Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Введение
Данный лабораторный практикум является продолжением практикума “Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы и микропроцессоры - комбинационные интегральные микросхемы” и позволяет студентам экспериментально исследовать последовательные ИМС (155ТМ2 и 155ТВ1) и устройства, построенные на этих ИМС, а также получить практический опыт работы с реальными ИМС.
Все лабораторные работы выполняются на стендах, которые использовались при выполнении первых четырех работ (см. лабораторный практикум “Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы и микропроцессоры - комбинационные интегральные микросхемы”).
При составлении уровней напряжения на входах и выходах схем, рассматриваемых в практикуме, использована положительная логика, в которой высокий уровень представлен лог. ”1”, а низкий уровень – лог. ”0”.
Внимание. Во всех лабораторных работах данного практикума тактовые импульсы, подающиеся на синхровход “С” исследуемых схем, формируются с помощью схемы ручного формирования импульсов (РФИ), представленной на рисунке. Для того чтобы сформировать фронт или срезы тактового импульса, достаточно нажать и отпустить кнопку S1. Светодиод VD1 загорается при формировании фронта импульса и гаснет при формировании его среза.
Схема ручного формирования импульсов (РФИ)
Требования к допуску студентов к выполнению лабораторных работ, порядку выполнения, оформлению отчета и “защите” лабораторных работ остаются прежними, как и при выполнении работ по практикуму “Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы и микропроцессоры - комбинационные интегральные микросхемы”.
Лабораторная работа №5
“Исследование триггеров на базе универсальных схем И-НЕ”
Цель работы - ознакомление с основными схемами асинхронных и синхронных триггеров, построенных на элементах И-НЕ, изучение их принципов действия и логики работы.
Задание для домашней подготовки
1. Ознакомьтесь теоретически со схемными решениями, реализующими на базе ИМС И-НЕ асинхронные RS-, S-, R-, E- и D- триггеры и синхронные RS-, S-, R-, E-, D-, DV- триггеры.
2. Выполните теоретический анализ режимов работы, таблиц переходов, временных диаграмм этих триггеров.
Задание и методика выполнения работы
Задание 1. Исследование логики работы асинхронного RS- триггера с инверсными входами на элементах И-НЕ.
Соберите схему триггера (рис. 5.1,а), выход Q подключите к светодиоду, а входы и к входам тумблеров. Подавая на входы схемы различные наборы логических переменных согласно рис. 5.1,б, фиксируйте значение выхода Qn+1 для каждого набора.
Постройте экспериментальные диаграммы S = f (t), R = f (t), Q = f (t) аналогичные представленным на рис. 5.1,в.
|
S |
R |
Qn |
Qn+1 |
|
0 |
0 |
||
|
0 |
1 |
||
|
0 |
1 |
||
|
1 |
0 |
||
|
1 |
0 |
||
|
1 |
1 |
||
|
1 |
1 |
а б
Рис. 5.1. Асинхронный RS- триггер с инверсными входами на элементах И-НЕ
Задание 2. Исследование асинхронного S-триггера.
Соберите схему согласно рис. 5.2. Подключите входы SS и SR к выходам тумблеров, а вход Q к светодиоду. Подавая на входы схемы различные наборы логических переменных согласно рис. 5.2,б, фиксируйте значение выхода Qn+1 для каждого набора. Постройте экспериментальные диаграммы SS = f (t), SR = f (t),
Qt+1 = f (t) (рис. 5.2,в).
а
|
SS |
SR |
Qn |
Qn+1 |
|
0 |
0 |
||
|
0 |
0 |
||
|
0 |
1 |
||
|
0 |
1 |
||
|
1 |
0 |
||
|
1 |
0 |
||
|
1 |
1 |
||
|
1 |
1 |
б
в
Рис. 5.2. Асинхронный S-триггер
Задание 3. Исследование асинхронного R-триггера.
