Лабораторный практикум (АЛО ЭВМ)

Вариант 1

1.Тип триггера: JK. N = 10.

2.Тип триггера: D. Выполняемые микрооперации: - лог. «И»; - лог. «ИЛИ»;

- «хранение».

Вариант 2

1.Тип триггера: JK. N = 11.

2.Тип триггера: D. Выполняемые микрооперации: - «приём данных»; - лог. «И»; - лог. «=».

Вариант 3

1.Тип триггера: JK. N = 12.

2.Тип триггера: D. Выполняемые микрооперации: - приём данных; - лог. «И»;

- лог. «XOR».

Вариант 4

1.Тип триггера: JK. N = 13.

2.Тип триггера: D. Выполняемые микрооперации: - приём данных; - лог. «ИЛИ»; - лог. «1».

Вариант 5

1.Тип триггера: JK. N = 9.

2.Тип триггера: D. Выполняемые микрооперации: - приём данных; - лог. «И»; - «0».

Вариант 6

1.Тип триггера: D. N = 10.

2.Тип триггера: JK. Выполняемые микрооперации: - приём данных; - лог. «ИЛИ»;

- лог. «XOR».

82

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Вариант 7

1.Тип триггера: D. N = 11.

2.Тип триггера: JK. Выполняемые микрооперации: - приём данных;

- лог. «XOR»; - лог. «0».

Вариант 8

1.Тип триггера: JK. N = 12.

2.Тип триггера: D. Выполняемые микрооперации: - приём данных; - лог. «И»; - лог. «ИЛИ».

Вариант 9

1.Тип триггера: D. N = 13.

2.Тип триггера: JK. Выполняемые микрооперации: - лог. «И»; - лог. «1»; - лог. «=».

Вариант 10

1.Тип триггера: D. N = 9.

2.Тип триггера: JK. Выполняемые микрооперации: - лог. «И»; - лог. «ИЛИ»;

- «приём данных».

Вариант 11.

1.Тип триггера: D. N = 10.

2.Тип триггера: JK. Выполняемые микрооперации: - лог. «И»; - лог. «=»; - «0».

Вариант 12

1.Тип триггера: D. N = 11.

2.Тип триггера: JK. Выполняемые микрооперации: - лог. «ИЛИ»;

83

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

-лог. «=»;

-Qt +1 = Q t + x .

Вариант 13

1.Тип триггера: D. N = 12.

2.Тип триггера: JK. Выполняемые микрооперации: - лог. «ИЛИ»;

- лог. «XOR»; - лог. «0».

Вариант 14

1.Тип триггера: D. N = 13.

2.Тип триггера: JK. Выполняемые микрооперации: - лог. «И»; - лог. «=»;

- «счётный режим»; - лог. «1».

Вариант 15

1.Тип триггера: D. N = 9.

2.Тип триггера: JK. Выполняемые микрооперации: - лог. «XOR»;

- лог. «ИЛИ»; - лог. «1».

Вариант 16

1.Тип триггера: JK. N = 10.

2.Тип триггера: D. Выполняемые микрооперации: - приём данных; - лог. «И»; - лог. «0»; - лог. «1».

Вариант 17

1.Тип триггера: JK. N = 11.

2.Тип триггера: D. Выполняемые микрооперации: - приём данных; - лог. «ИЛИ»;

- «счётный режим».

84

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Вариант 18

1.Тип триггера: JK. N = 12.

2.Тип триггера: D. Выполняемые микрооперации: - лог. «ИЛИ»;

- лог. «XOR»;

- «приём данных».

Вариант 19

1.Тип триггера: JK. N = 13.

2.Тип триггера: D. Выполняемые микрооперации: - лог. «1»; - лог. «И»;

- «счётный режим».

Вариант 20

1.Тип триггера: JK. N = 9.

2.Тип триггера: D. Выполняемые микрооперации: - лог. «XOR»;

- приём данных; - «счётный режим»; - лог. «1».

Вариант 21

1.Тип триггера: JK. N = 10.

2.Тип триггера: D. Выполняемые микрооперации: - приём данных;

- лог. «XOR»; - лог. «ИЛИ».

Вариант 22

1.Тип триггера: JK. N = 11.

2.Тип триггера: D. Выполняемые микрооперации: - лог. «=»; - приём данных;

- лог. «ИЛИ».

Вариант 23

1.Тип триггера: JK. N = 12.

2.Тип триггера: D. Выполняемые микрооперации: - лог. «И»; - лог. «ИЛИ»;

85

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

-«счётный режим»;

-лог. «1».

Вариант 24

1.Тип триггера: JK. N = 13.

2.Тип триггера: D. Выполняемые микрооперации: - лог. «И»; - лог. «=»;

- приём данных; - лог. «0».

Вариант 25

1.Тип триггера: JK. N = 9.

2.Тип триггера: JK. Выполняемые микрооперации: - лог. «ИЛИ»; - лог. «И»;

- «счётный режим».

Вариант 26

1.Тип триггера: D. N = 10.

2.Тип триггера: JK. Выполняемые микрооперации: - лог. «И»; - лог. «ИЛИ»;

- «хранение».

Вариант 27

1.Тип триггера: D. N = 11.

