Асинхронні виконавчі лічильники
Асинхронні виконавчі лічильники працюють у двійковій системі числення. Вони можуть будуватися на різних різновидах тригерів. Найпростіша структура виходить на Т-тригерах. JK- та RS - тригери можуть з'єднуватися таким чином, що вони працюють як Т-тригери (рис. 6.1)
Рисунок 6.1 – JK- та RS – тригери ввімкнені як Т-тригер
Якщо лічильник, що побудований на Т-тригерах, перемикається прямим фронтом імпульсу, то для перемикання наступного тригера застосовується інверсний вихід (рис. 6.2). 4-бітний двійковий лічильник може лічити до 15.
Двійкові підсумовуючі лічильники рахують від нуля до максимального значення, потім перемикаються назад на нуль і починають рахунок спочатку.
Рисунок 6.2 – Зображення та часові діаграми 4-бітового двійкового лічильника, що підсумовує
JK – тригери повинні працювати як T–тригери. На всі J- і К-входи потрібно подати стан 1, тобто з'єднати з напругою живлення. Як перемикаються тригери? З прямим або зворотним фронтом? Відкрита стрілка в умовному позначенні вказує перемикання провідного тригера. Він переключається з переднім фронтом. Ведомий тригер перемикається зі зворотним фронтом. Передача сигналу в наступний тригер відбувається зі зворотним фронтом – як у тригері з гуртком заперечення перед стрілкою в умовному позначенні. Тому Q-вихід тригера треба з'єднувати з С-входом наступного тригера. Схема представлена на рис. 6.4.
Рисунок 6.4 – Схема 4-бітового двійкового лічильника на JK-тригерах, що підсумовує
Двійкові віднімаючі лічильники
Двійкові віднімаючі лічильники рахують від максимального значення до нуля, потім перемикаються назад на максимальне значення і починають зворотний рахунок спочатку.
Представлений на рис. 6.5 3-бітовий двійковий лічильник, що може бути легко перетворений в 3-бітовий двійковий віднімаючий лічильник. Для цього слід відключити від тактових Т-входів тригерів виходи Q і підключити Т-входи до виходів . Тимчасові діаграми для 3-бітового віднімаючого лічильника наведено на рис. 6.6
Якщо лічильник будується на тригерах, що перемикаються з переднім фронтом (перехід з 0 на 1), то для управління таким тригером слід використовувати Q-виходи.
Рисунок 6.5 – Перетворювання 3-бітового двійкового сумуючого лічильника у 3-бітовий двійковий лічильник |
Рисунок 6.6 – Часові діаграми 3-бітового двійкового віднімаючого лічильника |
Порядок виконання роботи
1. Скласти схему 4-бітового двійкового підсумовуючого лічильника у прикладній програмі Multisim 11.0.
Рисунок 6.7 – Схема 4-бітового підсумовуючого лічильника у прикладній програмі Multisim 11.0
2. На вхід лічильника подавати імпульси, підраховувати їх та рахувати і записувати кількість імпульсів на виходах Q1, Q2, Q3, Q4.
3. Записати підраховані покази лічильника та на їх основі скласти часову діаграму, опираючись на часову діаграму на рис. 6.2
4. Зробити висновки з проведеної роботи, відповісти на контрольні питання.
Контрольні запитання
1. Розкрити поняття двійкових лічильників.
2. Яким чином відбувається підраховування імпульсів в лічильникові?
3. Які двійкові лічильники ви знаєте?
4. Як можна застосовувати принцип підрахунку в електронній апаратурі, в побуті?
Література
1. Бойт К. Цифровая электроника. М. – Техносфера, 2007. – 472 с. Перевод с немецкого М.М. Ташлицкого
2. Головінський О.І. Основи автоматики М.:– Вища школа, 1987
3. Прянишников В.А. Электроника. Курс лекций. СПб. – "Корона-принт", 1998
4. Стригін В.В. Основи автоматики і обчислювальної техніки – М.: Енергоіздат.
Лабораторна робота №7
Тема. Дослідження роботи суматорів.
Мета роботи: ознайомитися з призначенням та роботою суматорів в обчислювальній техніці. Дослідити роботу суматора.
Обладнання: прикладна програма Multisim 11.0.
Теоретичні відомості
За допомогою цифрових схем можуть проводитися арифметичні операції, наприклад додавання і віднімання. Такі схеми називаються рахунковими схемами.
Рахункові схеми виробляють над вхідними змінними логічні операції, які відповідають потрібної арифметичної операції.
Вхідні числа повинні бути закодовані в певному двійковому коді. У такому ж коді буде виведений результат.
Кожна рахункова схема призначена тільки для одного коду або відповідної системи числення.
Часто використовується двійковий код, тобто двійкова система числення, і двійково-десятковий код.