雙D觸發(fā)器74LS74的邏輯功能

連接電路，按表要求進(jìn)行測試，并觀察觸發(fā)器狀態(tài)更新是否發(fā)生在CP脈沖的上升沿（即由0→1），記錄之。

D觸發(fā)器的邏輯功能測試表：

4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容-選做

（1）觸發(fā)器功能轉(zhuǎn)換

（2）觸發(fā)器的應(yīng)用

五.實(shí)驗(yàn)總結(jié)

1、列表整理各類觸發(fā)器的邏輯功能。

2、總結(jié)觀察到的波形，說明觸發(fā)器的觸發(fā)方式。

3、體會(huì)觸發(fā)器的應(yīng)用。