Labra_3_Graf_RS-trigPLIS

Лабораторная работа 2

АСИНХРОННЫЕ И СИНХРОННЫЕ RS-TPИГГЕРЫ

Цель работы

Изучение правил функционирования асинхронного и синхронного RS-триггеров.

Домашнее задание

1. Изучить вопросы функционирования асинхронных и синхронных RS-триггеров по конспекту лекций и литературе.

2. Ознакомиться с заданием на работу в лаборатории, продумать ме­тодику проведения экспериментов, заготовить таблицы для записи резуль­татов по форме, приведенной ниже.

3. Провести самоконтроль знаний по теме, используя вопросы, при­веденные в конце описания работы.

2.1. Общие сведения об асинхронном RS-триггере

Асинхронные RS-триггеры представляют собой простейшие схемы конечных автоматов (последовательностных устройств) с двумя устойчи­выми состояниями (рис. 2.1). По входу S (set-установка) триггер пере­ключается в единичное состояние Q= 1, Q = 0, по входу R (reset-сброс) -в нулевое состояние Q = 0, Q= 1. Далее на рисунках Q обозначено Q^.

а) б)

Рис. 2.1

По каждому из входов триггер может переключаться:

Сигналами 1 (триггер с прямыми входами), если схема триггера на

логических элементах (ЛЭ) ИЛИ-НЕ (условно-графическое обозначение

триггера на рис. 2.1, а);

сигналами 0 (триггер с инверсными входами), если схема триггера на

ЛЭ И-НЕ или с использованием триггера с прямыми входами и инверторов

на входах S и R (рис. 2.1, б).

Если триггер находится в состоянии 1 (единичное состояние), то на прямом выходе Q сигнал имеет значение 1, а на инверсном Q^ - зна­чение 0. Если триггер в состоянии 0 (нулевое состояние), то наоборот, Q=0, Q^= 1, т е. необходимым условием работы триггера является Q≠Q^.

Запрещенными комбинациями входных сигналов RS-триггеров яв­ляются значения входных сигналов, которые не обеспечивают условие ра­боты триггера, а именно, Q≠Q^. Такими сигналами являются S = R = 1 для триггера с прямыми входами (рис. 2.1, а) и S = R = 0 для триггера с ин­версными входами (рис. 2.1, б).

2.2. Задание на работу в лаборатории

2.2.1. Исследование асинхронного RS-триггера с прямыми входами

Эксперимент состоит в том, что, меняя комбинации сигналов на вхо­дах S и R триггера, необходимо определить сигналы на прямом (Q) и ин­версном (Q^) выходах асинхронного RS-триггера. Результаты эксперимен­та оформляются в виде таблицы переключений (табл. 2.1). В столбце «Со-стояние триггера» записать его состояние (хранение, запись 1 или 0, за­прещенное состояние).

Таблица 2.1

Номер набора						Состояние триггера
0	0	0	1
1	0	0	0
2	1	0	1
3	1	0	0
4	0	1	1
5	0	1	0
6	1	1	1
7	1	1	0

Для проведения эксперимента необходимо:

1) загрузить программу Quartus II;

2) собрать схему триггера с прямыми входами на ЛЭ 2ИЛИ-НЕ (рис. 2.2);

Рис 2.2

Построить временную диаграмму как показано на рисунке:

Для установки предыдущего значения сигналов на выходе триггера =1 ( ) неооходимо: подать на вход S=1 и R=0, имитируя , . Чтобы установить нулевое предыдущее состояние триггера ( , ), нужно подать на входы триггера сигналы и

Результаты эксперимента занести в таб­лицу переключений (табл. 2.1)

2.2.2. Исследование асинхронного RS-триггера с инверсными входами

Собрать схему асинхронного RS-триггера с инверсными входами (ЛЭ 2И-НЕ):

Подавая сигналы на S и R входы триггера аналогично п. 3 (учитывать, что активным сигналом является 0), определить сигналы на прямом (Q) и инверсном (Q^) выходах. Результаты эксперимента занести в таблицу пе­реключений (табл. 2.1).

2.2.3. Исследование синхронного RS-триггера с прямыми входами

Эксперимент состоит в том, что, меняя комбинации сигналов на вхо­дах С, S и R синхронного триггера, необходимо определить сигналы на прямом и инверсном выходах триггера. Результаты эксперимента офор­мить в виде таблицы переключений (табл. 2.2).

Для проведения эксперимента необходимо:

1. собрать схему (ЛЭ 2И-НЕ):

2)Построить временную диаграмму (красными линиями отмечены промежутки между предыдущими состояниями триггера, т.е. их может не быть):

При устано­вке предыдущего единичного состояния триггера

, , переключатели S = 1, R = 0 и С = 1.

Чтобы установить предыдущее нулевое состояние триггера , нужно подать на входы синхросигнал С = 1, сигналы R=1, S = 0. При подаче запрещенной комбинации С = S = R = 1 убедиться, что значения сигналов на выходах триггера Q = Q^ .

3)Заполнить таблицу 2.2

Таблица 2.2

Номер набора							Состояние триггера
0	0	0	0	1
1	0	0	0	0
2	0	1	0	1
3	0	1	0	0
4	0	0	1	1
5	0	0	1	0
6	0	1	1	1
7	0	1	1	0
8	1	0	0	1
9	1	0	0	0
10	1	1	0	1
11	1	1	0	0
12	1	0	1	1
13	1	0	1	0
14	1	1	1	1
15	1	1	1	0

Отчет

Отчет должен содержать:

1. Схемы исследуемых триггеров.

2. Полученные экспериментальные данные в виде таблиц переключе­ний.

3. Временные диаграммы входных и выходных сигналов исследуемых схем.

4. Выводы по результатам исследований.

Контрольные вопросы для самопроверки

1. Сколько устойчивых состояний имеют триггеры типа RS?

2. Что такое переключающий (активный) сигнал? Какой переклю­чающий сигнал имеют RS- триггеры с прямым и инверсным входами?

3. Что такое запрещенная комбинация входных сигналов триггера? К чему приводит подача запрещенной комбинации?