Laba_po_elt4
.docxФГБОУ ВПО МГТУ СТАНКИН
Лабораторная работа №4
Триггеры, счетчики, регистры.
Выполнили студенты группы ИДБ-11-04
Шерстнёва Алёна
Петрунин Андрей
Москва 2013
Цель работы: Исследование работы синхронных и асинхронных триггеров, а также различных типов счетчиков и регистров построенных на основе триггеров.
Ход работы:
-
Исследование работы асинхронного RS-триггера
Схема для моделирования работы асинхронного RS-триггера
Таблица переключений асинхронного RS триггера
|
R |
S |
Q |
NQ |
Режим |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
Установка |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
Хранение |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
Сброс |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
Хранение |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
Запрещенный |
Временные диаграммы:
4 – Q; 3-NQ; 2-R; 1-S
Вывод: Мы смоделировали асинхронный RS триггер, и по показаниям индикаторов определили режимы его работы, с помощью логического анализатора сняли временные диаграммы.
-
Исследование работы синхронных триггеров
Схема
для моделирования работы триггеров
Таблица переключений синхронного RS триггера:
|
С |
R |
S |
Q |
NQ |
Режим |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
Установка |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
Хранение |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Изменение на инверсное |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Хранение |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
Сброс |
|
0 |
Любые |
Любые |
0 |
0 |
Запрещенное |
Временная диаграмма для синхронного RS триггера:
С-13,R-12,S-14,Q-2,NQ-1.
|
C |
J |
K |
Q |
NQ |
Режим |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
Запись |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Блокировка |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
Запись |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
Хранение |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
Запрещенное |
|
0 |
Любые |
Любые |
0 |
1 |
- |
Таблица переключений синхронного JK триггера:
Временная диаграмма для синхронного JK триггера:
C-13,K-12,J-14,Q-3,NQ-4.
Таблица переключений синхронного D триггера:
|
C |
D |
Q |
NQ |
Режим |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
Установка |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
Хранение |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
Установка |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
Хранение |
Временная диаграмма для синхронного D триггера:
Таблица переключений синхронного T триггера:
|
С |
Т |
Q |
NQ |
Режим |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
Установка |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
Хранение |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
Хранение |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
Хранение |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
Установка |
Временная диаграмма для синхронного T триггера:
Таблица переключений синхронного D триггера в счетном режиме:
|
C |
Q |
NQ |
Режим |
|
1 |
1 |
0 |
Установка |
|
0 |
1 |
0 |
Хранение |
|
1 |
0 |
1 |
Установка |
|
0 |
0 |
1 |
Хранение |
Временная диаграмма для синхронного D триггера в счетном режиме:
Вывод: Мы построили модели синхронных RS, JK, D T и D (в счетном режиме) триггеров, и по показаниям индикаторов определили логику их работы.
-
Исследование работы реверсивного счетчика на D триггерах:
Схема для моделирования реверсивного счетчика на D триггерах
3.3
При замкнутых ключах B и разомкнутых ключах A наблюдается обратное направление счета.
3.4
При замкнутых ключах A и разомкнутых ключах B наблюдается прямое направление счета.
3.5
Вывод: мы смоделировали реверсивный счетчик на D триггерах, изучили его поведение при различных входных сигналах на триггерах и пришли к выводу, что с помощью ключей мы можем управлять направлением счета счетчика.
-
Исследование работы интегрального суммирующего счетчика:
Схема для моделирования работы интегрального суммирующего счетчика
Временная диаграмма при отсчете с 0:
Временная диаграмма при отсчете с заданного значения(4):
4.5 Возможная схема суммирующего счетчика с заданным коэффициентом пересчета:
-
Исследование работы последовательного регистра
Схема для моделирования работы последовательного регистра
Таблица переключений триггеров:
|
№ синхроимпульса |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
Q0 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
3 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
4 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Вывод: мы исследовали работу последовательного регистра(запись логической единицы), и заполнили таблицу переключения триггеров.
-
Исследование работы параллельного регистра:
Схема для моделирования работы параллельного регистра
Таблица правил функционирования регистра:
|
A |
B |
C |
D |
CLK |
RESET |
Q3 |
Q2 |
Q1 |
Q0 |
Режим |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
Вывод: Параллельный регистр используется для хранения чисел, представленных в параллельном двоичном коде. Поэтому параллельные регистры называются еще регистрами памяти.
-
Исследование работы интегрального регистра:
Схема для моделирования работы интегрального регистра
Таблица правил функционирования регистра:
|
A |
B |
C |
D |
CKL |
CLR |
S0 |
S1 |
QA |
QB |
QC |
QD |
Режим |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
Запись |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
Запись |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Сдвиг влево |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
Запись |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
Сдвиг вправо |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Выходы регистров недоступны |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
Запись |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
Хранение |