【2017年整理】数字逻辑实验-触发器及其运用和组合逻辑电路的分析.doc

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 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）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+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 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，就是抽象出描述问题的逻辑表达式。 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。 实验过程分析 （详细记录实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。 （2S、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（12）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，并说明这反映了触发器的哪种逻辑功能。 基本R-S触发器功能表 S R Qn+1 n+1 逻辑功能说明 0 1 1 0 输出结果为1 1 1 1 0 输出结果为1 1 0 0 1 输出结果为0 0 0 1 0 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。 （2SD、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 SD RD CP D Qn Qn+1 功能说明 0 1 * * 0 1 将输出结果从0变成1 1 * 1 0 * * 0 1 将输出结果从0变成1 1 * 1 1 上升 0 0 1 将输出结果从0变成1 1 * 1 1 上升 1 0 1 将输出结果从0变成1 1 * 实验三、组合逻辑电路分析 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 A B C Y1 Y2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1