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1、实验四 基本RS触发器和D触发器实验四 基本RS触发器和D触发器 一、 实验目的 1.熟悉并验证触发器的逻辑功能； 2.掌握RS和D触发器的使用方法和逻辑功能的测试方法。 二、实验预习要求 1预习触发器的相关内容； 2熟悉触发器功能测试表格。 三、实验原理 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。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。 1基本RS触发器 图实验4.1为由两个与非门交叉耦合构成的基本RS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
2、，因为/S=0时触发器被置“1”；/R端为置“0”端，因为/R =0时触发器被置“0”；当/S =/R =1时，触发器状态保持。基本RS触发器也可以用两个“或非门”组成，此时为高电平有效置位触发器。 2. D触发器 D触发器的状态方程为：Qn+1=D。其状态的更新发生在CP脉冲的边沿，74LS74、74LS175等均为上升沿触发，故又称之为上升沿触发的边沿触发器，触发器的状态只取决于时钟到来前D端的状态。D触发器应用很广，可用做数字信号的寄存、移位寄存、分频和波形发生器等，其逻辑符号如图实验4.3所示。 图实验4.1 基本RS触发器 四、实验仪器设备 1、TPEAD数字逻辑实验电路箱1台 2、
3、双D触发器集成电路74LS742片 3、四两输入集成与非门74LS00一片 图实验4.2 双D触发器 图实验4.3 D触发器逻辑符号 五、实验内容及方法 1测试基本RS触发器的逻辑功能 按图实验4.1连接电路，用两个与非门组成基本RS触发器，输入端/S 、/R接逻辑开关的输出口，输出端Q、/Q接逻辑电平显示灯输入接口，按表实验4.1的要求测试并记录。 表实验4.1 RS触发器的逻辑功能 RD 1 SD 1 0 0 1 Q 1 1 0 Q 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 2测试D触发器的逻辑功能。 测试/RD、/SD的复位、置位功能。 0 0 1 在/R=0，/SD =1作用期间，改
4、变D与CP的状态，观察 Q、/Q 状态。 RD 1 SD 1 0 0 1 Q 1 1 0 Q 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 在/RD=1，/SD =0作用期间，改变D与CP的状态，观察Q 、/Q 状态。 自拟表格记录。 测试D触发器的逻辑功能 表实验4.2 D触发器的逻辑功能 Qn+1 D CP Qn=0 01 0 10 01 1 10 1 0 1 0 Qn=1 0 1 1 1 双D触发器74LS74的引脚分布图如图实验4.2所示，了解电路，按表实验4.2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，记录在表格中。 (3) 用D 触发器构成分频器。 按图实
5、验4.4连接电路,构成2分频和4分频器。 图实验4.4 用74LS74双D 触发器构成分频器 在CP1端加入1KHz的连续方波，并用示波器观察CP1、Q1、Q2各端的波形。再取一只74LS74组件，仿图实验4.4电路连成8分频和16分频器。 D触发器构成的8分频器 D触发器构成的16分频器 如下图所示： 0 输出 输出 六、实验报告 1整理实验所测结果，总结RS触发器和D触发器的特点。 RS触发器有Q和Q两个输出端，这两个输出端是互补的。通常以Q端的值作为触发器的状态，当Q为1时，则触发器处于置位状态，当Q为0时处于复位状态。在同一时刻，只能处于其中一个状态。 R=0，S=0时，状态不变， R
6、=0,S=1时，置位状态，置为1 R=1，S=0，复位状态，复位为0 R=1,S=1时，触发器的状态是不定的。 所以触发器不能同时为1。 D触发器的逻辑功能：当时钟信号来临时，如果输入D=0，则触发器一定输出Q=0，如果输入D，则触发器一定输出Q。而当始终信号没来时，无论输入是0或1，触发器都保持原来的状态不变。 2画出分频器实验测得的波形图。 分频器实验的二分频，四分频，八分频和十六分频的波形图如下图所示。 七、思考题 在R-S触发器中，对触发器脉冲的宽度有何要求？ 答：时钟控制R-S触发器解决了触发器状态变化的定时问题，但由于时钟信号具有一定的宽度，在时钟信号作用期间，如果输入信号发生变化，触发器会跟着变化，从而在一次时钟信号作用期间，可能引起触发器的多次空翻，这种现象称为“空翻”。“空翻”将造成触发器的状态不确定，使系统工作紊乱，这是不允许的。因此，应该避免这种情况的发生。解决“空翻”问题的根本途径就是改进触发器的电路结构。
