лабы / лаба 3 / 00_лаба_3_цс_отчёт

1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целями работы являются: исследование работы асинхронных и синхронных счётчиков; отладка схемы на основе двоичного счётчика в соответствии с вариантом задания; изучение работы программы схемотехнического моделирования MicroCap 12.

2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 ИССЛЕДОВАНИЕ АСИНХРОННОГО ДЕСЯТИЧНОГО СЧЁТЧИКА

Необходимо исследовать асинхронный десятичный счётчик, а именно измерить задержки всех его разрядов. Исследованная схема представлена ниже, на рисунке 2.1.1. График временного анализа также представлен ниже,

на рисунке 2.1.2.

Из графика временного анализа видно, что задержки каждого разряда счётчика следующие: 1 – 13 нс, 2 – 15 нс, 3 – 25 нс, 25 нс.

Рисунок 2.1.1 – Исследуемая схема с десятичным асинхронным счётчиком

1

Рисунок 2.1.2 – График временного анализа исследуемой схемы

2.2 ИССЛЕДОВАНИЕ АСИНХРОННОГО ДВОИЧНОГО СЧЁТЧИКА

Необходимо исследовать асинхронный двоичный счётчик, а именно измерить задержки всех его разрядов. Исследованная схема представлена ниже, на рисунке 2.2.1. График временного анализа также представлен ниже,

на рисунке 2.2.2.

Из графика временного анализа видно, что задержки каждого разряда счётчика следующие: 1 – 13 нс, 2 – 15 нс, 3 – 25 нс, 25 нс.

Рисунок 2.2.1 – Исследуемая схема с асинхронным двоичным счётчиком

2

Рисунок 2.2.2 – График временного анализа исследуемой схемы

2.3 ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМЫ С ДВУМЯ РАЗНЫМИ СЧЁТЧИКАМИ

Необходимо исследовать асинхронный и синхронный двоичные счётчики, а именно измерить задержки всех их разрядов. Исследованная схема представлена ниже, на рисунке 2.3.1. График временного анализа также представлен ниже, на рисунке 2.3.2.

Из графика временного анализа видно, что задержки каждого разряда асинхронного счётчика следующие: 1 – 13 нс, 2 – 15 нс, 3 – 25 нс, 25 нс. А у синхронного счётчика задержка всех разрядов одинакова и равна 10 нс.

Рисунок 2.3.1 – Исследуемая схема с двумя разными счётчикам

3

Рисунок 2.3.2 – График временного анализа исследуемой схемы

2.4 СИНТЕЗ СХЕМЫ С КОЭФФИЦИЕНТОМ ПЕРЕСЧЁТА

Необходимо на основе схемы из пункта 2.3 синтезировать схемы с счётчиками с коэффициентом пересчёта, равным 7. Синтезированная схемы,

как и её временной анализ, представлены ниже, на рисунках 2.4.1 и 2.4.2

соответственно. Асинхронный счётчик считает количество единиц, а

синхронный – нулей. Оба перещёлкивают разряд по достижению 7 единиц и нулей соответственно.

Рисунок 2.4.1 – Синтезированная схема с коэффициентом пересчёта 7

4

Рисунок 2.4.2 – График временного анализа исследуемой схемы

2.5 СИНТЕЗ СХЕМЫ ПО ТАБЛИЦЕ ИСТИННОСТИ

Необходимо на основе схемы из пункта 2.3 синтезировать схему с счётчиками по следующему критерию: на выходах счётчиков должна быть единица только при комбинациях 0011, 0100, 0110, 1010, 1011.

Синтезированная схемы, как и её временной анализ (для каждого счётчика отдельно), представлены ниже, на рисунках 2.5.1, 2.5.2 и 2.5.3. соответственно.

Рисунок 2.5.1 – Исследуемая схема, реализующая логическую функцию

5

Рисунок 2.5.2 – Временной анализ схемы для асинхронного счётчика

Рисунок 2.5.3 – Временной анализ схемы для синхронного счётчика

6

3ВЫВОДЫ

Врезультате выполнения лабораторной работы были исследованы

различные виды счётчиков.

Исследование показало, что асинхронные счётчики имеют различные задержки, в зависимости от его разряда, причём чем выше разряд, тем больше задержка. А синхронные счётчики имеют одинаковую задержку вне зависимости от разряда счётчика, при этом задержка меньше, чем у асинхронного.

Задержки разрядов двоичного и двоично-десятичного счётчиков практически не отличаются между собой.

Счётчику не обязательно иметь коэффициент пересчёта в степень двойки,

возможно также добиться не «двоичных» коэффициентов, при использовании логических элементов.

На базе счётчиков можно реализовывать логические функции с применением дополнительных логических элементов.

7