Описание лабораторного макета
Схема лабораторного макета изображена на рис. 4.3. Она содержит четырехразрядный СИ на триггерах Q1–Q4, прямые выходы Qi которых выведены на лицевую панель. Этот СИ может устанавливаться в нулевое (исходное) состояние кнопкой «Сброс» путем подачи на R–входы всех триггеров сигнала с уровнем логической 1.
Индикация состояний триггеров СИ осуществляется с помощью светодиодов, расположенных у прямых выходов всех триггеров. На рис. 4.3 эти светодиоды не показаны. Свечение светодиода соответствует состоянию "1" триггера, а отсутствие свечения – состоянию "0" этого триггера.
На вход СИ импульсы могут подаваться от внешнего генератора при положении переключателя S1 – "Внешн.". Внешний генератор при этом подключается к гнездам "Вход" макета. Формирователь Ф формирует из входных сигналов сигналы прямоугольной формы, пригодные для работы СИ.
Макет содержит также генератор одиночных импульсов (ГОИ), вырабатывающий один импульс при каждом нажатии кнопки "Счет", и генератор импульсов (ГИ), вырабатывающий непрерывную последовательность импульсов. Частоту следования импульсов на выходе ГИ можно менять ручками "Частота" макета. Подключение генераторов макета ко входу СИ осуществляется переключателем S1 (положение "Внутр."). Выбор ГОИ или ГИ осуществляется переключателем S2. Все сигналы в макете снимаются и подаются по отношению к общей шине –.
Опыт 1. Исследование работы счетчика импульсов
Перед выполнением опыта изучить работу двоичного СИ по учебнику и его описанию в разделе «Методика построения цифровых счетчиков импульсов» настоящих методических указаний. В опыте определяют состояние триггеров счетчика при подаче на его вход одиночных импульсов от ГОИ макета.
Порядок выполнения опыта
1 Переключатель макета S1 поставить в положение "Внутр.", а переключатель S2 – в положение "Одиночн.". Включить питание макета.
2 Кнопкой "Сброс" установить триггеры СИ в нулевое состояние.
Подавая на вход СИ одиночные импульсы с помощью кнопки «Счет.», определить состояние триггеров СИ по свечению светодиодов у соответствующих триггеров (см. разделе «Описание лабораторного макета»). Состояние триггеров СИ после каждого поданного на вход импульса занести в табл. 4.2 в виде состояния 1 или 0 для каждого триггера (Q1–Q4) в строке для соответствующего числа поданных на вход импульсов.
3 По таблице состояний определить вес разрядов СИ таким образом, чтобы сумма весов разрядов, находящихся в состоянии 1, равнялась числу поданных на вход импульсов Nx.
По таблице состояний построить временную диаграмму работы СИ (аналогичную временной диаграмме рис. 4.2, б) для входных импульсов и сигналов на прямых выходах триггеров Q1–Q4.
Таблица 4.2
Nx |
Состояние триггеров СИ |
|||
Q4 |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
|
0 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
. . . |
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
16(0) |
|
|
|
|
Вес |
|
|
|
|