数字逻辑实验74HC175的分析

                                                                                         南华大学

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                                                               ( 2017  ~2018  学年度 大二  第 一 学期 )

 

 

课程名称

 

数字逻辑

 

实验名称

 

74HC175分析

 

 

姓名

LFY

学号

2016

 

专业

计算机类

班级

16级计类08班

 

地点

 

教师

 

 

一、考核题目:

 

二、CMOS边沿触发器D触发器分析:

1、因为74HC175是用CMOS边沿触发器组成的4位寄存器。所以,首先得弄清楚CMOS边沿触发器的电路结构和工作原理。

74HC175是用CMOS边沿触发器组成的4位寄存器,所以,首先让我们来了解一下CMOS边沿触发器的电路结构和工作原理。

 

如上图所示,CMOS边沿触发器D触发器的典型电路,其中FF1和FF2是两个利用CMOS传输门组成的电平触发器D触发器。

《1》当CLK=0时,C=0,C’=1,TG1导通,TG2截止,D端的输入信号送入FF1,使Q1=D。而且,在CLK=0期间Q1的状态一直跟随D的状态而变化,同时,由于TG3截止,TG4导通,FF2保持原来的状态不变。

《2》当CLK的上升沿到达时,C=1,C’=0,TG1变为截止,TG2变为导通,由于反相器G1输入点燃的存储效应,G1输入端的电压不会立刻改变,于是Q1在TG1变为截止前的状态被保存了下来,同时,随着TG4变为截止,TG3变为导通,Q1的状态通过TG3和G3,G4送到了输出端,使得Q*=D(CLK上升沿到达时D的状态)

因此,这是一个上升沿触发的D触发器

为了实现异步复位功能,需要引入Rd信号,如下图所示,把G4反相器改成与门,形成下图所示电路,具有异步复位功能。

 以上是CMOS边沿触发器以及带有异步复位端的CMOS边沿D触发器的电路结构及原理分析。弄清楚CMOSB边沿触发器的电路结构及工作原理,那么74HC175的工作原理也就简单了。

三、74HC175详细分析:

1、以下是74HC175的电路结果,工作原理,功能表以及功能描述。

弄清楚CMOSB边沿触发器的电路结构及工作原理,那么74HC175的工作原理也就简单了。

如图所示是74HC175的逻辑图

《1》工作原理(4位寄存器)

——由4个CMOS边沿D触发器构成。

——并入并出方式:接收数据时所有各位值同时输入,也同时出现在输出端。

——CLK上升沿到达时翻转,将D0~D3数据存入。

——当Rd为0时,输出端全部置0。

《2》功能表

输入

输出

Rd’

CLK

D0~~~D3

Q0*~~~Q3*

0

X

X X X X

0  0  0  0

1

上升沿

d0~~~d3

d0 ~~~ d3

1

0

X X X X

Q0 ~~~ Q3

《3》功能描述

  1. 异步清零:无论触发器处于何种状态,只要Rd’=0,输出Qi=0;不需要异步清零时,应使Rd’=1;
  2. 送数:当Rd’=1时;且CLK=上升沿时并行送入数据使得Q0*=D0,Q1*=D1,Q2*=D2,Q3*=D3。
  3. 保持:当Rd’=1,且CLK=0时,各触发器保持原状态不变。

四、课程总结:

总的来说,个人觉得还是有所收获,本来一开始还不太习惯老师的上课风格,越到后面越来越习以为常了,老师上课从不点名(因为老师的课我每节课都去,别的班级上课我不知道,但我们这几个班上课从来都没点过)。

老师人也挺好的,有什么不懂的地方,老师会仔细耐心得讲解开导,每次都会提前下课,这门课上起来比较轻松,老师没有给我们什么压力感,同时我也学到了一些数字逻辑电子技术方面的知识,老师的特点就是该讲的电路讲的十分详细,课堂上给我们做题的时间和机会也多(我个人就经常上台去尝试做题,哪怕做错了一两次)几乎不占用我们课余时间留作业。

最后,感谢老师的细心教导,您辛苦了。

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