数电实验
图 3-2 74LS138构成的全加器电路图
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数电实验
实验四 触发器和计数器
一、实验目的
熟悉JK触发器的基本逻辑功能和原理。 了解二进制计数器工作原理。 设计并验证十进制、六进制计数器。
二、实验原理
1、触发器
在时钟边沿脉冲作用下的状态刷新称为触发，具有这种特性的存储单元称为触发器。不同电路结构对时钟脉冲的敏感边沿可能不同。触发器在每次时钟脉冲触发沿到来之前的状态成为现态，而在此之后的状态称为次态。
触发器的逻辑功能是指次态与现态、输入信号之间的逻辑关系，这种关系可以用状态图、特性表、特性方程来描述。按照逻辑功能的不同，通常可以分为D触发器、JK触发器、T触发器、SR触发器。
2、JK触发器
JK触发器是数字电路触发器中的一种电路单元。JK触发器具有臵0、臵1、保持和翻转功能，在各类集成触发器中，JK触发器的功能最为齐全。可用简单的附加电路转化为其他功能的触发器。由JK触发器可以构成D触发器和T触发器。JK触发器如下图：
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U1SETJCPKJCLKKRESETQQQ'~QJK_FF
?n?nQ?JQ?KQ特性方程：n+1
当J=1，K=0，触发器的下一状态将臵1；当J=0，K=1，将臵0；当J=K=0,触发器状态保持不变；当J=K=1，触发器翻转。
3、SR触发器
把两个与非门G1、G2的输入、输出端交叉连接，即可构成基本RS触发器。仅有复位和臵位功能的触发器成为SR触发器。当S=R=1，触发器状态不确定。SR触发器必须遵循SR=0的约束条件。逻辑符号如下：
U3SETSCPRSCLKRRESETQQQ'SR_FF_NEGSR
~Q??n?1?Q?S?RQn ??SR?0(约束条件) 特性方程：?实际上，另J=S,K=R，便可用JK触发器实现SR触发器所有逻辑功能。
4、D触发器
逻辑符号如下：
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U4SETDCPDCLKQ~QQQ'D_FF_NEGSR
RESETn?1Q?D 特性方程：
常用的D触发器有主从触发器和维持阻塞触发器。D触发器的功能也较为完善。可以转化为JK、SR、T、T'触发器等。
三、实验内容
RS触发器逻辑功能测试
用一块74LS00与非门构成RS触发器，连接CP端，然后从CP输入单脉冲，实验原理图如下:
X2VCC5V12.5 V 2Q2.5 V 74LS00DVCCJ130Key = SpaceJ2U1AU1B74LS00D4Key = Space
用万用表测试Q及Q的电位，记录与下表：
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R S Q
Q
触发器电位
0 1 1 0
1 0 1 0
0 1 0 1
1 0 1 0
1 0 × 1
连接CP端，然后从CP输入单脉冲。按下表进行测试并记录于表格。
实验结果及分析
1、当R端无效，S端有效时，则Q=0,Q=1,触发器臵1。 2、当R端有效、S端无效时，则Q=1,Q=0,触发器臵0。 当触发器的两个输入端加入不同逻辑电平时，它的两个输出端Q和Q’有两种互补的稳定状态。S=0，R=1使触发器臵1，或称臵位。因臵位的决定条件是S=0。若触发器原来为1态，欲使之变为0态，必须令R端的电平由1变0，S端的电平由0变1。
3、当RS端均无效时，触发器状态保持不变。 4、当RS端均有效时，触发器状态不确定。
在此条件下，两个与非门的输出端Q和Q全为1，在两个输入信号都同时撤去（回到1）后，由于两个与非门的延迟时间无法确定，触发器的状态不能确定是1还是0,因此称这种情况为不定状态，这种
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