ЦифрСхТ_ЛР5

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) Кафедра электронных приборов и устройств

ОТЧЁТ по лабораторной работе № 5 по дисциплине «Цифровая схемотехника» Тема: СИНХРОННЫЕ ЦИФРОВЫЕ СХЕМЫ И УСТРОЙСТВА ВВОДА-ВЫВОДА: ШАБЛОН ОТЧЕТА

Студентка гр. 1283 ____________________ Григорьева В.В. Преподаватель __________________________ Симон В.А.

Санкт-Петербург 2024

ЦЕЛЬ: исследовать способ организации ввода асинхронно меняющегося бита в синхронные последовательностные схемы. При поступлении этого бита с механической кнопки, подверженной дребезгу, используется синхронный метод защиты от дребезга с выделением фронта

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Схема защиты от дребезга с выделением переднего фронта приведена ниже.

Рис. 1. Схема защиты от дребезга с выделением переднего фронта

Осциллограмма показанной выше схемы приведена на рис. 2. Осциллограмма дополнена изображением сигнала S1. Он устанавливается в единицу после нажатия кнопки, когда новое значение бита S1 = 1 записывается в регистр DD2 Поскольку в течение следующего цикла тактового сигнала регистр DD3 хранит уровень 1, на выходе получаем nQ2 = 0.

Рис.2. Осциллограмма защиты от дребезга с выделением переднего фронта

Схема для сравнения методов подсчёта числа событий показана на рис. 3.

Рис. 3. Схема для сравнения методов подсчёта числа событий

В результате исследования схемы выяснено, что показания счётчика DD6 после нажатия на кнопку SA2 опередили показания другого счётчика. Это соответствует ожидаемому и объясняется следующим образом: каждое нажатие кнопки SA1 приводит к тому, что в цепи S1 возникает фронт сигнала, увеличивающий̆ число, хранимое в счётчике, на единицу. В случае DD6 тактовый̆ сигнал для счётчика поступает с уже собранного мультивибратора (от цепи CLK), работа этого счётчика (E = 1) разрешена всего на один такт после каждого нажатия на кнопку SA1, когда в цепи S2 возникает импульс лог. «1», и, соответственно, так как число, выводимое на счётчике DD7 не зависит от цепи S2, на DD7 получим большее число.

Схема ограничения коэффициента пересчёта по индивидуальному заданию (К = …) приведена на рис. 4. Я выполнила указанные подключения DD7, рассуждая следующим образом. В двоичном виде максимальное число, которое допустимо на выходе счётчика, составляет 1001, поэтому DD7 подключается к Q0 и Q3.

Рис. 4. Схема ограничения коэффициента пересчёта числом …

Схема для сравнения методов подсчёта числа событий показана на рис. 5. и на рис. 6. Осциллограмма её работы.

Рис. 5. Схема макета секундомера со звуковым сигналом

Рис. 6. Осциллограмма макета секундомера со звуковым сигналом

Схема макета секундомера, использованная для эксперимента, представлена на рисунке 6, а осциллограммы его работы — на рисунке 7. Максимальное значение счётчиков — 9, при котором наблюдается логическая единица на выходах Q0 и Q3 счётчика DD6. После достижения этого числа содержимое младшего счётчика DD6 сбрасывается, а старший счётчик DD11 увеличивается на единицу.

Звуковой сигнал возникает при достижении значения 9 младшим счётчиком.

ВЫВОД: Анализируя схему работы синхронной защиты от дребезга с выделением переднего фронта, делаем вывод, что на выходе схемы формируется импульс лог. «1». При этом после нажатия на кнопку в схеме будет лишь один момент времени, когда фронт тактового сигнала имеет место при лог. «1» на выходе S2.

Также, анализируя схему двоично-десятичного счётчика на основе двоичного, делаем вывод, что схема подсчитывает количество нажатий на кнопку SA1 в диапазоне 0...9, при достижении числа 10 схема испытывает переполнение и устанавливается на ноль. При этом, кнопка SA2, служит для установки счётчика на ноль.