数字逻辑实验-触发器及其运用和组合逻辑电路的分析

1、武汉大学计算机学院教学实验报告课程名称数字逻辑成 绩教师签名实验名称触发器及其运用和组合逻辑电路的分析实验序号02实验日期2012-05-09姓 名徐佩学 号2012301500163专 业计算机科学与技术年级-班2012级计科5班1、 实验目的及实验内容（本次实验所涉及并要求掌握的知识；实验内容；必要的原理分析）小题分：一、实验目的 1）1.熟悉并掌握R-S、D、J-K触发器的构成、工作原理和功能测试方法。 2.学会正确使用触发器集成芯片。 3.了解触发器的简单应用。 2）1. 掌握组合逻辑电路的分析方法。 2. 掌握组合逻辑电路的设计方法，逻辑函数简化技术及芯片的使用方法。二、实验内容1）

2、1. 基本R-S触发器的功能测试 2. 集成D触发器的功能测试及应用2）1. 组合逻辑电路的分析2. 组合逻辑电路的设计三、实验原理 1）1用“与非门” 构成的基本R-S触发器是无时钟控制低电平直接触发的触发器, 它具有置“0”、置“1”和“保持”三种功能2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+1Dn ，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2）1、逻辑电路分析，是指对一个给定的逻辑电路找出其输出与输入之间的逻辑关系。 2、逻辑电路设计的首要任务是将设计问题转化为逻辑问题，即将文字描述的设计要求抽象为一种逻辑关系。就组合逻辑电路而言

3、，就是抽象出描述问题的逻辑表达式。2、 实验环境及实验步骤（本次实验所使用的器件、仪器设备等的情况；具体的实验步骤）小题分：一、实验环境1）1. 双踪示波器 2. 74LS00 二输入四与非门 3. 74LS112 双J-K触发器 4. 74LS74 双D触发器 2） 1. TD-DS实验箱 2. 示波器 3. 74LS00 二输入四与非门 4. 74LS04 六反相器 5. 74LS20 四输入二与非门6. 74LS86 二输入四异或门二、实验步骤1）用相对应的芯片做实验，连接电源，测试效果；验证电路的逻辑功能。2）结合芯片，连接实验所给的逻辑电路，测试其功能。3、 实验过程分析（详细记录实

4、验过程中发生的故障和问题，进行故障分析，说明故障排除的过程及方法。根据具体实验，记录、整理相应的数据表格、绘制曲线、波形等）小题分：实验一、. 基本R-S触发器的功能测试（1）先将S、R分别接低、高电平，记录输出端状态，再将S、R都接高电平，观察输出端状态是否变化。（2）先将S、R分别接高、低电平，记录输出端状态，再将S、R都接高电平，观察输出端状态是否变化。 把（1）、（2）的结果填入功能表中并总结出输出端状态改变与输入端R、S的关系。（3）当S、R都接低电平时，观察输出端的状态，当S、R同时由低电平跳为高电平时，注意观察输出端的状态，重复3-5次并记录输出端的状态是否相同，并说明这反映了触

5、发器的哪种逻辑功能。基本R-S触发器功能表SRQn+1 n+1逻辑功能说明0110输出结果为11110输出结果为11001输出结果为00010输出结果为1实验二、集成D触发器的功能测试及应用（1）分别在SD、RD端加低电平（SD=0，RD=1或SD=1、RD=0），观察并记录输出端的状态。 （2）将SD、RD端加高电平，D端分别接高、低电平，用单脉冲作为CP，观察并记录CP接单脉冲上升沿跳变 时Q端状态的变化，将（1）、（2）的结果填入功能表中。 集成D触发器的功能表SDRDCPDQnQn+1功能说明01*01将输出结果从0变成11*10*01将输出结果从0变成11*11上升001将输出结果从

6、0变成11*11上升101将输出结果从0变成11*实验三、组合逻辑电路分析2&11&1121339&110&145&212138C&21 2456 6BAY1Y2311 1）用2片74LS00组成左图所示逻辑电路。为便于接线和检查，在图中要注明芯片编号及各引脚对应的编号。 2）改变A、B、C的状态填表并写出Y1，Y2逻辑表达式。 3）将运算结果与实验比较。 输入 输出ABCY1Y20000000101010111101011110101101011101011实验四、分析下图所示组合逻辑电路，列出真值表，说明该电路的逻辑功能 真值表ABCDWXYZ00000000000100010010001

7、100110010010001100101011101100101011101001000110010011101101011111011111011001010110110111110100111111000实验五、自行设计电路试设计一个A、B、C、D四人表决电路，当表决某提案时，多数人同意则提案通过。依题得：Z=ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD= 4ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD=AB(C+D)+CD(A+B)=AB(C+D)*CD(A+B)将表达式改写如上。再连接电路如下A=1&B& ZC=1&D实验相关图片4、 实验结果总结（对实验结果进行分析，完成思考题目，总结实验的新的体会，并提出实验的改进意见）小题分： 此次实验内容比较多，需要很细心很细心的做，不能焦躁。验证触发器的逻辑功能时，需要仔细辨认输入端，注意R,S,CP输入的值，还有，输出的应该是一对相反的数，假如两个灯是同时亮或者同时不亮，则线路有问题。 进行逻辑电路分析时，需要一步步写出表达式