Соберите схему согласно рис. 5.3,а. Подключите входы RS и RR к входам тумблеров, а выход Q к светодиоду. Подавая на входы схемы различные наборы логических переменных согласно рис. 5.3,б, фиксируйте значение выхода Qn+1 для каждого набора. Постройте диаграммы RS = f (t), RR = f (t), Qt+1 = f (t) (рис. 5.3,в).
а
|
RS |
RR |
Qn |
Qn+1 |
|
0 |
0 |
||
|
0 |
0 |
||
|
0 |
1 |
||
|
0 |
1 |
||
|
1 |
0 |
||
|
1 |
0 |
||
|
1 |
1 |
||
|
1 |
1 |
б
в
Рис. 5.3. Асинхронный R-триггер
Задание 4. Исследование синхронного RS-триггера.
Соберите схему согласно рис. 5.4,а. Подключите входы С, S, R к тумблерам, а выход Q к светодиоду. Подавая на входы схемы наборы логических переменных согласно рис. 5.4,б, фиксируйте значение выхода Qn+1 для каждого набора. Постройте диаграммы С = f(t), S = f(t), R = f(t) (рис. 5.4,в).
а
|
C |
S |
R |
Qn |
Qn+1 |
C |
S |
R |
Qn |
Qn+1 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
||||
|
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
||||
|
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
||||
|
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
||||
|
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
||||
|
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
||||
|
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
||||
|
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
б
в
Рис. 5.4. Синхронный RS-триггер
Задание 5. Исследование синхронного D-триггера.
Соберите схему согласно рис. 5.5,а. Подключите входы D и C к тумблерам, а выход Q к светодиоду.
Подавая на входы схемы наборы логических переменных согласно рис. 5.5,б, фиксируйте значение выхода Qt+1.
Постройте диаграммы С = f(t), D = f(t), Q = f(t) (рис. 5.5,в) .
|
C |
D |
Qn |
Qn+1 |
|
0 |
0 |
||
|
0 |
0 |
||
|
0 |
1 |
||
|
0 |
1 |
||
|
1 |
0 |
||
|
1 |
0 |
||
|
1 |
1 |
||
|
1 |
1 |
а б
в
Рис. 5.5. Синхронный D-триггер
Задание 6. Исследование синхронного DV-триггера согласно рис. 5.6,а. Подключите входы V, C и D к тумблерам, а выход Q к светодиоду.
Подавая на входы схемы наборы логических переменных, постройте самостоятельно таблицу переходов DV-триггера и фиксируйте в ней значение Qn+1 для каждого набора. Убедитесь, что при V = 0 триггер находится в режиме хранения информации, а при V = 1 работает как D-триггер.
Постройте диаграммы С = f(t), V = f(t), D = f(t), Q = f(t) (рис. 5.6,б).
а
б
Рис. 5.6. Синхронный DV-триггер
Задание 7. Форма отчета.
Отчет должен содержать: цель работы, исследуемые схемы, таблицы переходов, временные диаграммы, выводы.
Задание для самоконтроля
5. При каком наборе входных переменных RS-, S-, R-, D-, DV-триггеры, собранные на элементах И-НЕ, устанавливаются в “единичное” состояние?
6. При каком наборе входных переменных RS-, S-, R-, D-, DV-триггеры, собранные на элементах И-НЕ, устанавливаются в “нулевое” состояние?
7. Можно ли реализовать Т-триггер на одной элементарной запоминающей ячейке?
8. Что такое двухступенчатый триггер (MS-триггер)?
9. Сформулируйте назначение входа “V” DV- и TV-триггера.
Лабораторная работа №6
“Исследование режимов работы универсального DSR-триггера на базе ИМС 155ТМ2”
Цель работы - ознакомление с логикой работы ИМС 155ТМ2 и изучение возможности реализации на ее базе различных типов триггеров.
Задание для домашней подготовки
1. Выполните теоретический анализ режимов работы, таблицы переходов, временных диаграмм ИМС 155ТМ2 и возможности реализации на ее базе асинхронного RS-триггера, синхронных D-триггера и T-триггеров.
