實驗11 時序邏輯電路分析

PAGE第1篇常規(guī)實驗實驗十一時序邏輯電路的分析PAGE第67頁實驗十一時序邏輯電路的分析實驗?zāi)康牧私釰K觸發(fā)器、Ｄ觸發(fā)器的性能，學(xué)習(xí)使用由觸發(fā)器組成的各種時序邏輯電路。二、實驗儀器1．1臺編號為RTSD－4的數(shù)字電路實驗箱2．1塊編號為UT70A的數(shù)字萬用表3．2片編號為74LS112的集成塊，每一片74LS112內(nèi)部集成了兩個JK觸發(fā)器4．2片編號為74LS74的集成塊，每一片74LS74內(nèi)部集成了兩個D觸發(fā)器三、實驗內(nèi)容1．異步二進制計數(shù)器2．自循環(huán)移位寄存器四、實驗原理圖圖11－1十六進制計數(shù)器原理圖圖11－2自循環(huán)移位寄存器原理圖五、實驗操作過程1.實驗準備熟悉集成塊74LS112和74LS74：74LS112內(nèi)含有2個JK觸發(fā)器，其管腳定義如圖11－3所示，第16號管腳是電源管腳，接+5V電源；第8號管腳需要接地。圖11－374LS112的管腳排列圖74LS74內(nèi)含有2個D觸發(fā)器，其管腳定義如圖11－4所示，第14管腳是電源管腳，接+5V電源；第7管腳需要接地。圖11－474LS74的管腳排列圖為了方便電路連線，對原理圖中每個信號均進行管腳編號。例如：圖11－1中輸出信號Q4的編號為2(9)，表示Q4對應(yīng)第2片74LS112的第9號管腳；輸入信號CP1的編號為1(1)，表示CP1對應(yīng)第1片74LS112的第1號管腳。又如：在圖11－2中，輸出信號Q4的編號為2(9)，表示Q4對應(yīng)第2片74LS74的第9號管腳；輸入信號D1的編號為1(2)，表示D1對應(yīng)第1片74LS74的第2號管腳。(c)打開數(shù)字電路實驗箱的蓋子，接好實驗箱的電源線，斷開電源開關(guān)，在實驗箱上配好兩片74LS112集成塊、兩片74LS74集成塊。2.異步二進制計數(shù)器的實驗過程按照圖11—1連線(a)圖中用到了4個JK觸發(fā)器，需要2片編號為74LS112的集成塊。用導(dǎo)線將74LS112的第16號管腳接實驗箱+5V電源，第8號管腳連接實驗箱+5V電源的地線。4個JK觸發(fā)器的端公共，接實驗箱的電平開關(guān)K。因為每片74LS112內(nèi)部有兩個JK觸發(fā)器，有兩個端，分別對應(yīng)第14號管腳、第15號管腳，即分別用導(dǎo)線將這兩片74LS112的第14號管腳、第15號管腳和電平開關(guān)K相連。開關(guān)撥到下邊表示電平輸出為0，電平指示燈不亮，撥到上邊表示電平輸出為1，電平指示燈點亮。第1個JK觸發(fā)器的CP端連接單脈沖信號源，也就是用導(dǎo)線將第1片74LS112的第1個管腳和實驗箱單脈沖信號源相連。第2個JK觸發(fā)器的CP端連接第1個JK觸發(fā)器的輸出端Q1，也就是用導(dǎo)線將第1片74LS112的第13個管腳和第5個管腳相連。第3個JK觸發(fā)器的CP端連接第2個JK觸發(fā)器的輸出端Q2，也就是用導(dǎo)線將第2片74LS112的第1個管腳和第1片74LS112的第9個管腳相連。第4個JK觸發(fā)器的CP端連接第3個JK觸發(fā)器的輸出端Q3，也就是用導(dǎo)線將第2片74LS112的第13個管腳和第5個管腳相連。4個JK觸發(fā)器的輸出端Q4Q3Q2Q1分別接電平顯示燈，也就是分別用導(dǎo)線將第1片74LS112的第5個管腳、第9個管腳、第2片74LS112的第5個管腳、第9個管腳，按照先后順序和實驗箱的4個電平顯示燈相連。集成塊其余的管腳不用連線，懸空。檢查連線，確保實驗電路接線正確無誤。（2）實驗操作(a)接通實驗箱的電源開關(guān)。表11－1十六進制計數(shù)器實驗數(shù)據(jù)表CP數(shù)Q4Q3Q2Q1012345678910111213141516(b)將電平開關(guān)K撥到下面，觀察4個輸出信號電平顯示燈的發(fā)亮情況，燈亮表示1，不亮表示0。在表11－1中CP=0這一行記錄Q4Q3Q2Q1的值。(c)將電平開關(guān)K撥到上面保持不變，按一下單脈沖信號源的按鈕，產(chǎn)生一個單脈沖信號，觀察4個輸出信號電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表11－1中CP=1這一行記錄Q4Q3Q2Q1的值。