Минобрнауки России
Санкт петербургский государственный Электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра ВТ
Отчёт
По лабораторной работе №4
По дисциплине «Элементарная база цифровых систем»
Студенты гр. 3316 |
Кирейкова С.А. Котов Н.А. |
Преподаватель |
Ельчанинов М.Н. |
Санкт-Петербург 2026
Содержание
Y
Содержание 2
Протокол выполнения лабораторной работы. 4
Часть 1 – исследование d триггера. 4
Разработка функциональной схемы. 4
Функциональное моделирование схемы 4
Часть 2 – исследование rs-триггера. 5
Разработка временной диаграммы для демонстрации синхронной работы RS-триггера. 5
Разработка комбинационной схемы, обеспечивающей формирование сигналов в соответствии с подготовленной временной диаграммой. 6
Функциональное моделирование работы RS-триггера (синхронный режим) 7
Асинхронная работа RS-триггера. 7
Разработка комбинационной схемы, обеспечивающей асинхронную работу RS-триггера. 8
Функциональное моделирование работы RS-триггера (асинхронный режим) 9
Часть 3 – исследование работы jk триггера. 10
Разработка комбинационной схемы, обеспечивающей формирование сигналов в соответствии с подготовленной временной диаграммой. 10
Функциональное моделирование работы JK-триггера. 10
Вывод. 12
Список литературы 13
Цель работы
Цель работы – исследовать особенности функционирования основных типов триггерных устройств: одноступенчатых D-триггеров со статическим и динамическим управлением, RS-триггера, JK-триггера с динамическим управлением, Т-триггера
Задание
Исследовать D-триггер. Исследуются: одноступенчатый D-триггер со статическим управлением и D-триггер с динамическим управлением (примитивы DLATCH и DFF соответственно). Разработать комбинационную схему, обеспечивающую формирование сигналов в соответствии с временными диаграммой, приведенной на рис. 1.
Вариант №9.
Рисунок 1
Дополнительно предусмотреть возможность подачи на исследуемый триггер сигнала асинхронной установки.
Выполнить функциональное моделирование схемы. Сравнить выходные сигналы D-триггеров со статическим и динамическим управлением. Объяснить различия во временных диаграммах, если они обнаружены.
Проверить работу на макетной плате. Перед выполнением макетного эксперимента добавить в схему счетчик, понижающий частоту тактового сигнала. Разрядность счетчика определяется исходя из частоты генератора, установленного на макете. Работу исследуемых триггеров наблюдать с помощью осциллографа.
Исследовать RS-триггер.
Для исследования RS-триггера (примитив SRFF) подготовить временную диаграмму на 16 тактов, демонстрирующую особенности его работы. Входные сигналы должны быть такими, чтобы исследовать все режимы работы: синхронный прием по информационным входам, хранение информации, асинхронное переключение триггера по сигналам на входах CLRN и PRN. Разработать комбинационную схему, обеспечивающую формирование сигналов в соответствии с подготовленной временной диаграммой. Выполнить функциональное моделирование работы RS-триггера. Проверить работу на макетной плате, понизив частоту тактового сигнала с использованием счетчика. Работу триггеров наблюдать с помощью осциллографа.
Исследовать JK-триггер.
Рисунок 2
Протокол выполнения лабораторной работы.
Часть 1 – исследование D триггера.
Разработка функциональной схемы.
Рисунок 3 – таблица из методических материалов
Функциональное моделирование схемы
Рисунок 4- функциональное моделирование работы D-тригггера
Анализ функционального моделирования.
С помощью функционального моделирования была исследована разница в работе D-триггеров со статическим и динамическим управлением. Установлено, что триггер со статическим управлением (DLATCH) является уровневым элементом: при активном уровне тактового сигнала (C = 1) его выходной сигнал Q повторяет входной сигнал D. При переходе тактового сигнала в неактивное состояние значение на выходе фиксируется и сохраняется до следующего изменения управляющего сигнала. Динамический элемент (DFF) реагирует только на изменение тактового сигнала C, а именно на его активный фронт (переход из состояния 0 в состояние 1). В этот момент триггер фиксирует текущее значение входного сигнала D, которое затем сохраняется на выходе Q до следующего фронта тактового сигнала. Также установлено, что при активации асинхронного сигнала PRE (активный уровень - логический ноль) выход триггера устанавливается в состояние логической единицы независимо от тактового сигнала C и входа D.