Лабораторна робота Вивчення роботи тригерів
Мета: Дослідити роботу асинхронних тригерів RS-типу та скласти для них таблиці істинності
Дослідити роботу тригерів D- та Т-типу, скласти для них таблиці істинності та намалювати часові діаграми, що пояснюють принцип роботи.
Обладнання: Стенд універсальний ОАВТ.
Плата №2, технологічні карти 2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 3-7.
Перемичка.
Техніка безпеки:
Напруга живлення стенду "ОАВТ"- 220 В, 50 Гц є небезпечною для життя !!!
Стенд перед початком роботи необхідно заземлити.
Встановлення до стенду плат та їх заміну проводити тільки при вимкненому живленні стенду.
Для уникнення ураження електричним струмом забороняється розбирати стенд та самостійно замінювати плавкі вставки.
Забороняється встановлювати до стенду плати, які не вказані в інструкції. Після закінчення роботи вимкнути живлення стенду та відключити стенд від мережі живлення.
Теоретичні відомості:
Тригер - це послідовнісна схема з двома станами, кожне з яких при певних умовах на входах залишається постійним (тобто стабільним). Кожному з цих станів ставиться у відповідність логічне значення, що “зберігає” тригер (якщо на виході тригера високий рівень напруги - “1” та “0” - у противному випадку). Таким чином, у послідовнісній схемі для подання значень кожної змінної, яку потрібно зберігати для використання в певний момент часу, варто використати окремий тригер. Сукупний стан послідовнісної схеми, запам'ятовуючий пристрій якої реалізовано на тригерах, є просто комбінацію станів цих тригерів.
Загалом кажучи, у тригера повинна бути принаймні одна вихідна лінія, що представляє логічне значення, яке відповідає стану тригера. Коли на вихідній лінії логічна 1, говорять, що тригер встановлений, у противному випадку говорять, що тригер скинутий. Тригер має кілька вхідних ліній, сигнали на які (разом з поточним станом тригера) визначають наступний стан тригера. Від функцій вхідних ліній залежить тип тригера.
Залежно від комбінації вхідних сигналів тригери поділяються на RS, MS, D, JK, T - тригери.
Найпростішим тригером є RS - тригер. RS - тригер має два входи і два виходи. Входи та виходи тригера мають свої позначення. Один із входів тригера називається входом встановлення і позначається буквою S (від англійського set - встановити), а інший - входом скидання і позначається буквою R ( від reset - скинути). Тригер (рис. 18.2) має два симетричних виходи. На одному виході (умовно називаному прямим виходом) сигнал представляється без заперечення (вихід Q), а на іншому - із запереченням (`Q - інверсний вихід).
Рисунок 1 – Графічне позначення RS – тригера
Таблицю істинності RS-тригеру.
R |
S |
Qn |
|
Режим |
0 |
0 |
|
|
Зберігання |
0 |
1 |
1 |
0 |
Встановлення |
1 |
0 |
0 |
1 |
Скидання |
1 |
1 |
0 |
0 |
Суперечливий |
Незважаючи на велику розмаїтість тригерів, практично всі тригери будуються на базі RS -тригерів.
За моментом реакції на вхідні сигнали тригери розрізняють асинхронні та синхронні.
Асинхронний тригер змінює свій стан безпосередньо в момент зміни сигналу на його інформаційних входах, тобто його безпосередня реакція на зміну вхідного сигналу близька до реакції комбінаційного елемента.
Синхронний тригер змінює свій стан лише в строго визначені (тактові) моменти часу, що відповідають дії активного сигналу на його синхронізуючому вході С.
За видом активного логічного сигналу, що діє на інформаційні входи тригери розподіляють на статичні – що керуються рівнем сигналу, та динамічні, що керуються зміною вхідного сигналу.
Хід роботи:
Підключити до стенду плату №2, після чого можна включити живлення стенду.
Дослідження асинхронних тригерів RS-типу. Встановити послідовно до стенду технологічні карти 2-1, 2-2, 2-3. Для кожної карти виконати усі можливі комбінації вхідних сигналів (за допомогою кнопок 8В2 та 8ВЗ) та скласти таблиці істинності тригерів, схеми яких приведені у відповідних картах.
Встановити до стенду технологічну карту 2-4. Перемикач SА1 задає інформацію на вході даних динамічного D-тригеру, який досліджується. Кнопка SВ1 використовується для запуску генератора одиночного імпульсу синхронізації. При відпусканні SВ1 (по спаду сигналу від неї) запускається генератор одиночного імпульсу синхронізації, який й надсилає одиночний імпульс до входу синхронізації тригеру. Тому, якщо кнопку SВ1 не натиснуто або натиснуто, то переключення тригеру не відбувається. Воно відбувається під час відпускання кнопки.
Переконатися, що запис інформації до тригеру може відбутися саме під час дії фронту синхросигналу на вході синхронізації тригеру.
Скласти таблицю істинності D-тригеру. Намалювати часові діаграми, що пояснюють принцип роботи D-тригеру.
Зверніть увагу! Для сигналу синхронізації у таблицях істинності пристроїв з динамічним керуванням використовують не тільки значення сигналу "0" та "1", але й прийняті позначення фронту або спаду .
Встановити до стенду карту 2-7. Встановити перемичку між крапками VI та Х2. Кнопка SВ1 використовується для запуску генератора одиночного імпульсу синхронізації. При відпусканні кнопки SВ1 (по спаду від неї) запускається генератор одиночного імпульсу синхронізації.
Перевірити роботу Т-тригеру шляхом подачі декількох імпульсів синхронізації. Переконатися, що, переключення тригеру відбувається саме під час дії фронту синхросигналу на вході синхронізації тригеру.
Скласти таблицю істинності Т-тригеру. Намалювати часові діаграми, що пояснюють принцип роботи Т-тригеру.
Зверніть увагу! Для тригерів та інших цифрових автоматів з пам'яттю, прийнято у певних випадках (коли недоцільно або неможливо визначити конкретне значення сигналу "0" або "1"у певний момент час) використовувати у таблицях істинності загальне позначення сигналів типу Q(t-1),, Q(t-1)
Зміст звіту:
Звіт повинен містити назву та мету роботи, перелік обладнання, стислі теоретичні відомості, схеми технологічних карт, таблиці істинності, часові діаграми та висновки по роботі.
Контрольні питання:
Що таке тригер?
Класифікація тригерів.
Зображення УГП різних типів тригерів.
Побудувати часові діаграми різних типів тригерів.