5.4 Контрольні запитання
5.4.1. Чи є елементом пам'яті вимикач настільної лампи?
5.4.2. Якщо продовжити попереднє питання, то як можна охарактеризувати:
а) кнопковий вимикач (один раз натиснув - лампа горить; другий
раз натиснув - лампа згасла);
б) клавішний перемикач-коромисло: натиснув на одне плече - лампа запалилася або продовжує залишатися такою, що горить; натиснув на інше плече - згасла. Аналогія з якими видами тригерів напрошується?
5.4.3. Чим відрізняється робота RS - тригера з прямими входами від роботи RS-тригера з інверсними входами?
5.4.4. Чому комбінація сигналів 11 на входах RS-тригера називається «забороненою»?
5.4.5. У чому принципова відмінність роботи синхронних тригерів від асинхронних?
5.4.6. Яка пріоритетність інформаційних і установочних входів в синхронних тригерах?
5.4.7. Чому JK-тригер при J=к=1 не перетворюється на автогенератор?
5.4.8. Чому Т-тригер отримав назву лічильного? Яке число імпульсів він може полічити?
5.4.9. Як працює D-тригер, якщо D =Q?
Лабораторна робота № 6
Тема: Дослідження двійкових лічильників
Мета роботи: вивчення структури і роботи сумуючих і віднімаючих двійкових лічильників.
6.1 Теоретичні відомості
Лічильник - пристрій призначений для лічення числа імпульсів, що поступають на його вхід. Кожен лічильний імпульс змінює стан лічильника на одиницю. Якщо при ліченні коди стану розміщені в зростаючому порядку, то лічильник називається що сумуючим, якщо в спадаючому порядку - що віднімаючим. Лічильники у яких напрямок рахунку може змінюватися називаються реверсивними.
Число дозволених станів лічильника називається модулем лічення Кс. Під час подачі на лічильник числа імпульсів більше Кс лічильник повертається в початковий стан. Лічильники у яких модуль лічення дорівнює цілому ступеню числа 2 (Кс = 2n) називаються двійковими.
Основу лічильників складають тригерні схеми. Лічильники можуть бути зібрані на D-тригерах або JK-тригерах. Тригери з'єднуються
послідовно. Число, що утворюється станом інверсних виходів тригерів лічильника, пов'язане з числом, утвореним станом прямих виходів тригерів співвідношенням:
Nпр = 2n - Nінв -1,
де n - число розрядів лічильника.
За способом організації міжрозрядних зв'язків лічильники діляться
на:
а) асинхронні лічильники, в яких перемикання тригерів в розрядах здійснюється послідовно один за іншим;
б) синхронні лічильники, в яких перемикання тригерів в розрядах здійснюється одночасно по сигналу синхронізації.
Основним динамічним параметром, визначаючим швидкодію лічильника, є час встановлення вихідного коду tk, що характеризує часовий інтервал між моментом подачі вхідного сигналу і моментом встановлення нового коду на виході.
6.2 Хід роботи
6.2.1. Дослідження асинхронного сумуючого лічильника на D-
тригерах.
а) Зберіть схему подану на рисунку 6.1. Включіть схему.
Рисунок 6.1 – Схема дослідження асинхронного сумуючого лічильника на D-тригерах.
б) Подавайте на вхід схеми тактові імпульси за допомогою ключа [С].
в) Спостерігаючи за станом логічних пробників, складіть часові діаграми роботи лічильника і таблицю станів.
г) Визначите модуль рахунку лічильника. Визначите відповідність між кодами, що утворюються на прямих і інверсних виходах лічильника.
д) За допомогою осцилографа визначите час встановлення коду в лічильнику. Час встановлення визначати по моменту перемикання останнього тригера.
6.2.2. Дослідження синхронного сумуючого лічильника на
JK-тригерах.
а) Зберіть схему показану на рисунку 6.2. Включіть схему.
б) Замалюйте часові діаграми роботи лічильника. Визначите
напрям зміни кодів на прямих виходах лічильника і Кс.
в) Входи логічного аналізатора підключіть до інверсних входів тригерів. Включіть схему. Змалюйте часові діаграми роботи лічильника. Визначите напрям зміни кодів на інверсних виходах лічильника і Кс. Складіть таблицю станів.
д) За допомогою осцилографа визначите час встановлення коду в лічильнику.
Рисунок 6.2 – Схема дослідження синхронного сумуючого лічильника на JK-тригерах.
6.2.3. Дослідження віднімаючого лічильника на D-тригерах.
а) Зберіть схему показану на рисунку 6.3. Включіть схему.
б) Змалюйте часові діаграми роботи лічильника. Визначите напрям зміни кодів на прямих виходах лічильника і Кс. Складіть таблицю станів.
в) Входи логічного аналізатора підключіть до інверсних входів тригерів. Включіть схему. Змалюйте часові діаграми роботи лічильника. Визначите напрям зміни кодів на інверсних виходах лічильника і Кс. Складіть таблицю станів.
Рисунок 6.3 – Схема дослідження віднімаючого лічильника на D-тригерах.
6.2.4. Дослідження віднімаючого лічильника на Jk-тригерах.
а) Зберіть схему показану на рисунку 6.4. Включіть схему.
б). Змалюйте часові діаграми роботи лічильника. Визначіть
напрям зміни кодів на прямих виходах лічильника і Кс. Складіть таблицю станів.
в) Входи логічного аналізатора підключіть до інверсних входів тригерів. Включіть схему. Змалюйте часові діаграми роботи лічильника. Визначите напрям зміни кодів на інверсних виходах лічильника. Складіть таблицю станів.
Рисунок 6.4 – Схема дослідження віднімаючого лічильника на Jk-тригерах.
6.2.5. Дослідження асинхронного реверсивного лічильника
а) Зберіть схему показану на рисунку 6.5. Включіть схему.
б) Задайте напрям лічення за допомогою перемикачів [+] і [-].
в) Змалюйте часові діаграми роботи лічильника. Визначите напрям зміни кодів на прямих виходах лічильника для обох напрямків лічення і Кс. Складіть таблицю станів.
Рисунок 6.5 – Схема дослідження асинхронного реверсивного лічильника.
6.2.6. Дослідження синхронного реверсивного лічильника
а) Зберіть схему показану на рисунку 6.6. Включіть схему.
Рисунок 6.6 – Схема дослідження синхронного реверсивного лічильника
б) Задайте напрям лічення за допомогою перемикачів [+] і [-].
в) Змалюйте часові діаграми роботи лічильника. Визначите напрям зміни кодів на прямих виходах лічильника для обох напрямів лічення і Кс. Складіть таблицю станів.
6.3 Зміст звіту
• схеми експериментів ;
• таблиці станів лічильників ;
• часові діаграми ;
• висновки за наслідками експериментів.