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2012301
500163
专业计算机
科学与
技术
年级-班2012级
计科5
班
一、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Q n+1＝D n ，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。
二、实验环境及实验步骤
小题分：（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）
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。
三、实验过程分析
小题分：（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）
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，并说明这反映了触发器的哪种逻辑功能。
基本R-S触发器功能表
Q
S R Q n+1n+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 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S D、R D端加低电平（S D=0，R D=1或S D=1、R D=0），观察并记录输出端的状态。
（2）将S D、R D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
S D R D CP D Q n Q n+1功能说
明
0 1 * * 0 1 将输出
结果从0
1 *
变成1
1 0 * * 0 1 将输出
结果从0
1 *
变成1
1 1 上升0 0 1 将输出
结果从0
1 *
变成1
1 1 上升 1 0 1 将输出
1 *
结果从0变成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
1
1 1 1 1 0 1
1
1
2 & 1 1
& 1
12
13
9
& 1 10
&
1
4
5 & 2
12 13
8
C
&
2
1
2
4
5
6
6
B
A
Y 1
Y 2
3
11
1 0 1 1 1
0 1 0 1 1
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
A B C D W X Y Z
0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 1
0 0 1 0 0 0 1 1
0 0 1 1 0 0 1 0
0 1 0 0 0 1 1 0
0 1 0 1 0 1 1 1
0 1 1 0 0 1 0 1
0 1 1 1 0 1 0 0
1 0 0 0 1 1 0 0
1 0 0 1 1 1 0 1
1 0 1 0 1 1 1 1
1 0 1 1 1 1 1 0
1 1 0 0 1 0 1 0
1 1 0 1 1 0 1 1
1 1 1 0 1 0 0 1
1 1 1 1 1 0 0 0
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)+C D(A+B)
=AB(C+D)*CD(A+B)
将表达式改写如上。
再连接电路如下 A
B
Z
C
D
>=1
&
&
&
>=1
实验相关图片
四、实验结果总结小题分：
（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）
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，看清楚线路间的连接，设计时也要考虑实验器材，尽量转换成现有的器材连接。
做实验确实需要耐心和信心，不能因不会做就放弃，相反更需要勇气和决心，我会更努力做实验的，争取把每次试验都做到位，并且学会与自己的课本知识相连接，让自己更容易消化。