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1、-实验3 D触发器及其应用一、实验目的1、熟悉D触发器的逻辑功能; 2、掌握用D触发器构成分频器的方法; 3、掌握简单时序逻辑电路的设计方法。二、实验设备1、数字电路实验箱;2、数字双踪示波器;3、函数信号发生器;4、集成电路:74LS00;5、集成电路:74LS74;三、实验内容1、用74LS74(1片)构成二分频器、四分频器,并用示波器观察波形;简单介绍分析:(1)74LS74:双D触发器(上升沿触发的边沿D触发器) D触发器在时钟脉冲CP的前沿(正跳变01)发生翻转,触发器的次态取决于CP脉冲上升沿到来之前D端的状态,即=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
2、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。/RD和/SD分别是决定触发器初始状态的置0、置1端。当不需要强迫置0、置1时,/RD和/SD端都应置高电平。74LS74(CC4013),74LS175(CC4042)等均为上升沿触发的边沿触发器。(2)74LS74引脚图:(图3-1)(3)二分频器的连接线路原理图:图(3-2)实验步骤如下:a.按照上面的连线原理图(3-2)在实验板上连好线;b.打开电源开关;c.在CP端加入1kHz的连续方波,用示波器观察CP,1Q,2Q各点的波形。(4)四分频器的连接线路原理图:图(3-3)实验步骤如下:a.按照上面的连线原理图
3、(3-3)在实验板上连好线;b.打开电源开关;c.在CP端加入1kHz的连续方波,用示波器观察CP,1Q,2Q各点的波形。2、实现如图所示时序脉冲 ( 74LS74和74LS00各1片)图(3-4)简单介绍分析:(1)逻辑分配:00010011101110010001(2)特征方程:(3)实现上述时序脉冲的线路连接图如下:(图3-5)实验步骤如下:a.按照上面的连线原理图(3-5)在实验板上连好线;b.打开电源开关;c.在CP端加入1kHz的连续方波,用示波器观察输入和输出波形并记录。四、实验结果1、用74LS74(1片)构成二分频器实验连接线路:(图3-6)2、示波器波形显示:(图3-7)3
4、、用74LS74(1片)构成四分频器实验连接线路:(图3-8)4、示波器波形显示:(图3-9)5、用74LS74和74LS00实现时序脉冲的实验连接线路:(图3-10)6、示波器波形显示:(图3-11)五、故障排除在构成二分频和四分频电路的时候,示波器显示的波形带有较多的毛刺,不知道这个应该怎样去除,才能使得图形更近符合理论。还有就是在实现时序脉冲的时候,刚开始想了很多办法都无法实现三个逻辑变量的与,因为只给了一个74LS00作为辅助器件,后来经过讨论发现实际上可以借助74LS00(二输入端四与非门)来实现三个逻辑变量的与,就是相对有点麻烦,不过也是顺带复习了前面的实验内容,最后经过检查电路连
5、接,得到了正确的实验结果和波形。六、心得体会这次实验比较难以理解,主要是因为理论课上老师还没有讲授到这部分内容,所以开始的时候我们听得不是很明白,也就很难下手去做这个实验。后来经过老师的讲解和图示的理解,我慢慢开始有点懂了。做数电实验逻辑上要十分清晰,这样在连线上才不会很乱。我们在老师的电路图指导下,经过合作完成了这次实验。每次的设计性的实验对于我们来说都是相对难度比较大的,有时候我们就懒得动脑思考,很浮躁的不愿意动笔去画一画逻辑电路图和真值表,经过这几次实验,我发现真值表对于实验的完成还是很有帮助的,我们只有在脑子中把要设计的东西先构思好,然后才能付诸实践,在实验中进一步发现问题并尝试着自己去探究解决问题,我想这样我们做实验才有意义,才能真正的提高我们的动手能力和动脑思考、创新思维。第 8 页-