2.Тип триггера: JK. Выполняемые микрооперации: - приём данных;

- лог. «XOR»; - лог. «0»; - лог. «1»;

Вариант 28

1.Тип триггера: D. N = 12.

2.Тип триггера: JK. Выполняемые микрооперации: - лог. «XOR»;

- «1»; - «Хранение»;

86

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Вариант 29

1.Тип триггера: D. N = 13.

2.Тип триггера: JK. Выполняемые микрооперации: - лог. «И»; - лог. «ИЛИ»;

- лог. «XOR»;

Вариант 30

1.Тип триггера: D. N = 9.

2.Тип триггера: JK. Выполняемые микрооперации: - лог. «И»; - «Хранение»;

- «Счётный режим»; - лог. «0».

87

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Лабораторная работа № 4 Счётчики

Цели работы: изучить принципы работы, виды и состав счетчиков; овладеть методами синтеза структур счетчиков на базе современных типов триггеров; приобрести навыки в создании, наладке и экспериментальном исследовании структур счетчиков в среде MAX+PLUS II.

Продолжительность работы - 4 часа.

Лабораторное задание

1.Ознакомиться с правилами техники безопасности в учебном кабинете.

2.Выполнить синтез структур, заданных в индивидуальном задании, построить временные диаграммы

работы.

3.Получить допуск к лабораторной работе, показав преподавателю выполненные задания и ответив на вопросы теоретической части.

Пример индивидуального задания

1.Используя JK-триггеры, синтезировать вычитающий асинхронный счётчик, считающий от 11 до 0.

2.Используя D-триггеры, синтезировать вычитающий синхронный счётчик, считающий от 11 до 0.

Порядок выполнения работы

Используя JK-триггеры, синтезируем вычитающий асинхронный счётчик, считающий от 11 до 0.

Перед выполнением лабораторной работы студентам рекомендуется изучить теоретический материал по счётчикам [2]. Дельнейшие пояснения по выполнению лабораторной работы рассчитаны на то, что студенты имеют представление об этапах синтеза асинхронных и синхронных счётчиков.

Для синтеза асинхронного счётчика составим временную диаграмму работы, показанную на рис.1.

ТИ

Q0

Q1

Q2

Q3

Рис.1. Временная диаграмма работы асинхронного счётчика, считающего от 11 до 0

88

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

По временной диаграмме определим цепи подключения тактовых входов каждого из триггеров. Следует выбирать такие цепи, которые, с одной стороны, могут обеспечить переходы триггера, с другой стороны, должны иметь как можно меньше переключений. В результате анализа получаем:

C0 = ТИ;

C1 = Q0 ;

C2 = Q1;

C3 = Q1.

Используя полученные выражения, по временной диаграмме рис.1 определим триггеры, которые работают в счётном режиме. Триггер работает в счётном режиме, если он изменяет своё состояние на противоположное при каждом активном фронте на входе тактового импульса. Видно, что в счётном режиме работают триггеры, формирующие выходы Q0 и Q1. Если схема строится на базе D-триггеров, то для построение счётного триггера

достаточно на его информационный вход D подать инверсное состояние его выхода Q . Если схема строится на

базе JK-триггеров, то для построения счётного триггера необходимо на его информационные входы J и K подать уровень логической «1». Триггеры Q2 и Q3 работают в несчётном режиме, поэтому для их информационных входов составляем карты Карно.

На картах Карно отметим состояния, отсутствующие в рабочем цикле, чёрточками «–». Заметим также, что в наборах с номерами 1, 3, 5, 7, 9, 11 на тактовый вход триггеров Q2 и Q3 приходит неактивный фронт тактового сигнала, поэтому триггер физически не может изменить состояние на своём выходе. Поэтому на этих наборах в карте Карно ставим знак «×». В остальных клетках заполняем значения информационных входов, исходя из требуемых переходов (они отмечены дугами на рис.1) и характеристической таблицы (табл.1) для JK-триггера.

Таблица 1

Характеристическая таблица для JK-триггера

Заполненные карты Карно показаны на рис.2.

Минимизируем значения функций алгебры логики J3, K3, J2, K2:

J2 = Q3;

K2 = 1;

J3 = Q2;

K3 = 1.

Перед построением схемы счётчика необходимо убедиться, что он является самовосстанавливающимся, т.е. счётчик за конечное число шагов должен войти в рабочий цикл, даже если он начинает счёт из состояния, непредусмотренного режимом работы. Для этого должны быть проанализированы состояния с «12» по «15». Анализ пояснён в табл.2 - 5. «Сч.р.» в таблицах означает «Счётный режим». Следует проверку начинать с

89

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

младшего разряда к старшему, т.е. от разряда Q0 к разряду Q3. Анализируя текущие состояния, таблица заполняется с правых столбцах к левым. Таким образом, получаем, что счётчик из состояния «15» (11112) перейдёт в состояние «14» (11102) и т.д. Результат проверки, оформленный в виде графа, приведён на рис.2, где в квадратах отмечены нерабочие состояния.

Рис.2. Карты Карно для триггеров, работающих в несчётном режиме

Таблица 2

Проверка выхода счётчика из нерабочего состояния «15»

Таблица 4

90

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com