Задание и методика выполнения работы
Задание 1. Исследование режимов работы ИМС 155ТМ2.
Соедините входы S. R, D триггера (рис. 6.1,а) с входами тумблеров, вход С с выходом схемы РФИ, а выход Q со светодиодом.
Подавая на входы схемы различные наборы логических переменных согласно рис. 6.1,б, фиксируйте в таблице переходов для каждого набора значение выхода Q.
|
S |
R |
C |
D |
Qn+1 |
|
0 |
0 |
Запрет |
||
|
0 |
1 |
Х |
Х |
|
|
1 |
0 |
Х |
Х |
|
|
1 |
1 |
0 |
Х |
|
|
1 |
1 |
1 |
0 |
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
а б
Рис. 6.1. ИМС 155ТМ2
Задание 2. Исследование асинхронного RS-триггера на базе ИМС 155ТМ2.
Соберите схему согласно рис. 6.2,а. Подавая на вход схемы полный набор логических переменных S и R, фиксируйте значение выхода Q для каждого набора (рис. 6.2,б).
|
S |
R |
Qn+1 |
|
0 |
0 |
|
|
0 |
1 |
|
|
1 |
0 |
|
|
1 |
1 |
а б
Рис. 6.2. Асинхронный RS-триггер на базе ИМС 155ТМ2
Постройте экспериментальные диаграммы S = f(t), R = f(t) и Q = f(t) аналогичные представленным на рис 6.2,в.
Рис. 6.2. Временные диаграммы асинхронного RS-триггера на базе ИМС 155ТМ2
Задание 3. Исследование синхронного D-триггера.
Соберите схему согласно рис. 6.3,а. Подавая на входы D и C схемы триггера, изменяющиеся во времени согласно их диаграммам (рис. 6.3,б), логические сигналы, постройте экспериментальную диаграмму Q = f(t), синхронную с диаграммами С = f(t) и D = f(t).
а б
Рис. 6.3. Синхронный D-триггер
Проверьте приоритетность входов S и R и покажите ее на диаграммах, добавив к имеющимся диаграммы S = f(t) и R = f(t).
Задание 4. Исследование T-триггера.
Соберите схему согласно рис. 6.4,а. Подавая на вход С периодическую последовательность импульсов, нарисуйте временные диаграммы С = f(t) и Q = f(t), рис. 6.4,б.
а
б
Внимание. Синхроимпульсы на вход С должны подаваться через схему РФИ (см. Введение, рисунок).
Проверьте приоритетность входов S и R.
Соберите схему согласно рис.6.5,а. Подавая на входы “Старт (S)”, “Стоп (С)” и тактовые импульсы (ТИ) логические сигналы соответственно диаграммам рис. 6.5,б, нарисуйте временные диаграммы Q = f(t) и Y = f(t).
а
Соберите схему согласно рис.6.6,а. Подавая на входы “Старт (С)” и “Стоп (R)” и ТИ сигналы согласно диаграммам (рис. 6.6,б), нарисуйте временные диаграммы Q = f(t) и Y = f(t).
а
б
ИМС 155ТМ2
Задание 6. Форма отчета.
Отчет должен содержать: цель работы, все исследуемые схемы, таблицы переходов, временные диаграммы, выводы.
Задание для самоконтроля
Лабораторная работа №7
“Исследование режимов работы универсального
JKRS-триггера на базе ИМС 155ТВ1”
Цель работы - ознакомление с логикой работы ИМС 155ТВ1, изучение возможности реализации на ее базе различных двухступенчатых триггеров.
Задание для домашней подготовки
Изучить и проанализировать режимы работы, таблицы переходов, временные диаграммы ИМС 155ТВ1 и возможности реализации на ее базе асинхронного RS-триггера, синхронных RS-, D-, DV, Т-, ТV-триггеров.
