Э22 / ЛБР_4
.pdf
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Инженерная школа новых производственных технологий Обеспечивающее подразделение: Отделение материаловедения Направление: 12.03.02 Оптотехника
ОТЧЁТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №4
Исследование триггеров_Multisim
дисциплина " Электроника 2.2."
Выполнила: |
|
|
студентка группы 4В11 |
_________________ |
А.А. Еременко |
Проверил: |
|
|
к.ф-м.н., доцент ОМ, ИШНПТ |
_________________ |
П.В. Сорокин |
Томск - 2023
Цель работы: изучение универсального JK – триггера, изучение основных свойств и особенностей применения триггеров, а также исследование и изучение методов синтеза узлов, выполненных на базе триггеров – счетчиков различных типов, регистров, распределителей импульсов.
Ход работы:
1.Предварительное задание:
1.1.Изучить закон функционирования D - триггера-защёлки и представить его таблицу истинности и диаграмму работы.
1.2.Изучить закон функционирования Т - триггера и представить его таблицу истинности и диаграмму работы.
1.3.Изучить закон функционирования JК - триггера и представить его таблицу истинности и диаграмму работы.
1.4.Изучить способы построения D - и Т - триггеры на основе JК - триггера и представить диаграмму работы.
1.5.Изучить свойства прозрачности (непрозрачности) и проницаемости триггера и их проявление. Построить диаграмму Q на выходе JK - триггера согласно рис.4.6.
2.Программа работы:
2.1.Подключить JК - триггер к источнику питания и проверить его работу в пошаговом режиме, для чего логический 0 и логическую 1 подавать на соответствующие входы триггера через формирователи импульсов.
2.2.Снять таблицу состояний JК - триггера в пошаговом режиме.
Рисунок 1. Схема исследования JK-триггера (ИМС КР1533ТВ9).
|
|
Таблица 1. Таблица состояний JК - триггера в пошаговом режиме. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
C |
J |
K |
Qn |
Qn+1 |
Режим |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
Хранение |
|
|
|
|||||
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
Запись «0» |
|
|
|
|||||
|
|
|
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Запись «1» |
|
|
|
|||||
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
Переключение |
|
1 |
1 |
1 |
|
|
(счёт режим |
|
1 |
0 |
|||||
|
|
|
триггера) |
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
2.3.Исследовать свойства прозрачности или непрозрачности триггера. Представить осциллограмму JK - триггера в этих режимах.
2.4.Представить диаграмму работы JK - триггера и указать на свойства триггера.
Рисунок 2. Диаграмма работы JK–триггера.
Принцип работы триггера: когда на J и K входы подается логическая «1» состояние выхода меняется на противоположное, число импульсов на выходе будет в 2 раза меньше. В отличие от RS-триггера, при J=K=1 триггер не перестает работать (эта комбинация поданных сигналов не является запрещенной, т.к. у JK – триггера есть дополнительные связи вход-выход через элементы И-НЕ).
Т.к. сигнал С имеет ненулевое значение и по приведённой ниже схеме можно увидеть, что в момент, когда сигнал C равен 0, то в любом случае происходит режим хранения, а переключение триггера происходит по заднему фронту (\). - триггер является синхронным, а значит прозрачным.
Рисунок 3. Схема JK-триггера на логических элементах.
2.5 Собрать на базе ИМС KР1533TB9 и дополнительной логики схему D-триггера. Снять таблицу состояний D - триггера в пошаговом режиме.
Рисунок 4. Схема D-триггера.
|
|
Таблица 1. Таблица состояний JК - триггера в пошаговом режиме. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
С |
D |
|
Qn |
Qn+1 |
Режим |
|
0 |
0 |
|
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
1 |
1 |
Хранение |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
|
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
|
0 |
0 |
Запись 0 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
0 |
1 |
Запись 1 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 5. Диаграмма работы D–триггера.
Принцип работы триггера: D-триггер предназначен для задержки логического сигнала. Триггер повторяет значение сигнала, которое было задано на входе в предшествующий момент времени (Qn) c задержкой в один такт максимум. Срабатывание происходит при переключении на переднем фронту - происходит эффект запаздывания до следующего переднего фронта - сигнал Q имеет значение такое же, как и сигнал D в данной точке переключения с «0 на 1»
2.6. Собрать на базе ИМС KР1533TB9 и дополнительной логики схему Tтриггера. Снять таблицу состояний T - триггера в пошаговом режиме.
Рисунок 6. Схема T-триггера.
Рисунок 7. Диаграмма работы T–триггера.
Принцип работы триггера: Т-триггер осуществляет деление частоты следования входного импульса в два раза. Переключение триггера осуществляется перепадом входного сигнала. Данный триггер имеет тактовых вход С, что говорит о том, что триггер - синхронный. Данный триггер осуществляет деление на 2, то есть выходная частота сигнала в 2 раза меньше, чем обычная.
3. Вывод: В ходе выполненной лабораторной работы были изучены различные виды триггеров как элементов ячеек элементарной памяти - были изучены триггеры RS, JK, T, D, а также построены схемы данных триггеров в программе Multisim. Для каждого триггера были построены их временные диаграммы для случайных входных сигналов.