《数字逻辑实验三》.doc

实验三 触发器、移位寄存器实验一、 实验目的1、 掌握基本RS触发器、D触发器、JK触发器的工作原理2、 学会正确使用RS触发器、D触发器、JK触发器3、 熟悉移位寄存器的电路结构及工作原理4、 掌握中规模集成移位寄存器74LS194的逻辑功能及使用方法5、 掌握用双D触发器74LS74和双JK触发器74LS73来搭建时序电路 二、 实验所用器件和仪表1、 与非门74LS00 1片2、 双D触发器74LS74 1片3、 双JK触发器74LS73 1片4、 四位双向通用移位寄存器74LS194 1片5、 万用表6、 示波器7、 实验箱三、 实验内容（7个实验中可以任意选做其中的4个即可）1、 设计基本RS触发器并验证其功能2、 验证D触发器功能3、 验证JK触发器功能4、 验证双向移位寄存器74LS194的逻辑功能6、 用双D触发器74LS74和双JK触发器74LS73来搭建时序电路 四、 实验接线图和测试步骤 右图是基本RS触发器接线图图中，K1、K2是电平开关输出，LED0、LED1是电平指示灯基本SR触发器的测试步骤及结果如下：（1）R = 0，S = 1，测得 Q = ，Q = 。

2）R = 1，S = 1，测得 Q = ，Q = 3）R = 1，S = 0，测得 Q = ，Q = 4）R = 1，S = 1，测得 Q = ，Q = 1、 实验内容1的接线图和测试步骤（每个芯片的电源和地端要连接） （5）R = 0，S = 0，测得Q = ，Q = 根据触发器的定义，Q 和Q应互补，因此R = 0，S = 0是非法状态SR触发器真值表如下： 输 入 输 出 R S Q Q 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 Q Q 2、 实验内容2的的接线图、测试步骤（每个芯片的电源和地端要连接注：PR=SD，CLR=RD上图是测试D触发器的接线图，K1、K2、K3是电平开关输出，LED0、LED1是电平指示灯，AK1宽单脉冲，1MHz、10MHz是时钟脉冲左图为单次脉冲的测试，右图为连续脉冲的测试测试步骤如下：（1） CLR = 0，PR = 1，测得Q = ，Q = 2） CLR = 1，PR = 1，测得Q = ，Q = 3） CLR = 1，PR = 0，测得Q = ，Q = 。

4） CLR = 1，PR = 1，测得Q = ，Q = 5） CLR = 1，PR = 1，D = 1，CK接宽单脉冲，按按钮，测得Q = ，Q = 6） CLR = 1，PR = 1，D = 0，CK接宽单脉冲，按按钮，测得Q = ，Q = 7） CLR = 1，PR = 1，D接1MHz脉冲，CK接10MHz，在示波器上同时观测Q、CLK的波形，观测到Q的波形只在CLK上升沿才发生变化 输 入 输 出 PR CLR CLK D Q Q L H X X H L H L X X L H H H ­ H H L H H ­ L L H H H L X Q Q3、 实验内容3的的接线图、测试步骤（每个芯片的电源和地端要连接输入来源于开关，输出送到LED灯上，观察在不同的输入时LED灯的亮灭情况。

AK1是实验箱下方的手动单脉冲输入端，选用宽脉冲连接，每次用手按一下黑色按钮后松开，就输入一个单脉冲到电路中） 上图是测试JK触发器的接线图K2、K3、K4是电平开关输出，LED0、LED1是电平指示灯，AK1是宽单脉冲74LS73引脚4接+5V，引脚11接地74LS73只有复位端CLR1） CLR = 0，测得Q = 1，Q = 02） CLR = 1，J = 0，K = 0，按宽单脉冲按钮AK1，测得Q = ，Q = 3） CLR = 1，J = 1，L = 0，按宽单脉冲按钮AK1，测得Q = ，Q = 4） CLR = 1，J = 0，K = 0，按宽单脉冲按钮AK1，测得Q = ，Q = 5） CLR = 1，J = 0，K = 1，按宽单脉冲按钮AK1，测得Q = ，Q = 6） CLR = 1，J = 0，K = 0，按宽单脉冲按钮AK1，测得Q = ，Q = 7） CLR = 1，J = 1，K = 1，按宽单脉冲按钮AK1，测得Q = ，Q = ；再按宽单脉冲按钮AK1，测得Q = ，Q = 4、 实验内容4的接线图（每个芯片的电源和地端要连接。

