5.5 Содержание отчета
Отчет должен содержать схемы J-K, D-триггеров, таблицы их состояний, а так же схемы их использования в качестве Т-триггера, таблицу его состояний и диаграммы напряжений на входе и выходе.
5.6 Контрольные вопросы
5.6.1. Принцип работы синхронного R-S триггера.
5.6.2. Принцип работы T,D,J-K триггеров.
5.6.3. Чем отличается синхронный и асинхронный триггер ?
5.6.4. Принцип действия двухтактного триггера.
5.6.5. Какие триггеры реализованы в МС К155ТВ1, К155ТМ2 ?
5.6.6. Изобразить диаграммы входного и выходного напряжений
Т-триггера.
5.6.7. Какой триггер называют статическим ?
5.6.8. Какой триггер называют динамическим ?
5.6.9. Схемы взаимного преобразования триггеров.
6 Лабораторная работа № 4
ИССЛЕДОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ СЧЕТЧИКОВ
В ИНТЕГРАЛЬНОМ ИСПОЛНЕНИИ
6.1 Цель работы
Изучение принципа работы двоичных и двоично-десятичных счетчиков в интегральном исполнении.
6.2 Краткие теоретические сведения
6.2.1 Общие сведения
Счетчиком называется устройство для подсчета числа импульсных входных сигналов и хранения двоичного кода этого числа. Внутреннее состояние счетчика определяется только количеством сигналов "1" пришедших на вход. Сигналы "0" не изменяют его внутреннее состояние.
Счетчики с естественным порядком счета изменяют на единицу код формируемого ими выходного сигнала при поступлении на вход каждой логической единицы.
Счетчики с произвольным порядком счета (пересчетные схемы) формируют выходные сигналы только после подачи на их вход определенного количества единиц.
Модулем счета (коэффициентом пересчета) называют количество поступивших на вход единиц, которое возвращает счетчик в исходное состояние.
Элементарными ячейками в счетчиках являются триггеры. Количество триггеров, необходимое для реализации счетчика, равно:
m = log2 Ксч ,
где m - ближайшее целое число,
Ксч - коэффициент пересчета.
Если возможное количество внутренних состояний счетчика 2m окажется больше модуля счета, то часть состояний (2m - Ксч) является избыточной. Избыточные состояния устраняются введением обратных связей.
Счетчики подразделяют на суммирующие и вычитающие, т.е. позволяющие как прибавить, так и вычесть очередную пришедшую на вход единицу. Счетчики, позволяющие производить суммирование и вычитание в зависимости от внешних управляющих сигналов, называются реверсивными.
6.2.2 Двоичный счетчик с последовательным переносом
Схема суммирующего счетчика с последовательным переносом и диаграммы его работы даны на рис.6.1. Счетчик реализован на трех J-K-триггерах, работающих в счетном режиме. Коэффициент пересчета счетчика:
Ксч = 2m = 23 = 8
а
-
t
Uвх
Q1
Q2
Q3
дес.
числ.
t0
0
0
0
0
0
t1
1
0
0
1
t2
0
1
0
2
t3
1
1
0
3
t4
0
0
1
4
t5
1
0
1
5
t6
0
1
1
6
t7
1
1
1
7
t8
0
0
0
0
б в
Рисунок 6.1 – Счетчик с последовательным переносом на сложение
Триггеры в счетчике соединены так, что сигнал с прямого выхода предыдущего триггера поступает на "С" вход последующего. На входы J и K постоянно поданы логические единицы, т.е. каждый J-K триггер работает в счетном режиме и изменяет свое состояние при переходе входного сигнала с "1" на "0". Входы "R" объединены между собой, что позволяет установить в исходное состояние одновременно все триггеры перед началом счета.
Выходной сигнал снимается с выходов Q1,Q2,Q3 в двоичном коде. Временная диаграмма работы счетчиков приведены на рисунке 6.1б.
Для реализации счетчика работающего на вычитание, необходимо установочный сигнал подать на входы "S"т.е. перед началом счета все триггеры устанавливаются в единичное состояние, а вход "С" каждого последующего триггера соединить с инверсным выходом предыдущего.
Схема и временные диаграммы работы счетчика с последовательным переносом, работающего на вычитание, приведена на рисунке 6.2.
а
t |
Uвх |
Q1 |
Q2 |
Q3 |
дес. числа |
t0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
7 |
t1 |
|
0 |
1 |
1 |
6 |
t2 |
|
1 |
0 |
1 |
5 |
t3 |
|
0 |
0 |
1 |
4 |
t4 |
|
1 |
1 |
0 |
3 |
t5 |
|
0 |
1 |
0 |
2 |
t6 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
t7 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
б в
Рисунок 6.2 – Счетчик на вычитание