JK触发器的逻辑功能测试

实验三 JK触发器的逻辑功能测试

[实验目的]

1、学习触发器逻辑功能的测试方法。 2、掌握基本JK、D触发器的逻辑功能。

3、掌握JK触发器转换成D触发器的方法及D触发器的逻辑功能。

[主要仪器设备及耗材]数字电路实验板、74LS112芯片、74LS00芯片、数字

万用表、数据线。

[实验基本原理]

触发器具有两个稳定状态，用以表示逻辑状态“1”和“0”，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，它是一个具有记忆功能的二进制信息存贮器件，是构成各种时序电路的最基本逻辑单元。

1、JK触发器

在输入信号为双端的情况下，JK触发器是功能完善、使用灵活和通用性较强的一种触发器。本实验采用74LS112(或74LS76)双JK触发器，是下降边沿触发的边沿触发器。引脚功能及逻辑符号如图1-1所示。

图1-1 74LS112双JK触发器引脚排列及逻辑符号

JK触发器的状态方程为

Qn+1=JQn +KQn， S＝R＝１

J和K是数据输入端，是触发器状态更新的依据，若J、K有两个或两个以上输入端时，组成“与”的关系。Q与Q为两个互补输出端。通常把Q=0、Q=1的状态定为触发器“0”状态；而把Q=1、Q=0定为“1”状态。

JK触发器常被用来构成缓冲存储器、移位寄存器和计数器。 图1-1左图为双下降沿JK触发器74LS112的外引线排列图。 JK触发器的工作原理如下：

（１）S和R可将触发器置于额定状态1或0；之后应保持在高电平1。 （２）S＝R＝１时，

Ａ、当J=K=0时，在CP脉冲的作用下触发器保持原状态，即Qn+1=Qn； B、当J=0，K=1时，在CP脉冲的作用下，触发器置“0”， 即Qn+1=0； C、当J=1，K=0时，在CP脉冲的作用下，触发器置“1”， 即Qn+1=1；

1

——

—

D、当J=K=1时，在CP脉冲的作用下，触发器状态翻转，即Qn+1=Qn 下降沿触发JK触发器的功能如表1-1。

表1-1

J 0 0 0 0 1 1 1 1 K 0 0 1 1 0 0 1 1 Qn 0 1 0 1 0 1 0 1 Qn+1 0 1 0 置0 0 1 1 1 0 翻转 置1 —说明 保持 Qn+1= Qn 2、D触发器 在输入信号为单端的情况下，D触发器用起来最为方便，其状态方程为Qn+1=Dn，其输出状态的更新发生在CP脉冲的上升沿，故又称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触发器的应用很广，可用作数字信号的寄存、移位寄存、分频和波形发生等。有很多种型号可供各种需要而选用，如双D 74LS74、四D 74LS175、六D 74LS175等。表1-2为其真值表。

表1-2

D 0 1 :Qn+1 0 1 图1-2为双D 74LS74的引脚排列及逻辑符号。

图1-2 74LS74引脚排列及逻辑符号

[实验步骤]

1、集成JK触发器逻辑功能测试 （1）异步置位及复位功能的测试

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表1-3 CP X X X X X X ?J K R 0 1 ??S 1 0 ?Qn ?将J、K、CP端开路，将S、R端分别接到数据开关相应的插孔，在S、R为表1-4中情况时，观察Q端显示的高低电平，并转换成逻辑状态填入表1-3中，用万用表测试Q端显示的电位加以验证。

2、测试双JK触发器74LS112(或74LS76)逻辑功能

(1) S、R端仍如上连接不变，并将S、R端置高电位，将J、K端分别接到数据开关的其它插孔、将CP端接至单脉冲的插孔。先将触发器置0或置1，按表1-4的要求改变CP、J、K的状态，观察Qn及Qn+1的显示，并转换成逻辑状态填入表1-5中。注意观察触发器状态更新是否发生在CP脉冲的下降沿(即CP由1→0)。从右至左观察最好。

表1-4 CP J K Qn Qn+1 ↓ 0 o 1 ↓ 0 o o ↓ 0 1 1 ↓ 0 1 o ??????↓ 1 o 1 ↓ 1 o o ↓ 1 1 1 ↓ 1 1 o (3)将J-K触发器转化成D触发器。 将J-K触发器转化成D触发器,即K=J。测试上述D触发器的逻辑功能。将

S、R和D分别接到数据开关的插孔、将CP端接至单脉冲的插孔，按表1-5的要求提供数据，观察Qn、 Qn+1端的显示，并转换成逻辑状态填入表1-5中。

CP D Qn Qn+1

[实验数据及处理结果]

表1-5 ↓ ↓ ↓ 0 1 0 0 1 1 ↓ 1 0 ??1、列表整理各类触发器的逻辑功能。

2、根据实验结果，总结触发器的逻辑功能和特点。

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