(d)再按一下單脈沖信號源的按鈕，產(chǎn)生一個單脈沖信號，觀察4個輸出信號電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表11－1中CP=2這一行記錄Q4Q3Q2Q1的值。(e)應(yīng)用相同的實驗方法，繼續(xù)按下14次單脈沖信號源的按鈕，分別觀察4個輸出信號電平顯示燈的發(fā)亮情況，并在表11－1中記錄Q4Q3Q2Q1的值。3.自循環(huán)移位寄存器的實驗過程（1）按照圖11—2連線(a)圖中用到了4個D觸發(fā)器，需要2片編號為74LS74的集成塊，用導(dǎo)線將74LS74第14號管腳接實驗箱+5V電源，第7號管腳連接實驗箱上+5V電源的地線。(b)在圖11－2中，第1個D觸發(fā)器的和后面3個D觸發(fā)器的公共，接實驗箱電平開關(guān)K。即分別用導(dǎo)線將第1片74LS74的所對應(yīng)的第4個管腳、所對應(yīng)的第13個管腳，第2片74LS74的所對應(yīng)的第1個管腳、第13個管腳，和實驗箱電平開關(guān)K相連，電平開關(guān)撥到下邊表示電平輸出為0，電平指示燈不亮，電平開關(guān)撥到上邊表示電平輸出為1，電平指示燈點亮。(c)4個D觸發(fā)器的CP信號公共，連接到實驗箱單脈沖信號源。也就是分別用導(dǎo)線將這2片74LS74的第3管腳、第11管腳和實驗箱單脈沖信號源相連。(d)第1個D觸發(fā)器的輸出端Q1連接到第2個D觸發(fā)器的輸入端D2，也就是用導(dǎo)線將第1片74LS74的第5個管腳和第12個管腳相連。(e)第2個D觸發(fā)器的輸出端Q2連接到第3個D觸發(fā)器的輸入端D3，也就是用導(dǎo)線將第1片74LS74的第9個管腳和第2片74LS74的第2個管腳相連。(f)第3個D觸發(fā)器的輸出端Q3連接到第4個D觸發(fā)器的輸入端D4，也就是用導(dǎo)線將第2片74LS74的第5個管腳和第12個管腳相連。(g)第4個D觸發(fā)器的輸出端Q4連接到第1個D觸發(fā)器的輸入端D1，也就是用導(dǎo)線將第2片74LS74的第9個管腳和第1片74LS74的第2個管腳相連。(h)4個D觸發(fā)器的輸出端Q4Q3Q2Q1分別連接實驗箱電平顯示燈，也就是分別用導(dǎo)線將第1片74LS74的第5個管腳、第9個管腳、第2片74LS74的第5個管腳、第9個管腳，按照先后順序和實驗箱4個電平顯示燈相連。(i)集成塊其余的管腳不用連接，懸空。檢查連線，確保實驗電路接線正確無誤。（2）實驗操作(a)接通實驗箱的電源開關(guān)。將電平開關(guān)K撥到下面，觀察4個輸出信號電平顯示燈的發(fā)亮情況，燈亮表示輸出信號電平為1，不亮表示輸出信號電平為0，在表11－2中CP=0這一行分別記錄Q4Q3Q2Q1的值。將電平開關(guān)K撥到上面保持不變，按一下單脈沖信號源的按鈕，產(chǎn)生一個單脈沖信號，觀察4個輸出信號電平顯示燈的發(fā)亮情況，在表11－2中CP=1這一行記錄Q4Q3Q2Q1的值。應(yīng)用相同的實驗方法，繼續(xù)按下3次單脈沖信號源的按鈕，分別觀察4個輸出信號電平顯示燈的發(fā)亮情況，并在表11－2中記錄Q4Q3Q2Q1的值。表11－2自循環(huán)移位寄存器實驗數(shù)據(jù)表CP數(shù)Q4Q3Q2Q101234六、注意事項(1)實驗前需要做充分的準備：預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容，寫出預(yù)習(xí)報告。無預(yù)習(xí)報告者不得進入實驗室做實驗。(2)放置集成塊時，應(yīng)將它的半圓形缺口標志與集成塊插座的半圓形缺口標志對齊。插拔集成塊應(yīng)在斷電狀態(tài)下進行。(3)注意集成塊74LS112、74LS74的電源與地線不能反接或者接錯。74LS112的第16號管腳接+5V電源，74LS74則是第14號管腳接+5V電源；74LS112的第8號管腳接地，74LS74則是第7號管腳接地。(4)在實驗連線中、檢查實驗連線時以及實驗結(jié)束后拆線時，均應(yīng)切斷實驗箱的電源，在斷電狀態(tài)下操作。(5)實驗完畢，拆線時用力不要過猛，以防拔斷導(dǎo)線，