输入来源于开关，输出送到LED灯上，观察在不同的输入时LED灯的亮灭情况） 输入输出功能/CRM1 M0CPDSL DSRD0 D1 D2 D3Q0 Q1 Q2 Q3LH HHHHH× ×H HL HL H H L H LL L ×↑↑↑ ↑↑×× ×× ×× H× LH ×L × × ×a b c dL L L La b c dH Q0 Q1 Q2L Q0 Q1 Q2Q1 Q2 Q3 HQ1 Q2 Q3 LQ0 Q1 Q2 Q3清零置数右移右移左移左移保持5、双D触发器74LS74构成的二进制计数器（分频器）（每个芯片的电源和地端要连接输入来源于开关，输出送到LED灯上，观察在不同的输入时LED灯的亮灭情况）（1） 按下图接线接电平指示灯图 D触发器74构成的二进制计数器（2）将Q0、Q1、Q2、Q3复位3）由时钟输入单脉冲，测试并记录Q0、Q1、Q2、Q3的状态4）由时钟输入连续脉冲，观测Q0、Q1、Q2、Q3的波形。

图中，K1是电平开关输出，AK1是按单脉冲按钮AK1产生的单脉冲，LED0、LED1、LED2和LED3是电平指示灯1） 置K1为低电平，四个电平指示灯灭，表示Q3Q2Q1Q0为00002） 置K1为高电平，按单脉冲按钮AK1，Q3Q2Q1Q0的值变化如下：表 74LS74构成的计数器状态转移表Q3 Q2 Q1 Q00 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 0 1 1 1 10 0 0 0（3） 将接单脉冲AK1的线（CLK）改接10MHz连续脉冲，用示波器观测Q0、Q1、Q2、Q3画出连续计数时钟下Q0、Q1、Q2和Q3的波形图如下：图 二进制计数器波形图（5） Q0、Q1、Q2、Q3也构成一个计数器，Q3是最高位，Q0是最低位这是一个递减计数器6、异步十进制计数器（1） 按图8.2构成一个十进制计数器2）将Q0、Q1、Q2、Q3复位。

3）由时钟端CLK输入单脉冲，测试并记录Q0、Q1、Q2、Q3的状态4）由时钟端CLK输入连续脉冲，观测Q0、Q1、Q2、Q3的波形接电平指示灯 图 异步十进制计数器图中，K1是电平开关输出，AK1是按单脉冲按钮AK1产生的单脉冲，LED0、LED1、LED2和LED3是电平指示灯1） 置K1为低电平，四个电平指示灯灭，表示Q3Q2Q1Q0为00002） 置K1为高电平，按单脉冲按钮AK1，Q3Q2Q1Q0的值变化如下：表 异步十进制计数器状态转移表Q3 Q2 Q1 Q00 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 10 0 0 0（3） 将接单脉冲AK1的线（CLK）改接10MHz连续脉冲，用示波器观测Q0、Q1、Q2、Q3画出连续计数时钟下Q0、Q1、Q2和Q3的波形图如下：图 异步十进制计数器波形图7、自循环寄存器（1） 用双D触发器74LS74构成一个四位自循环寄存器方法是第一级的Q端接第二级的D端，依次类推，最后第四级的Q端接第一级的D端。

四个D触发器的CLK端连接在一起，然后接单脉冲时钟2）将触发器Q0置1，Q1、Q2、Q3清0按单脉冲按钮，观察并记录Q0、Q1、Q2、Q3的值1） 接线图图 自循环计数器接线图图中，K1、K2是电平开关输出，AK1是按单脉冲按钮AK1产生的单脉冲，LED0、LED1、LED2和LED3是电平指示灯2） 置K1为低电平，K2为高电平，四个电平指示灯灭，表示Q3Q2Q1Q0为00003） 置K1为高电平，K2为低电平，LED0指示灯亮，表示Q3Q2Q1Q0为00014）置K1、K2为高电平按单脉冲按钮AK1，Q3Q2Q1Q0的值变化如下：表 自计数器状态转移表Q3 Q2 Q1 Q00 0 0 10 0 1 00 1 0 01 0 0 00 0 0 1（5）将接单脉冲AK1的线（CLK）改接10MHz连续脉冲，用示波器观测Q0、Q1、Q2、Q3画出连续计数时钟下Q0、Q1、Q2和Q3的波形图如下： 图 自循环计数器波形图实验提示1． 74LS73引脚11是GND，引脚4是Vcc2． D触发器74LS74是上升沿触发，JK触发器74LS73是下降沿触发。