Задание и методика выполнения работы
Задание 1. Исследование режимов работы универсально- го JKRS-триггера со сложной входной логикой (ИМС155ТВ1).
Соедините входы S, R, J, K ИМС 155ТВ1 (рис. 7.1,а) с выходами тумблеров, вход С с выходом схемы РФИ, а выход Q со светодиодом.
Подавая на входы схемы все наборы входных логических переменных согласно рис. 7.1,б, фиксируйте в таблице переходов значение выхода Q.
а
|
S |
R |
C |
J |
K |
Qn+1 |
|
0 |
0 |
запрет |
|||
|
0 |
1 |
х |
х |
х |
|
|
1 |
0 |
х |
х |
х |
|
|
1 |
1 |
0 |
х |
х |
|
|
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
|
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
б
Рис. 7.1. Универсальный JKRS-триггер со сложной входной логикой (ИМС155ТВ1)
Задание 2. Исследование асинхронного RS-триггера.
Соберите схему согласно рис. 7.2,а. Подавая на вход схемы логический набор входных логических переменных S и R, фиксируйте значение выхода Q для каждого набора (рис. 7.2,б).
Постройте экспериментально диаграммы S = f(t), R = f(t) и Q = f(t) аналогично рис. 7.2,в.
|
S |
R |
Qn+1 |
|
0 |
0 |
|
|
0 |
1 |
|
|
1 |
0 |
|
|
1 |
1 |
а б
в
Рис. 7.2. Асинхронный RS-триггер
Задание 3. Исследование синхронного RS-триггера.
Соберите схему согласно рис. 7.3,а. Подавая на входы схемы С, S’ и R’ полный набор этих логических переменных, фиксируйте значение выхода Q для каждого набора в таблице (рис. 7.3,б).
а
|
C |
S’ |
R’ |
Qn+1 |
|
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
0 |
1 |
|
|
0 |
1 |
0 |
|
|
0 |
1 |
1 |
|
|
1 |
0 |
0 |
|
|
1 |
0 |
1 |
|
|
1 |
1 |
0 |
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
1 |
0 |
0 |
|
|
1 |
0 |
1 |
|
|
1 |
1 |
0 |
|
|
1 |
1 |
1 |
б
в
Рис. 7.3. Синхронный RS-триггер
Постройте экспериментальные диаграммы С = f(t), S’ = f(t), R’ = f(t) и Q = f(t) согласно рис. 7.3,в. Синхроимпульсы С=f(t) подаются от РФИ.
Отметьте, по какому фронту синхроимпульса этот триггер при двух активных сигналах S’ = R’ = 1 меняет свое состояние на противоположное.
Проверьте приоритетность входов S и R.
Задание 4. Исследование синхронного D-триггера.
Соберите схему согласно рис. 7.4,а.
а
б
Рис. 7.4. D-триггер
Подавая на входы D и С схемы триггера, изменяющиеся во времени, согласно их диаграммам (рис. 7.4,б), логические сигналы, постройте экспериментальные диаграммы С = f(t), D = f(t), Q = f(t).
Проверьте приоритетность входов S и R и покажите ее на диаграммах.
Задание 5. Исследование синхронного DV-триггера.
Соберите схему согласно рис. 7.5,а.
а
б
Рис. 7.5. DV-триггер
Подавая на входы D, V и C схемы триггера логические сигналы согласно их диаграммам (рис.7.5,б), постройте экспериментальные диаграммы С = f(t), D = f(t), V = f(t) и Q = f(t). Сравните их с полученными выше.
Задание 6. Исследование синхронного Т-триггера.
Соберите схему согласно рис. 7.6,а.
Подавая на вход Т периодическую последовательность импульсов, постройте диаграммы С = f(t), Q = f(t) (рис. 7.6,б).
Проверьте приоритетность входов S и R.
а
в
Рис. 7.6. Т-триггер
Задание 7. Исследование синхронного ТV-триггера.
Соберите схему согласно рис. 7.7,а.
