отчеты по лабораторным работам / лабораторная работа # 2 / lab2

Схемотехника

Лабораторная работа №2

«Исследование триггеров»

Вариант 2

Выполнили студенты группы

3100

Голубцов Евгений

Пермяков Валерий

2009

Цель работы:

Ознакомление со структурой и функционированием триггеров. Построение простейших синхронных схем (регистров, счетчиков).

Задачи:

1. Ознакомление со структурой триггеров на вентильном уровне.

2. Исследование динамических параметров триггеров.

3. Исследование запрещенных состояний триггеров.

4. Построение простейших синхронных схем.

Инструментальные средства (оборудование и программное обеспечение) для выполнения работы: Лабораторная работа выполняется в среде инструментального программного комплекса Multisim 10.

1. Построить схему асинхронного RS-триггера.

Электрическая схема

Таблица истинности

S	R	Q
0	0	Без изменений
1	0	1
0	1	0
1	1	Не допускается

Временная диаграмма

По полученным данным можно охарактеризовать работу RS-триггера:

1. На входы установки и сброса подан 0. Это условие – нормальное состояние покоя, оно не оказывает никакого влияния на состояния на выходах триггера.

2. На вход установки подана 1, на вход сброса – 0. Это условие приведет к установке на выходе состояния Q=1, в котором защелка останется даже после возвращения входа сброса в нулевое состояние.

3. На вход установки подан 0, на вход сброса – 1. Это условие приведет к установке на выходе состояния Q=0, в котором защелка останется даже после возвращения входа сброса в единичное состояние.

4. На входы установки и сброса подана 1. При этом условии триггер попытается одновременно выполнить операции установки и сброса, то есть установиться в состояние Q=¬Q=0.

2. На базе полученного RS-триггера построить синхронный JK-триггер управляемый передним фронтом на тактовом входе. Построить таблицу истинности полученного триггера.

Электрическая схема

Временная диаграмма

ИЛИ

Электрическая схема

Временная диаграмма

Таблица истинности:

J	K	CLK	Q
0	0	↑	Без изменений (Q0)
1	0	↑	1
0	1	↑	0
1	1	↑	Переключение (¬Q0)

JK-триггер работает так же как RS-триггер, с одним лишь исключением: при подаче логической единицы на оба входа J и K состояние выхода триггера изменяется на противоположное. Вход J аналогичен входу S у RS-триггера. Вход K аналогичен входу R у RS-триггера. При подаче единицы на вход J и нуля на вход K выходное состояние триггера становится равным логической единице. А при подаче единицы на вход K и нуля на вход J выходное состояние триггера становится равным логическому нулю. JK-триггер в отличие от RS-триггера не имеет запрещённых состояний на основных входах, однако это никак не помогает при нарушении правил разработки логических схем. На практике применяются только синхронные JK-триггеры, то есть состояния основных входов J и K учитываются только в момент тактирования, например по положительному фронту импульса на входе синхронизации.

2. Асинхронный RS-триггер на элементах ИЛИ-НЕ.

Электрическая схема

Таблица истинности

S	R	Q
0	0	Без изменений
1	0	1
0	1	0
1	1	Не допускается

Временная диаграмма

По полученным данным можно охарактеризовать работу RS-триггера:

1. На входы установки и сброса подан 0. Это условие – нормальное состояние покоя, оно не оказывает никакого влияния на состояния на выходах триггера.

2. На вход установки подана 1, на вход сброса – 0. Это условие приведет к установке на выходе состояния Q=1, в котором защелка останется даже после возвращения входа сброса в нулевое состояние.

3. На вход установки подан 0, на вход сброса – 1. Это условие приведет к установке на выходе состояния Q=0, в котором защелка останется даже после возвращения входа сброса в единичное состояние.

4. На входы установки и сброса подана 1. При этом условии триггер попытается одновременно выполнить операции установки и сброса, то есть установиться в состояние Q=¬Q=0.

2. Синхронный двоичный 4-х разрядный реверсивный счетчик.

Электрическая схема

Временная диаграмма

Прямой порядок

Обратный порядок

Синхронный двоичный 4-х разрядный реверсивный счетчик считает в прямом направлении, если на подать сигнал управления 1 и в обратном если подать сигнал управления 0. Для удобства значения счетчика выведены на электронное табло.