实验三 触发器的应用（四人抢答器）

一、实验目的：

1．深入了解4D触发器74175、与非门7400、7420以及CP时钟脉冲等单元电路在数字电路中的综合应用。

2.通过实验，弄清抢答器的工作原理，了解数字电路在生活中的应用。

3. 通过实际操作，锻炼、加强自身的动手能力 。熟悉同步计数器的功能及应用特点；

4．掌握中规模集成计数器的使用方法及功能测试方法。

二、实验仪器、设备、元器件：

1．数字逻辑电路实验仪 1台

2. 元器件：74LS1175 74LS7420 74LS00（CC4011）

导线若干

3. 示波器和万用表

三、实验原理：

1．掌握利用74LS175及门电路构成四人抢答器的方法。

2．预习中规模集成电路计数器74LS175的逻辑功能及使用方法。

3．复习实现触发器的使用方法。

四、实验内容和步骤：

1. 电路原理图如图1所示

图3.1 74LS175构成抢答器原理图

实验用4个D触发器实现(74175为4D触发器，本实验只用其中两个，将与非门7420、7400和74175按线路连接起来

按照要求画出电路图如下图3.1所示（标出图中的接线孔数字），所用到的逻辑门如下图2所示

功能说明：

1.抢答器功能实现说明：

由图1可看出，此功能通过触发器反码输出端封闭其他人的抢答，如：当LA灯亮时，QA(反)为0，通过与门使DB的输入为0，则QB的输出为0，所以LB灯不会亮。同理，当LB灯己亮时，也会通过QB的反码输出端封锁KA的抢答行为。

2. 74175功能说明：

74175为4D触发器且具有异步清0功能，在本实验中，只用到其中的4个。实验中，通过KA,KB，Kc,KD4开关与DA，DB，DC，DD相连实现四人开关抢答。

3.7400功能说明：

7400为14引脚的二输入4与非门 ，每个与非门有两个输入端。图2中4个与非门就是由7400实现的。

4、7420 为14引脚的四输入2与非门

图10-2 74LS175 00逻辑符号及引脚排列

功能说明：

1.抢答器功能实现说明：

由图1可看出，此功能通过触发器反码输出端封闭其他人的抢答，如：当LA灯亮时，QA(反)为0，通过与门使DB的输入为0，则QB的输出为0，所以LB灯不会亮。同理，当LB灯己亮时，也会通过QB的反码输出端封锁KA的抢答行为。

2. 74175功能说明：

74175为4D触发器且具有异步清0功能，在本实验中，只用到其中的4个。实验中，通过KA,KB，Kc,KD4开关与DA，DB，Dc，DD相连实现四人开关抢答。

3.7400功能说明：

7400为14引脚的二输入4与非门 ，每个与非门有两个输入端。图2中4个与非门就是由7400实现的。

4、7420 为14引脚的四输入2与非门

五、记录与处理

六、思考题

实验分析与体会

当CP接的频率太低，两个灯会同时亮，调高CP频率到足够高（如1KHZ）高于我们人手指反应的时间的倒数，就会解决这些问题。

七实验小结

　 1、 整理实验数据，画出波形图（注意波形间的相位关系）。

　　2、 将理论计算结果和实测数据相比较，分析产生误差的原因。

3、 分析讨论实验中出现的现象和问题。

b.一个十进制计数器只能表示0~9，要扩大计数范围，常常用多个十进制计数器级联使用。74LS192设有进位（或借位）输出端，因此可用其进位（或借位）输出信号驱动下一级计数器。如图10-6所示。

图10-6计数器扩展

四、实验步骤：

分别按图10-4连接电路，构成5进制计数器。 按图10-5连接电路，构成十进制计数器。按图10-6连接电路，实现00～99加法计数，输入1Hz连续计数脉冲。并记录之。

五、记录与处理（实验数据）

1、用74LS161及74LS138构成5进制计数器

0000—0001—0010---0011—0100---0000

2、用74LS192构成5进制计数器

0000—0001—0010---0011—0100---0000

六思考题.

1、 N进制计数器的设计方法？

答：1、确定计数器芯片是同步计数还是异步计数，2、例如161位同步计数，求清零表达式S=N-1 =5-1=4, 3、其二进制表示 100, 4、画图。

2、 采用清零和置数有何区别？

答：清零的方法计数，计到位数后回到00000再重新计数，数据输入端可以不处理。

置数方法，可以实现清零的功能，但数据输入端应该接0，还可以利用进位信号置数，但数据输入端应接入相应的数据。

七、实验小结

1．画出实验线路图，记录整理实验现象及实验所得的有关波形，对实验结果进行分析。

2．总结使用集成计数器的体会。

实验三触发器的应用（四人抢答器）