Выполните исследования по методике п.6 при значениях логического сигнала на входе V равном лог.”1” и лог.”0”. Постройте диаграммы V = f(t), C = f(t), Q = f(t) (рис. 7.7,б). Сравните с полученными выше.
а
Рис. 7.7. TV-триггер
б
Рис. 7.7. Временные диаграммы TV-триггера
Задание 8. Форма отчета.
Отчет должен содержать: цель работы, схемы, таблицы переходов, временные диаграммы, выводы.
Задание для самоконтроля
1. Сформулируйте определение для универсального триггера.
2. Что такое JK-триггер?
3. Что такое асинхронные и синхронные тактируемые триггеры?
4. Опишите работу универсального JK-триггера в асинхронном и синхронном режимах.
5. По какому фронту синхроимпульса осуществляется переключение триггеров, реализованных на ИМС 155ТВ1?
6. Какие входы ИМС 155ТВ1 имеют приоритет?
7. Какие логические сигналы являются активными на входах S,R ИМС 155ТВ1?
8. При каком наборе логических сигналов на входах схем “&J” и “&K” ИМС 155ТВ1 сигналы J и K являются активными?
9. Что такое счетный режим работы универсального триггера (155ТВ1)?
Лабораторная работа №8
“Исследование режимов работы регистров памяти и регистров сдвига”
Цель работы - ознакомление с логикой работы регистров памяти и регистров сдвига и универсального регистра, выполненного в виде ИМС.
Задание для домашней подготовки
Изучить и проанализировать логику работы регистров памяти и сдвига, реализованных на D-триггерах, а также универсальных регистров с последовательной и параллельной записью информации в интегральном исполнении, например ИМС К155ИР1.
Задание и методика выполнения работы
Задание 1. Исследование регистра памяти на D-триггерах.
1.1. Соберите схему трехразрядного регистра памяти согласно рис. 8.1,а.
Рис. 8.1,а. Регистр памяти на D-триггерах
1.2. Соедините информационные входы регистра D0, D1, D2 c тумблерами, синхровход с генератором синхроимпульсов, а выходы Q0, Q1, Q2 со светодиодами.
1.3. Установите на информационных входах D0, D1, D2 трехразрядный двоичный код 101. Запишите этот код в регистр. Подавая на синхровход С синхроимпульс, отметьте по фронту или срезу синхроимпульса осуществляется запись.
1.4. Изменяя последовательности двоичных кодов 010, 110, 011, 111 на информационных входах при С=0, повторите п. 1.3.
1.5. Постройте экспериментальные диаграммы С=f(t), Q0=f(t), Q1=f(t), Q2=f(t), рис. 8.1,б.
Рис. 8.1,б. Временные диаграммы регистра памяти на D-триггерах
Задание 2. Исследование регистра сдвига на D-триггерах.
2.1. Соберите схему четырехразрядного сдвигового регистра согласно рис. 8.2,а.
Рис. 8.2,а. Сдвиговый регистр
2.2. Получите у преподавателя заданные четырехразрядные последовательные двоичные коды.
2.3. Проанализируйте диаграммы, изображенные на рис. 8.2,б, и разберитесь в методике записи последовательного кода в сдвиговый регистр.
Рис. 8.2,б. Временные диаграммы сдвигового регистра
2.4. Запишите заданный последовательный четырехраз - рядный код в регистр согласно рис. 8.2,б.
2.5. По результатам эксперимента постройте диаграммы R=f(t), С=f(t), D=f(t), Q2=f(t), Q1=f(t), Q0=f(t) и отметьте возможность использования сдвигового регистра как преобразователя последовательного кода в параллельный.
2.6. Подайте на вход D сигнал лог. ”0”. Считайте записанную в регистре информацию в последовательном коде и отобразите этот процесс на диаграмме. Отметьте работу сдвигового регистра как преобразователя параллельного кода в последовательный.
Задание 3. Исследование кольцевого регистра на D-триггерах.
