Порядок виконання роботи

1. Вивчити теоретичні відомості.

2. В процесі виконання роботи необхідно побудувати схему лічильника з послідовним переносом.

3. Після складання схему підключити до приладів: генератора слів і логічного аналізатора.

4. На синхронізуючі входи лічильника рекомендується подавати синхроімпульси з виходу генератора слів, розташованого в його правому нижньому куті. На входи логічного аналізатора необхідно подавати не тільки вихідні сигнали досліджуваної схеми, але й вихідні, сигнали генератора слів.

5. Використовуючи наявні засоби налагодите роботу схеми, одержати осцилограми роботи досліджуваних схем.

6. Скласти звіт з лабораторної роботи.

Склад звіту

1. Назва і мета роботи, обладнання та матеріали.

2. Визначення лічильника.

3. Схема лічильника з послідовним переносом.

4. Результати спрацьовування схеми у вигляді таблиці переходів й осцилограм вхідних і вихідних сигналів.

Контрольні запитання:

1. Що таке лічильник?

2. На яких елементах будуються лічильники?

3. Назвіть основне застосування лічильників?

4. Назвіть основні характеристики лічильників.

5. В яких режимах можуть працювати лічильники?

Література

1. Каган Б. М. Электронные вычислительные машини и системи. - М:Энергоатомиздат, 1991. - 592 с. .

2. Калабеков Б. А. Цифровые устройства и микропроцессорные системи. М.: Телеком, 2000. -.336 с.

3. Кравчук А. Ф. Основи дискретної математики. - К.: УМК ВО, 1992. - 196с.

4. Кравчук А, Ф., Віхрова Л. Г. Проектування дискретних пристроївавтоматики. -К.: ІСДО, 1993. - 208 с.

Лабораторна робота №4

Тема: Дослідження принципу роботи підсумовуючого лічильника з паралельним переносом

Мета роботи: вивчити принципи роботи підсумовуючого лічильника з паралельним переносом за допомогою навчально-прикладної програми Electronics Workbench.

Обладнання та матеріали: ПК, навчально-прикладна програма Electronics Workbench, методичні вказівки.

Теоретичні відомості

Лічильником називається вузол ЕОМ, призначений для підраховування вхідних сигналів.

Лічильники класифікують за такими ознаками:

• способом кодування — позиційні та непозиційні;

• модулем лічби — двійкові, десяткові, з довільним постійним або змінним (програмованим) модулем;

• напрямком лічби — прості (підсумовуючі, віднімальні) і реверсивні;

• способом організації міжрозрядних зв'язків -з послідовним, наскрізним, паралельним і комбінованим переносами (позикою);

• типом використовуваних тригерів — Т, JK, D в лічильному режимі;

• елементним базисом — потенціальні, імпульсні та потенціально-імпульсні.(Імпульсний сигнал – сигнал, що наростає в тактовий момент, а спадає в границях даного такту. Потенціальний сигнал – сигнал, який змінюється тільки в тактові моменти часу.)

За видом переходів прості лічильники (Лч) розподіляються на підсумовуючі (прямої лічби) і віднімальні (зворотної лічби). У підсумовуючих лічильниках кожний доданий імпульс U⁺ збільшує стан на одиницю, тобто реалізується мікрооперація інкремента.

У віднімальних лічильниках кожний віднімальний імпульс U^- зменшує стан на одиницю, тобто реалізується мікрооперація декремента

Реверсивні лічильники мають переходи в прямому і зворотному напрямках, що дозволяє рахувати підсумовуючі та віднімальні імпульси .

До часових характеристик лічильників відносяться роздільна здатність, швидко­дія і час встановлення (перемикання) коду.

Роздільна здатність t_рз визначається мінімальним інтервалом часу між двома вхідними імпульсами, при якому ще зберігається працездатність лічильника. Параметр t_рз задають часом перемикання t_Т першого (молодшого) тригера лічильника, тобто ґ t_рз = t_Т, оскільки він перемикається під дією кожного вхідного імпульсу.

Швидкодія лічильника визначається максимальною частотою F_т надходження вхідних імпульсів в режимі ділення й обчислюється за формулою F_т = 1/ t_Т . Час вста­новлення коду t_вст відраховується від початку вхідного імпульсу до моменту отри­мання нового стану. Даний параметр дозволяє обчислювати швидкодію лічильника в режимі керування із співвідношення F _тк = 1/( t_вст + t_зч), де t_зч — час зчитування інфо­рмації.

Міжрозрядні зв'язки забезпечують вироблення сигналів перенесення в старші розряди при додаванні імпульсів і сигналів позики — при відніманні. Від виду реалі­зації міжрозрядних зв'язків суттєво залежать параметри t_вст і F _тк .

У лічильниках з послідовними перенесеннями тригери перемикаються почерго­во після кожного вхідного імпульсу в напрямку від молодших розрядів до старших. Такі лічильники називаються послідовними або асинхронними. У лічильниках з пара­лельними перенесеннями тригери перемикаються одночасно після кожного вхідного імпульсу, такі лічильники називаються паралельними або синхронними.

Несинхронізований чотирьохрозрядний підсумовуючий лічильник з паралельним переносом.

На рис. 1 наведено схему несинхронізованого чотирьохрозрядного підсумовуючого лічильника з паралельним переносом. Особливістю цієї схеми є те, що з виходів Q всіх попередніх тригерів сигнали подаються на входи J і К наступного тригера. Зі збільшенням порядкового номера тригера збільшується кількість входів в елементах "І" JK-тригера, але тривалість перехідного процесу в такому лічильнику дорівнює тривалості перемикання одного розряду.

Рисунок 1 Несинхронізований чотирьохрозрядний підсумовуючий лічильник з паралельним переносом.

Для побудови і дослідження схеми:

1. Перетягніть мишкою елементи схеми з бібліотек компонентів.

2. Розмістіть їх в робочому просторі екрану.

3. З'єднайте елементи схеми провідниками.

4. Перетягніть мишею контрольно-вимірювальні прилади: генератор слів та логічний аналізатор з бункера приладів та приєднайте їх до схеми.

5. Задайте таблицю вхідних сигналів на генераторі слів. Вмикайте подачу вхідного сигналу за допомогою органів керування генератора слів або вимикача розташованого в правому верхньому кутку екрана.