Опис використовуваних мікросхем

У лабораторній роботі використовуються мікросхеми двійкових лічильників з послідовним перенесенням К155ИЕ5 і з паралельним перенесенням К155ИЕ7.

Мікросхема К155ИЕ5 (рис.1,а) представляє поєднання T-тригера (T) і двійкового лічильника на три розряди (CT2). Вхід +1T є рахунковим входом T-тригера з виходом Q0, а вхід +1CT є рахунковим входом трьохрозрядного лічильника CT2 з виходами Q1, Q2,Q3. Для організації чотирьохрозрядного лічильника необхідно з'єднати T-тригер і трьохрозрядний лічильник ланцюгом перенесення, як показано на рис.1,а. Тоді вхід +1T буде рахунковим входом чотирьохрозрядного лічильника. Кон'юнкція одиничних рівнів на входах R приводить всі тригери в нульовий стан.

а) б)

Рисунок 1 – Умовне позначення мікросхеми К155ИЕ5

і її іноземного аналога 7493

У мікросхемі 7493 (рис.1,б) T-тригер має вхід CKA і вихід QA, а лічильник має вхід CKB з виходами QB, QC, QD. Входи R01 і R02 є входами скидання в нуль.

Мікросхема К155ИЕ7 представляє чотирьохрозрядний реверсивний лічильник з можливістю занесення паралельно чотирьохрозрядного числа (рис.2,а). Що підсумовує вхід +1 одночасно з своєю основною функцією є входом дозволу віднімання імпульсів, що поступають по входу -1. Аналогічно (тільки при подачі на вхід -1 рівня логічної одиниці) лічильник буде підсумувати імпульси, що поступають на вхід +1. По входах даних D[3/0] в лічильник по нульовому рівню синхросигнала може бути записано двійкове число. Рівнем логічної одиниці по входу R лічильник може бути скинутий в нуль.

Якщо в режимі підсумовування при стані лічильника 1111 поступає на вхід, що підсумовує, рівень нуля, то нульовий рівень формується на виході CR, що є виходом сигналу перенесення в наступний розряд при складанні.

Якщо в режимі віднімання при стані лічильника 0000 поступає на віднімаючий вхід рівень логічного нуля, то нульовий рівень формується на виході займу BR, який є виходом сигналу перенесення при відніманні. Мікрооперація підсумовування або віднімання виконується по передньому фронту відповідного вхідного сигналу.

Мікросхема 74191 (рис.2,б) не є аналогом вітчизняної мікросхеми К155ИЕ7, але може бути використана для виконання лабораторної роботи. По наростаючому фронту синхросигнала «CLK» залежно від стану сигналу «D/U’» лічильник підсумовує або віднімає за наявності нуля на вході дозволу рахунку (вхід перенесення) «CTEN», формуючи на виході «RCO» нуль при перенесенні, а на виході «MAX/MIN» формує ознаку переповнювання. Паралельне завантаження реалізується при нулі на вході «LOAD». При виконанні роботи на комп'ютері адаптуйте вимоги порядку виконання до використовуваної мікросхеми, якщо це необхідно.

а) б)

Рисунок 2 – Умовне позначення мікросхеми К155ИЕ7 і іноземної

мікросхеми реверсивного лічильника 74191

Завдання для підготовки до виконання лабораторної роботи:

1) вивчити теоретичний матеріал по лекціях і рекомендованій літературі,

2) побудувати часові діаграми роботи лічильників з урахуванням завдань, розробіть схему лічильника з довільним модулем рахунку і поясніть його роботу часовими діаграмами.

Порядок виконання роботи.

Вивчення особливостей функціонування лічильників К155ИЕ5.

1. Вивчення мікросхеми К155ИЕ5. Зберіть запропоновану на рис.1 схему, подаючи на рахунковий вхід і на сполучені разом входи скидання сигнали з моделей тумблерів. Виходи лічильника підключите до індикації. При подачі на вхід R логічної одиниці подайте декілька імпульсів на рахунковий вхід. Поясніть спостережувану картину. При нулі на вході R подайте імпульси на рахунковий вхід, побудуйте часові діаграми поведінки лічильника при подачі п'яти імпульсів і поясніть роботу.

2. Побудувати лічильник на К155ИЕ5 з коефіцієнтом, що вказано в табл.1. Подаючи на рахунковий вхід імпульси, спостерігайте і поясніть поведінку лічильника. Побудуйте часові діаграми роботи в діапазоні значень вказаних в табл.1.

Таблиця 1

Варіант	1	2	3	4	5	6
Крахунку	123	133	137	145	157	61
Варіант	7	8	9	10	11	12
Крахунку	86	95	69	55	111	120

Вивчення особливостей роботи мікросхем лічильників К155ИЕ7.

1. Вивчення мікросхеми К155ИЕ7.

Наберіть на входах паралельного занесення інформації число, запропоноване в таблиці 2. Короткочасною подачею на вхід синхронізації при паралельному занесенні логічного нуля запишіть це число в лічильник. Потім в режимі підсумовування, якщо номер вашого варіанту парний, і віднімання, якщо номер вашого варіанту непарний, добийтеся переповнювання лічильника. Після переповнювання лічильника змініть напрям рахунку на протилежний і добийтеся переповнювання в даному режимі. Побудуйте часові діаграми поведінки всіх вхідних і вихідних сигналів лічильника і поясніть одержані результати.

Таблиця 2

Варіант	1	2	3	4	5	6
D[3/0]	1101	0011	1110	1010	0110	1100
Варіант	7	8	9	10	11	12
D[3/0]	1011	0110	0101	1001	0111	1110

Вивчення роботи лічильника з довільним модулем рахунку.

Використовуючи вхід R, на основі К155ИЕ5 розробіть лічильник з коефіцієнтом рахунку згідно з табл.1. Виконайте моделювання схеми і перевірте її роботу. Побудуйте часові діаграми.

Контрольні питання

1. Що таке лічильник?

2. Чим відрізняється лічильник з послідовним перенесенням від лічильника з паралельним перенесенням (по швидкодії і по використовуваних T-тригерах)?

3. Чому виготовляють мікросхеми лічильників, що підсумовують і реверсивних, але не виготовляють мікросхеми віднімаючих лічильників?

4. Чим відрізняються схемотехніка лічильників, що підсумовують і віднімають?

5. Запропонуйте схему лічильника, що підсумовує, на два розряди на D і JK-тригерах.

6. Який модуль рахунку у десяткового лічильника?

7. Як можна міняти модуль рахунку у лічильника, що має вхід скидання в нуль?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 11

ПЕРЕТВОРЮВАЧІ КОДІВ НА ОСНОВІ ДЕШИФРАТОРІВ

МЕТА

Вивчити електричні схеми і принципи організації перетворювачів кодів на основі дешифраторів, методи їх використання при синтезі комбінаційних схем.