3.1. Запишите в регистр (рис. 8.2,а) последовательный двоичный код 1010. Соберите схему кольцевого регистра, для чего отключите вход “D” регистра от тумблера и соедините его с выходом “Q0” регистра.
3.2. Подавая последовательно на синхровход “С” тактовые импульсы, изучите работу кольцевого регистра.
3.3. По результатам эксперимента постройте диаграммы R=f(t), С=f(t), Q3=f(t), Q2=f(t), Q1=f(t), Q0=f(t).
Задание 4. Форма отчета.
Отчет должен содержать: цель работы, схемы, диаграммы выводы.
Задание для самоконтроля
Лабораторная работа №9
“Исследование режимов работы счетчиков импульсов”
Цель работы - ознакомление с логикой работы асинхронных и синхронных суммирующих и вычитающих счетчиков.
Задание для домашней подготовки
Изучить и проанализировать режимы работы, таблицы состояний, временные диаграммы и схемы, реализующие асинхронные и синхронные суммирующие и вычитающие счетчики импульсов на базе ИМС 155 ТВ1 и 155ТМ2.
Задание и методика выполнения работы
Задание 1. Исследование асинхронного суммирующего счетчика на JK-триггерах.
1.1. Соберите схему трехразрядного асинхронного суммирующего счетчика (рис. 9.1,а)
1.2. Соедините синхровход счетчика с выходом схемы РФИ, а выходы Q0, Q1, Q2 счетчика со светодиодами.
1.3. Подавая на синхровход счетчика синхроимпульсы С, постройте экспериментальные временные диаграммы С=f(t),R=f(t), Q0=f(t), Q1=f(t), Q2=f(t) (рис. 9.1,б). Определите модуль счета (N) этого счетчика.
1.4. Объедините и выведите на тумблер все входы установки триггеров счетчика в единичное состояние S, а на другой тумблер все входы установки триггеров в нулевое состояние R.
1.5. Подавая на эти объединенные входы различные комбинации наборов логических переменных S и R (01, 10, 11), определите, при какой комбинации счетчик устанавливается в нулевое состояние и состояние N–1. Убедитесь в приоритетности этих входов по сравнению с синхровходом.
а
б
Рис. 9.1. Асинхронный суммирующий счетчик на JK-триггерах
Задание 2. Исследование асинхронного вычитающего счетчика на JK-триггерах.
2.1. Соберите схему трехразрядного асинхронного вычитающего счетчика согласно рис. 9.2.
2.2. Повторите пункты 1.2 и 1.3 для схемы рис. 9.2.
Рис. 9.2. Асинхронный вычитающий счетчик на JK-триггерах
Задание 3. Исследование синхронного суммирующего счетчика на JK-триггерах.
3.1. Соберите схему трехразрядного синхронного суммирующего счетчика согласно рис. 9.3.
3.2. Повторите пункты 1.2 и 1.3 для схемы рис. 9.3.
Рис. 9.3. Синхронный суммирующий счетчик на JK-триггерах
Задание 4. Исследование асинхронного суммирующего счетчика на D-триггерах.
4.1. Соберите схему трехразрядного асинхронного счетчика согласно рис. 9.4.
Рис. 9.4. Асинхронный суммирующий счетчик на D-триггерах
Рис. 9.4. Продолжение
Задание 5. Исследование асинхронного вычитающего счетчика на D-триггерах.
5.1. Соберите схему трехразрядного асинхронного вычитающего счетчика согласно рис. 9.5,а.
5.2. Повторите пункты 1.2 и 1.3 для схемы рис. 9.5,а, временные диаграммы которой представлены на рис. 9.5,б.
9.5,а. Асинхронный вычитающий счетчик на D-триггерах
9.5,б. Временные диаграммы асинхронного вычитающего счетчика на D-триггерах
Задание 6. Форма отчета.
Отчет должен содержать: цель работы, схемы, диаграммы, выводы.
