集成触发器及其应用电路设计与计数译码显示电路

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1、集成触发器及其应用电路设计和计数、译码、显示电路一、实验目的1、了解各类型触发器的基本工作原理和逻辑功能。2、掌握JK触发器、D触发器之间相互转换的方法，以及JK触发器构成简单时序逻辑电路的方法。3、理解二分频、四分频等概念，掌握用双踪示波器测量多个波形的方法。4、掌握中规模集成计数器CC40161（或74LS161）的逻辑功能。5、掌握几种译码器和共阴极七段数码管的逻辑功能和使用方法。6、学习利用几种集成电路设计某进制显示电路的方法。二、集成触发器实验原理触发器是一种具有记忆功能、能够存放数字信息的电，是构成时序逻辑电路的基本部件触发器具有二个稳定的状态：0状态和1状态在外加信号作用

2、下，触发器的状态可以转换，信号作用前的状态称为现态（或者初态），用Qn表示。信号作用后的状态称为次态，用Qn+1表示触发器按其功能分可分为：R-S触发器、J-K触发器、D触发器、T触发器和T’触发器等几个基本概念：①触发形式分为电平触发和边沿触发，所谓电平触发，即电平变为某一要求的状态时，输出状态发生变化；所谓边沿触发，即电平由一种状态向另一种状态发生变化的瞬间，输出状态发生变化。②初态与次态，这都是以器件的输出情况来说的，在输入信号发生变化前，其输出状态定义为初始态，简称初态；输入信号发生变化后，其输出状态定义为次生态，简称次态。初态与次态是一个相对的概念。③分频，将器件输出信号的频

3、率f，与时钟信号的频率fcp进行比较，当时，就说该器件或电路实现了对时钟信号的N分频，常见的分频有二分频、三分频、四分频等。各分频电路可以进行一定的串联，这样就可以实现需要的多分频电路。触发器的逻辑功能对于JK触发器，状态方程为。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。与为两个互补输出端。通常把＝0、＝1的状态定为触发器“0”状态；而把＝1、＝0定为“1”状态。JK触发器常被用作缓冲存储器，移位寄存器和计数器。对于D触发器，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

4、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用途的需要而选用。如双D74LS74、四D74LS175、六D74LS174等。CC4027简介双上升沿J－K触发器CC4027引脚图输    入输  出SRCPJKQn＋110×××101×××011×××φ00↑00Qn00↑10100↑01000↑11n00↓××QnCC4027是由CMOS传输门构成的边沿型JK触发器，它是上升沿触发的双JK触发器。CMOS触发器的直接置位S和复位输入端R是高电平有效，当S＝1（或R＝1）时，触发器将不受其它输入端所处状态的

5、影响，使触发器直接接置1（或置0）。但直接置位、复位输入端S和R必须遵守RS＝0的约束条件。CMOS触发器在按逻辑功能工作时，S和R必须均置0。1、JK——T（已有FF的特性方程）+KQnQn+1=JQn（待求FF的特性方程）Qn+1=T⊕QnJ=T;K=TQn+1=T.Qn+T.QnJK触发器转换到其他类型触发器的方法TCPQQ1J1KC12、JK——D（已有FF的特性方程）+KQnQn+1=JQn（待求FF的特性方程）Qn+1=DQn+1=D（Qn+Qn）Qn+1=D.Qn+D.QnJ=D;K=D（已有FF输入端的驱动方程）DCPQQ1J1KC113、JK——T′（已有FF的特性方

6、程）+KQnQn+1=JQn（待求FF的特性方程）Qn+1=1.Qn+0.QnJ=1;K=1Qn+1=Qn1CPQQ1J1KC14、JK——RS+KQnQn+1=JQnJ=S;K=RQn+1=S+R.QnQn+1=S.Qn+R.Qn00011110QnRS01111××SRQnSQnRSCPQQ1J1KC1用JK触发器设计简单时序逻辑电路的一般步骤根据实际的逻辑问题进行逻辑抽象，建立原始状态图和原始状态表。进行化简，消除等价状态，确定最简的状态个数。进行状态分配，就是对每个状态指定一个特定的二进制代码。选择触发器的类型。化简列出方程。画出逻辑图，并检查自启能力。流程图三、计数、译码、

7、显示电路实验原理计数、译码、显示电路是数字电路中应用很广泛的一种电路。通常，这种电路是由中规模标准模块功能电路计数器、译码器和显示电路组成。1、计数器：计数器是用来累计和记忆输入脉冲的个数．按数制的模数分为二进制、十进制和N进制计数器。按计数脉冲输入方式的不同又分为同步计数器和异步计数器两类。按计数数字的增减可分为加法、减法和可逆计数器三种。所谓同步计数，就是所有输出端的都以输入计数脉冲作为时钟脉冲，应发生状态翻转时，应变化的输出端同时发生变化