008401 / 䠨 / Maxlab 6

Лабораторная работа № 6.

Исследование функционирования схем триггеров типа Т и JK, а также схем счетчиков, реализованных на этих триггерах.

Счетчик подсчитывает число импульсов, поступающих на его вход за некоторое время, формирует и запоминает код этого числа. Схемотехническая реализация счетчика зависит от того, увеличивается или уменьшается код с поступлением счетных импульсов (счетчики на сложение и счетчики на вычитание). В каком коде отображается результат счета (двоичные, двоично-десятичные и т.д.), какие триггеры используются для реализации и каким образом реализованы связи между отдельными триггерами счетчика (счетчики на T- триггерах, JK- триггерах, D- триггерах с последовательным, сквозным или параллельным переносом), какие сервисные функции имеет счетчик (синхронные или асинхронные загрузки, сброс, разрешение счета, управление направлением счета и т.д. Основные пользовательские характеристики счетчиков – К_сч – коэффициент счета, определяющий количество устойчивых состояний конечного автомата, описывающий счетчик; F_max - максимальная частота тактовых импульсов, при которой успевает установиться выходной код; F_{max сч} - максимальная тактовая частота срабатывания триггера первого разряда (характерна для счетчиков – делителей частоты)

Программа работы.

1. Создайте проект триггера типа JK-RS (рис.1). Откомпилировать и промоделировать работу этой схемы. Зарисовать временные диаграммы.

Рис.1

2. С оздайте проект триггера типа T-RS (рис.2). Откомпилировать и промоделировать работу этой схемы. Зарисовать временные диаграммы.

Рис.2

3. Исследуйте четырехразрядный двоичный счетчик на сложение с последовательным переносом, изображенный на рис.3

Рис.3

В качестве базового элемента используется JK триггер (элемент библиотеки примитивов JKff).

4. Исследуйте элемент JKFF библиотеки примитивов. Получите временные диаграммы работы этого элемента.

5. Исследуйте элемент 7493 библиотеки макрофункций mf (рис. 4 ). Этот элемент представляет собой одновременно счетчик по mod 2 и по mod 8 с возможностью установки в режим mod 16. Входы RO1 и RO2 сбрасывают счетчик в ноль (высокий уровень сигнала). Входы CLKA и CLKB – счетные. CLKA – для счетчика по mod 2, а CLKB – для счетчика по mod 8. Выход QA – выход счетчика по mod 2, выходы QB, QC, QD – выходы счетчика по mod 8. Чтобы сделать четырехразрядный двоичный счетчик, нужно соединить выход Q0 со входом CLKB. Проверьте все режимы работы элемента и получите для них временные диаграммы.

Р ис.4

6. Создайте проекты JK и Т триггеров на языке VHDL. Проверьте правильность работы программ, получите временные диаграммы.

7. Создайте проект четырехразрядного двоичного счетчика на языке VHDL. Проверьте правильность работы программы, получите временные диаграммы.