Задание для самоконтроля
Лабораторная работа №10
“Исследование счетчиков с произвольным модулем счета”
Цель работы – ознакомление с принципом построения и принципом действия счетчиков с произвольным модулем счета на JK-триггерах.
Задание для домашней подготовки
1. Теоретически ознакомьтесь с методикой построения счетчиков с произвольным модулем счета с принудительным обнулением и исключением лишних состояний.
2. Разработайте и нарисуйте схемы счетчиков, рассмотренных в п.1, и поясните их работу диаграммами.
Задание и методика выполнения работы
Задание 1. Исследование счетчиков с принудительным обнулением.
1.1. Соберите схему счетчика с принудительным обнулением согласно рис. 10.1.
1.2. Подавая на вход счетчика “С” периодическую последовательность импульсов от генератора синхроимпульсов, постройте экспериментальные диаграммы С=f(t), Q0=f(t), Q1=f(t), Q2=f(t).
1.3. Проанализируйте работу схемы и определите модуль счета.
1.4. Соберите схему счетчика с принудительным обнулением согласно рис. 10.2.
1.5. Исследуйте ее согласно п.1.2 и 1.3 настоящей работы.
10.1. Схема 1 счетчика с принудительным обнулением
10.2. Схема 2 счетчика с принудительным обнулением
1.6. На базе схемы рис. 10.2 постройте счетчики с другими модулями счета, значения которых получите у преподавателя, и исследуйте их по методике п.1.2.
1.7. Сравните режимы работы схем рис. 10.1 и рис. 10.2 и отметьте преимущество последней.
Задание 2. Исследование счетчиков с исключением лишних состояний.
2.1. Соберите схему счетчика согласно рис. 10.3.
2.2. Исследуйте ее по методике п.1.3 и 1.2.
2.3. Повторите пункт 1.6 для рис. 10.3.
Задание 3. Форма отчета.
Отчет должен содержать: цель работы, схемы, диаграммы, выводы.
Рис. 10.3. Счетчик с исключением лишних состояний
Задание для самоконтроля
1. Ознакомьтесь с принципами построения счетчиков с произвольным модулем счета.
2. Какие лишние состояния и каким образом следует исключить их при построении синхронного суммирующего счетчика на JK-триггерах (ИМС 155ТВ1) с модулем счета 3, 5, 7, 9?
3. Постройте диаграммы, поясняющие работу счетчиков, рассмотренных в п.2?
4. Какой принцип положен в основу построения счетчиков с принудительным обнулением?
5. Выполните теоретический анализ работы счетчиков, представленных на рис. 1 и рис. 2 настоящей лабораторной работы, и отметьте недостатки и преимущество одной схемы по сравнению с другой.
Лабораторная работа №11
“Исследование делителей частоты”
Цель работы – ознакомление с принципами построения схем делителей частоты и исследование их принципа действия.
Задание для домашней подготовки
1. Ознакомьтесь теоретически с принципами построения безвентильных счетчиков-делителей на JK-триггерах (155ТВ1), делителей на регистрах сдвига с перекрестными связями на D-триггерах (155ТМ2).
2. Разработайте и нарисуйте схемы делителей частоты на ИМС 155ТВ1 и 155ТМ2 с произвольным коэффициентом деления и диаграммы, иллюстрирующие их работу.
Задание и методика выполнения работы
Задание 1. Исследование счетчиков-делителей частоты на JK-триггерах без дополнительных элементов (безвентильных счетчиков-делителей).
1.2. Подавая на вход “С” счетчика-делителя периодическую последовательность импульсов от генератора синхросигналов, постройте экспериментальные диаграммы С=f(t), Q0=f(t), Q1=f(t).
1.3. Проанализируйте работу схемы делителя (рис. 11.1), определите его коэффициент деления и сформулируйте правила построения счетчика-делителя с коэффициентом деления К=2α+1.
1.4. Повторите пункты 1.1… 1.3 для схемы счетчика делителя, представленного на рис. 11.2.
