实验四 触发器及其应用

学号：** 班号：** 姓名：**

一、 实验目的

1. 熟悉基本D触发器的功能测试；

2. 了解触发器的两种触发方式及触发特点；

3. 熟悉触发器的实际应用。

二、 实验设备

1. 数字电路试验箱；

2. 数字双踪示波器；

3. 函数发生器；

4. 74LS00、74LS74；

5. 导线若干。

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，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。触发器呦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和T’功能等触发器。触发方式有电平触发和边沿触发两种。

D触发器在时钟脉冲CP的前沿（正跳变0→1）发生翻转，触发器的次态Qn?1取决于CP脉冲上升沿到来之前D端的状态，及Qn?1=D。因此，它具有置0、置1两种功能。由于在CP=1期间电路具有维持阻塞作用，所以在CP=1期间，D端的数据状态变化，不会影响触发器的输出状态。D和D分别是决定触发器初始状态Qn的直接置0、置1端。当不需要强迫置0、置1时，D和D端都应置高电平（如接+5V电源）。74LS74（CC4013）等均为上升沿触发的边沿触发器。图（1）为74LS74的引脚图，图（2）为其逻辑

图，表（1）为其真值表。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。74LS00的引脚排列如图（3）。

图（1）

图（2）

表（1）

图（3）

四、 试验内容

1. 设计水泵控制电路，只能使用74LS00门电路；

2. 用74LS74双D触发器构成二分频器和四分频器；

3. 用74LS74双D触发器和74LS0，设计时钟脉冲控制器，输出如下波形。

1设计：

水面下降到A以下时，F输出1控制水泵注水，注水时水面淹没A时，F不改变。 所以，可有真值表列出：

实现该逻辑功能的电路图如下：

2和3的设计：

连接示意图见图（4）。在CP1端加入1KHz，峰峰值为5.00V，平均值为2.50V的连续方波，并用示波器观察CP，1Q，2Q各点的波形，见图（5）。

3设计

A）真值表

B） 特征方程

电路图

图（5）

五、 试验结果

1、 水泵控制电路

2、 二分频、四分频

二分频结果

四分频结果图

3、时钟脉冲控制器

六、实验心得体会

本次实验较难理解，开始有点茫然，不知道要从哪儿开始做，经过老师讲解才明白了实验目的及原理。通过这次实验的经验，我学到了很多，不只是关于数电实验的原理，更多的是学习上的方法，不管是哪门课都要认认真真去学，难度不是问题，再难的东西，把它分成一个个小的部分，一点一点去学习，去深入研究，没有解决不了的问题。此外，同学间的互帮互助及队友间的互相配合必不可少，从交流中，我们会很容易发现自己的问题，及时纠正。通过这样的方法，我们将会进步得更快。通过此次试验我们更加深刻的了解了74LS00和74LS74器件，更深一步地掌握了电路的连接和电子元件电路设计的方法和技巧。通过这次实验，我更熟悉了电路的连接，设计电路的能力也得到了提高。在这次实验中，我了解到了触发器的应用，并经过实践加深了对其原理的理解。

 

第二篇：计数器及其应用

实验五 计数器及其应用

学号：** 姓名：** 班级:**

一、实验目的：

1、熟悉常用中规模计数器的逻辑功能；

2、掌握二进制计数器和十进制计数器的工作原理和使用方法；

3、运用集成计数器构成1/N分频器。

二、实验设备：

数字电路实验箱，数字双踪示波器，74LS90，导线若干。

三、实验原理：

计数是一种最简单的基本运算，计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数，以实现测量、计数和控制的功能，同时兼有分频功能。计数器按计数进制分为二进制计数器，十进制计数器和任意进制计数器；按计数单元中触发器所接收计数脉冲和翻转顺序分为异步计数器，同步计数器；按计数功能分有加法计数器，减法计数器，可逆（双向）计数器等。

74LS90是一块二—五—十进制异步计数器，由四个主从JK触发器和一些附加门电路组成，其中一个触发器构成一位二进制计数器；另三个触发器构成异步五进制计数器。此计数器即可作二进制计数,五进制计数,又可作8421BCD十进制计数器和5421BCD十进制计数器，以及任意进制计数器。

四、实验内容：

1、 用74LS90实现十进制计数；

2、 实现六进制计数；

3、 制作十进制分频器。

五、实验结果：

1、用74LS90实现十进制十进制计数器：

CP1接时钟脉冲（频率为3Hz），CP2接Q0，R0（1）R0（2） S9（1） S9（2）接0， 输出为：Q3Q2Q1Q0，

电路设计图如下：

2、用74LS90实现六进制六进制计数器：

先构成十进制计数器（频率仍为3Hz），利用反馈置0法，用6（即0110）置0。CP1接时钟脉冲，CP2接Q3，Q2接R0（1）,Q1接R0（2）, S9（1）和 S9（2）接0，输出为：Q0Q3Q2Q1

电路设计图如下：

3、用74LS90设计电路，输出信号为时钟频率的十进制，占空比为50%

根据题意列真值表如下：

由真值表列卡诺图如下：

根据卡诺图化简得：

Y=非Q。

设计电路图为：

实验结果展示：

六、实验心得体会

本次实验，通过对计数器工作过程的探索，基本上了解了计数器的工作原理，以及74LS90的数字特点，让我更进一步掌握了如何做好数字电路实验，也让我认识到自身理论知识的不足和实践能力的差距，以及对理论结合实践的科学方法有了更深刻理解。

更重要的是，在数字电路实验学习过程中我自主学习了仿真软件multisim的使用。multisim是一款很有用的软件，但使用时要注意线路的排布，防止混淆。同时，使用仿真软件multisim时可以采用分开测试和分模块测试的方法，这样可以很快找出原因。