74ls175引脚图及功能表介绍

好的，这是关于74LS175（四D触发器，带清除端）引脚图和功能表的详细介绍（中文）：

74LS175 简介

74LS175 是一款非常常用的TTL集成电路芯片，属于四D触发器。其主要特点包括：

包含4个独立的D型触发器。
每个触发器都有一个数据输入（D）、一个时钟输入（CLK）、一个直接清除输入（CLR）（低电平有效）、一个同相输出（Q）和一个反相输出（\Q）。
所有触发器共享一个公共时钟（CLK）引脚和一个公共清除（CLR）引脚。
当时钟（CLK）从低电平（L）跳变到高电平（H）的正边沿（上升沿）触发时，输入（D）的数据被锁存并传送到输出（Q和\Q）。
异步清除（CLR）功能优先级最高，且不受时钟控制。当CLR为低电平（L）时，所有输出Q被强制置为低电平（L），\Q置为高电平（H）。

74LS175 引脚图（顶视图）

      +----------U----------+
CLR -| 1                  16|-- VCC (+5V)
 Q1 -| 2                  15|-- D4
 D1 -| 3                  14|-- Q4
 D2 -| 4     74LS175      13|-- \Q4
 Q2 -| 5                  12|-- CLK
 \Q2 -| 6                  11|-- \Q3
 \Q1 -| 7                  10|-- Q3
 GND -| 8                   9|-- D3
      +----------------------+

引脚定义（按编号顺序）：

CLR (Clear，清除端，输入，低电平有效)： 公共清除引脚。当该脚为低电平（L）时，所有输出Q被清零（L），\Q置高（H）。（异步操作，优先级最高）
Q1 (输出1)： 第一个触发器的同相输出端。
D1 (数据输入1)： 第一个触发器的数据输入端。
D2 (数据输入2)： 第二个触发器的数据输入端。
Q2 (输出2)： 第二个触发器的同相输出端。
\Q2 (反相输出2)： 第二个触发器的反相输出端。 (通常标记为 Q2上带一横线，代表反相)
\Q1 (反相输出1)： 第一个触发器的反相输出端。
GND (接地端)： 电源地（0V）。
D3 (数据输入3)： 第三个触发器的数据输入端。
Q3 (输出3)： 第三个触发器的同相输出端。
\Q3 (反相输出3)： 第三个触发器的反相输出端。
CLK (时钟输入，输入)： 公共时钟输入端。上升沿（正边沿）触发。在时钟从低（L）到高（H）跳变的瞬间，将每个D输入端的数据锁存到相应的触发器中。
\Q4 (反相输出4)： 第四个触发器的反相输出端。
Q4 (输出4)： 第四个触发器的同相输出端。
D4 (数据输入4)： 第四个触发器的数据输入端。
VCC (电源端)： 正电源端（+5V DC）。

74LS175 功能表（真值表）

下表描述了每个触发器在公共时钟（CLK）和公共清除（CLR）作用下的行为：

CLR (引脚1)	CLK (引脚12)	D (D1,D2,D3,D4)	Q (输出)	\Q (输出)	功能说明
L	X	X	L	H	异步清除。无论时钟CLK或输入D的状态如何，所有Q立即置为低电平，所有\Q立即置为高电平。
H	↑	L	L	H	锁存数据 (0)。在时钟上升沿瞬间，将D端的低电平锁存到输出。Q=L, \Q=H。
H	↑	H	H	L	锁存数据 (1)。在时钟上升沿瞬间，将D端的高电平锁存到输出。Q=H, \Q=L。
H	L	X	保持 Qn	保持 \Qn	保持。时钟为低电平或高电平稳态时，输出保持上一次锁存的值不变。
H	H	X	保持 Qn	保持 \Qn	保持。时钟为低电平或高电平稳态时，输出保持上一次锁存的值不变。
H	↓	X	保持 Qn	保持 \Qn	保持。时钟下降沿（负边沿）不影响输出。输出保持上一次锁存的值不变。

说明：

↑: 表示时钟信号从低电平（L）向高电平（H）的正向跳变（上升沿），这是锁存数据的关键时刻。
↓: 表示时钟信号从高电平（H）向低电平（L）的负向跳变（下降沿），74LS175对此变化不敏感。
X: 表示“无关”（Don't Care），该输入状态在此情况下不影响输出。
Qn / \Qn: 表示输出维持前一个状态（Q和\Q的先前值）不变。
重要： CLR是低电平有效（L = 起作用）且异步的，意味着它独立于CLK时钟，只要其为低电平，就强制执行清除操作，而不管CLK或D处于什么状态。
CLK是上升沿触发的，数据锁存发生在CLK信号由低变高的瞬间。
当CLR无效（H）且没有CLK上升沿时，输出保持（Memory）前一个状态。

主要参数与应用

封装: 通常为16引脚 DIP (双列直插封装)。
典型应用:
- 数据寄存器（Pipeline Registers）
- 数据存储与暂存（Buffering and Storage）
- 移位寄存器（Shift Registers） - 需要与其他逻辑配合连接
- 计数器（Counters） - 需要与其他逻辑配合连接
- 消除开关抖动（Debouncing Switches） - 利用时钟沿特性
- 状态机的状态存储（State Storage in Finite State Machines - FSM）
工作电压: +4.75V to +5.25V (标准5V TTL)。
输出电流: 最大High输出电流（Source）： -0.4mA；最大Low输出电流（Sink）： 8mA。

总结

74LS175是一款功能强大的标准TTL芯片，提供了4个带公共时钟和公共异步清除（复位）端的D型上升沿触发器。其核心功能是：在时钟上升沿将D输入端的数据锁存到输出端；通过低电平有效的CLR信号可立即清除（复位）所有输出。当CLR无效且没有时钟上升沿时，输出保持之前锁存的数据不变。它在数字电路设计中被广泛应用于数据的同步存储、缓冲和处理。