Рис. 11.1. Схема 1 счетчика-делителя
Рис. 11.2. Схема 2 счетчика-делителя
1.5. Повторите пункты 1.1, 1.2 для схемы счетчика-делителя, представленного на рис. 11.3.
1.6. Проанализируйте работу схемы делителя (рис. 11.3), определите его коэффициент деления и сформулируйте правила построения счетчика делителя с коэффициентом К=2β(2α+1).
1.7. На базе исследованных схем постройте счетчики-делители с коэффициентами деления, заданными преподавателем, и исследуйте их по методике п. 1.1,1.2.
Рис. 11.3. Схема 3 счетчика-делителя
1.8. Проанализируйте работу этих схем и сформулируйте правила построения счетчиков-делителей с К=2γ(2β(2α+1)+1).
Задание 2. Исследование делителей на регистрах сдвига с перекрестными связями.
2.1. Соберите схему делителя на регистре сдвига с перекрестной связью, представленную на рис. 11.4.
Рис. 11.4. Схема 4 счетчика-делителя
2.2. Подавая на вход “С” делителя периодическую последовательность импульсов от генератора синхроимпульсов, постройте временные диаграммы С=f(t), Q0=f(t), Q1=f(t), Q2=f(t), Q3=f(t).
2.3. Проанализируйте работу делителя (рис. 11.4) и определите его коэффициент деления.
Задание 3. Форма отчета.
Отчет должен содержать: цель работы, схемы, диаграммы, выводы.
Задание для самоконтроля
1. Определите назначение и область применения делителей частоты.
2. Какие известные вам устройства цифровой техники можно использовать в качестве делителей частоты импульсов?
3. Сформулируйте алгоритм построения безвентильных счетчиков-делителей.
4. Напишите выражения Кдел=5, 9, 11, 15, 19 для безвентильных счетчиков-делителей.
Оглавление
|
Введение |
3 |
|
Лабораторная работа №5. “Исследование триггеров на базе универсальных схем И-НЕ”………………………………………….. |
4 |
|
Задание для самоконтроля………………………………………….. |
11 |
|
Лабораторная работа №6. “Исследование режимов работы универсального DSR-триггера на базе ИМС 155ТМ2”………….. |
11 |
|
Задание для самоконтроля………………………………………….. |
16 |
|
Лабораторная работа №7. “Исследование режимов работы универсального JKSR-триггера на базе ИМС 155ТВ1”…………. |
17 |
|
Задание для самоконтроля………………………………………….. |
24 |
|
Лабораторная работа №8. “Исследование режимов работы регистров памяти и регистров сдвига”…………………………….. |
25 |
|
Задание для самоконтроля………………………………………….. |
29 |
|
Лабораторная работа №9. “Исследование режимов работы счетчиков импульсов”…………………………………………………. |
30 |
|
Задание для самоконтроля………………………………………….. |
35 |
|
Лабораторная работа №10. “Исследование счетчиков с произвольным модулем счета”……………………………………… |
36 |
|
Задание для самоконтроля………………………………………….. |
38 |
|
Лабораторная работа №11. “Исследование делителей частоты”…………………………………………………………………. |
39 |
|
Задание для самоконтроля………………………………………….. |
42 |
Геннадий Иванович АСМОЛОВ
Валентин Михайлович РОЖКОВ
Олег Павлович ЛОБОВ
АНАЛОГОВЫЕ И ЦИФРОВЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ И МИКРОПРОЦЕССОРЫ – ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТНЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ
Лабораторный практикум
Редактор Лапина Н.П.
Тем. план 2006 г., п. 2
Подписано в печать 25.04.2007 Формат 60х84/16
Печать офсетная Усл. печ. л. 2,6 Уч. - изд. л. 2,1
Тираж 150 экз. Заказ 263 Цена 17 руб.
Ротапринт МАДИ (ГТУ). 125319, Москва, Ленинградский просп., 64
PAGE 44