1、JK觸發器實現197, 194,及有限狀態機實驗報告一、實驗目的1 .熟悉JK觸發器的工作原理2 .熟悉有限狀態機的工作原理二、實驗儀器及器件1.器件 74LS48, 74LS73 ,CLOCK,MPX2CGBULE及相關邏輯門三、實驗預習1 .復習有關譯碼顯示原理。2 .預習JK觸發器和有限狀態機的原理四、實驗原理1 .JK觸發器JK觸發器的邏輯符號如圖JK觸發器的邏輯符號 從特征可以知道JK觸發器是功能最齊全的，具有置 0、置1、保持 和翻轉四個功能，其特征方程為：JK觸發器的特征表：J K QnQn+1功能0 0 00Qn+1=Qn0 0 11保持0 1 00Qn+1=00 1 10置0

2、1 0 01Qn+1=11 0 11置11 1 01Qn+11 1 10翻轉2 .有限狀態機有限狀態自動機 (FSM: Finite State Machine),簡稱狀態機，是表示有限多個狀態以及 在這些狀態之間轉移和動作的數學模型。狀態存儲關于過去的信息，它反映從系統開始到現在時刻輸入的變化；轉移指示狀態變更，用必須滿足來確使轉移發生的條件來描述它；動作是在給定時刻要進行的活動描述。有多種類型的動作：進入動作(entry action ):在進入狀態時進行；退出動作：在退出狀態時進行；輸入動作：依賴于當前狀態和輸入條件進行；轉移動作：在特定轉移時進行。電路特點:3.74LS194Ox, D

3、)Dn. GM"J74LS194CP圖（六）圖中74LS194為移位寄存器。它具有左移、右移，并行送數、保持及清除等五項功能。其引 腳圖如圖（六）所示。其中Cr為清除端，CP為時鐘輸入端，S0、S1為狀態控制端，DSR為右移數據串行輸入端， DSL為左移數據輸入端，D0、D1、D2、D3位并行數據輸入端，QA、QB、QC QD為數據輸出端。其功能表如表（二）所示。節拍發生器工作開始時，必須首先進行清零。當Cr負脈沖過后QA、QB、QC QD全為零。JK觸發器Q=1,因而S1=S0=1,實現并行送數.當第一個脈沖的上升沿到達后，置入 0111, CP下降沿到達后 Q=0,即S1=0,

4、S0=1,實現右移功能。在CP作用下輸出依次為 1011, 1101, 1110,第四個CP下降沿到達后又使 Q=1,實現第二個循環。五、實驗內容1.利用JK觸發器，設計具備完整功能 74LS197的模塊電路2 .設計測試系統，能夠比較74LS197芯片與自行設計的模塊電路具備完全相同的功能3 .利用JK觸發器，設計具備完整功能74LS194的模塊電路4 .設計測試系統，能夠比較74LS194芯片與自行設計的模塊電路具備完全相同的功能5 .按下列狀態轉換圖設計同步狀態機。D0=0時4狀態循環，D0=1時6狀態循環。器件：74LS73X3任意數量基礎邏輯門及選擇器(1)設計并安裝電路。(2)靜態

5、檢查并記錄之。(3)用一位數碼管顯示目前狀態的數字。六，實驗設計及結果1 .利用JK觸發器，設計具備完整功能 74LS197的模塊電路2 .設計測試系統，能夠比較74LS197芯片與自行設計的模塊電路具備完全相同的功能因為JK觸發器是上升沿觸發，所以當 JK都為1的時候，Qn+1=Qn,進行翻轉，此時輸出 的Q的頻率減半。故四個 JK觸發器級聯即可。實驗結果：實驗電路:其中按鍵為清零端。3.利用JK觸發器，設計具備完整功能74LS194的模塊電路4.設計測試系統，能夠比較74LS194芯片與自行設計的模塊電路具備完全相同的功能Digiti 031孱就OQU二匚工& I時1L 1 -，&

6、#39;3E"-4E7T!這一道題相對復雜一點，首先要理解194的工作原理。194根據S1,S0的不同，而實現不同的功能，當S1,S0為11時送數，00時保持，01右移，10左移。故而我們要選擇 2個153 實現四個4選1。而在左移和右移時最邊緣端要置一，其他位錯位接就行。實驗電路:送數用按鍵實現。5.按下列狀態轉換圖設計同步狀態機。D0=0時4狀態循環，D0=1時6狀態循環。器件：74LS73X3任意數量基礎邏輯門及選擇器(1)設計并安裝電路。(2)靜態檢查并記錄之。(3)用一位數碼管顯示目前狀態的數字。首先要根據狀態轉移圖，寫出狀態轉移方程，真值表如下：DQ2nQ1nQ0nQ2n

7、+1Q1n+1Q0n+10000001000110000101100011010010010101010000110111011110110000111001100101011010110101100101110100011101111111101K n Q；Q；JnQin Q；Qin 1QinQ；Q(n Q； DnQnQ；Kn Q；Q；Jn DnQ；Q；Q2 QoQnQ； Q01QinKnJnQ；Q1nQinQo按照有限狀態機的轉移方程和電路特點可得電路圖如下:實驗結果：當單刀雙擲開關置高的時候有:當單刀雙擲開關置低的時候有:七，實驗心得1 .做第一個實驗的時候，沒有什么難度，重點是搞清楚JK觸發器的工作原理，即:J K QnQn+1功能0 0 00Qn+1=Qn0 0 11保持0 1 00Qn+1=00 1 10置01 0 01Qn+1=11 0 11置11 1 01Qn+11 1 10翻轉和八四二一碼的頻譜圖，就明白怎么用四個JK觸發器級聯了。2 .第二個實驗初看時有點復雜，主要是搞不懂194各個接口的功能，百度 194,明白他的工作原理后，用153就好解決了，同時，用按鍵來實現送數等功能也是我當時沒有想到