Содержание отчета
Отчет по работе должен содержать:
наименование работы и цель работы;
• справочные данные микросхем 155 серии:
• условное графическое обозначение исследуемой МС и нумерацию
выводов корпуса.
электрическую принципиальную схему для снятия передаточной характеристики инвертора
передаточную характеристику исследуемого инвертора.
результаты измерений (пункт 1.5)
схему кольцевого генератора
осциллограмму напряжения на выходе кольцевого генератора
• расчет среднего время задержки на один логический элемент tср.
выводы по работе.
Контрольные вопросы
Перечислить справочные данные микросхем 155 серии
С чем связана задержка в логических элементах
Объяснить схемы экспериментов и полученные результаты
Лабораторная работа №3. «Триггеры»
Цель работы: изучение функционирования триггеров различных типов и экспериментальное определение таблиц состояния (истинности) триггеров.
Задание 1: исследование работы асинхронного RS-триггера с инверсными входами (рис.1).
Рис. 1 Схема (а) и условное графическое обозначение RS- триггера( б)
1.1.Для исследования работы RS-триггера соберите электрическую схему (рис.2).
Рис. 2 RS-триггер на основе микросхемы К155ЛА8
В триггере использованы два элемента И-НЕ микросхемы К155ЛА8, которая содержит 4 подобных элемента. Данная микросхема аналогична микросхеме К155ЛА3, но рассчитана на больший ток. На рисунке введены следующие обозначения:
- вход сброса триггера в 0.
- вход установки триггера в 1.
- прямой выход триггера.
- вспомогательный (инверсный) выход.
При подаче на вход логического нуля (активный уровень) (при =1 (пассивный уровень)) триггер устанавливается в единичное состояние: = 1 ( = 0). При = 0(активный уровень) (и =1(пассивный уровень)) триггер устанавливается в нулевое состояние. Подавая на входы триггера различные комбинации логических уровней, заполнить таблицу 1 состояний асинхронного триггера с учётом включённых в неё описаний полученных состояний.
Таблица 1
t |
t |
t+1 |
t+1 |
t+1 |
t+1 |
Описание |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
|
|
0 |
1 |
1 |
0 |
|
|
|
0 |
1 |
0 |
0 |
|
|
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
|
|
1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
1 |
0 |
1 |
1 |
|
|
|
В таблице t и t обозначены уровни, которые были на входах триггера до подачи на его входы, так называемых, активных уровней.
Активным называется логический уровень, действующий на входе логического элемента и однозначно определяющий логический уровень выходного сигнала (независимо от логических уровней, действующих на остальных входах).
Для логических элементах ИЛИ-НЕ за активный уровень принимают высокий уровень, а для элементов И-НЕ низкий уровень.
Уровни, подача которых на один из входов не приводят к изменению логического уровня на входе элемента, называют пассивными.
St+1, t+1, Rt+1, t+1 обозначают логические уровни, подаваемые на вход триггера.
t+1 , t+1 обозначают логические уровни на выходе триггера, после подачи информации на вход.
Замечания :
1.Интегральная микросхема К155ЛА8 рассчитана на токи нагрузки, достаточные для надёжной работы различных индикаторов, например светодиодов, специальных миниатюрных ламп накаливания и жидких индикаторов.
2.Микросхемы серий К155, К555 имеют одну важную особенность: если на входы не подаётся сигнал, то это равносильно подаче единичного сигнала.
Задание 2: исследование работы D-триггера. Условное обозначение D-триггера приведено на рис. 3:
Рис. 3 Условное обозначение D-триггера
Вход
- это вход данных. На него подаётся
логический уровень, который необходимо
записать в триггер. Вход
называется тактовым. На него поступает
тактовый импульс, по которому и происходит
запись. На условном изображении триггера
тактовый вход
отмечен стрелкой в виде треугольника.
Это обозначает, что вход импульсный
(динамический). Потенциальный
вход реагирует на
потенциал поступающего на него сигнала
, а импульсный вход на изменение этого
сигнала. Т.е в D-триггере
осуществляется динамическое управление:
триггер реагирует на информационный
сигнал на входе
,
только в момент изменения сигнала на
входе С с 0 на 1 (или с 1 на 0 у различных
триггеров) такой вход называют прямым
динамическим.. Различают
импульсные входы
,
работающие по фронту и по срезу импульса.
Для выполнения задания необходимо собрать схему D-триггера , изображённую на рис.4 на основе микросхемы К155ТМ2, в которой имеется два RS-триггера и два D-триггера.
Рис. 4 Схема для исследования работы D-триггера
Работу D-триггера в таком режиме иллюстрируют графики, приведенные на рисунке 5.
б)
Рис. 5
Задание 3: проверить работу К155ТМ2 в режиме RS-триггера. Обратите внимание, что входы инверсные, т.е. управление осуществляется подачей на входы нулевых сигналов. Заполнить табл. 2.
Замечание: на входах С и D установить любые логические уровни и во время эксперимента эти уровни не изменять.
Таблица 2
|
|
|
|
|
|
Примечания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание 4: проверить работу D-триггера на собранной схеме.
Подавая на входы триггера различные комбинации логических уровней, заполнить таблицу состояний D-триггера с описанием полученных состояний. Заполнить табл. 3. Замечание: на входах и установить пассивные логические уровни, т.е. = =1 и во время эксперимента их не изменять или использовать как входы предварительной установки D триггера в необходимое состояние.
Таблица 3
|
|
|
Примечания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание 5. Соедините инверсный выход микросхемы К155ТМ2 с информационным входом и проверьте работу D- триггера в режиме счётного триггера. Подавая на вход С напряжение генератора низкой частоты (ГНЧ) убедиться, что частота сигнала на выходах триггера уменьшилась в два раза по сравнению с частотой на входе триггера.
Методические указания по оформлению отчёта
Отчёт, предоставляемый студентом к защите, должен содержать схемы исследуемых триггеров, таблицы их состояний (в таблицах должно быть приведено описание каждого состояния триггера) , выводы о соответствии эксперимента и теории и выводы о проделанной работе.