Лабораторные Схема / Лабораторная работа 5

Лабораторная работа №5

Построение двоичных счетчиков.

Цель лабораторной работы: исследовать основные способы построения двоичных счетчиков.

Необходимое оборудование: персональная ЭВМ с установленным программным пакетом EWB.

Задание: снять временные диаграммы, определить таблицы состояний и особенности работы счетчиков.

Порядок выполнения: включить персональную ЭВМ, запустить на выполнение программный пакет EWB и далее следовать порядку работы в пакете.

Оформление отчета. По каждой лабораторной работе каждым студентом должен быть представлен отчет в виде печатного или рукописного документа. В отчете приводится наименование и номер лабораторной работы, цель работы, программа работы с указанием всех необходимых экспериментов, полученных результатов их объяснения и выводов.

Программа работы.

1. На рабочем столе собрать логическую схему исследуемого счетчика.

2. Выполнить настройку измерительной аппаратуры.

3. Провести эксперименты и описать их.

4. Используя возможности пакета получить твердые копии графиков экспериментов, сделать выводы.

5. Оформить отчет.

Для выполнения работы на рабочем столе собрать схемы, показанные на рис. 1, 2.

Схема на рис. 1 представляет собой обычный двоичный счетчик с последовательным переносом. Счетный сигнал подается в виде импульсной последовательности с генератора слов.

Для получения временных диаграмм используем логический анализатор. Для правильного анализа полученных временных диаграмм лучше каждый сигнал выделить цветом.

На рис. 2 представлена схема двоичного счетчика с параллельным переносом. Для ее построения используем универсальный JK триггер имеющийся в наборе компонентов пакета EWB. При построении схемы необходимо учитывать, что используемый JK триггер 7472 ,в отличии от триггера 155ТВ1 рассмотренного на лекциях, по входу синхронизации активен переходом 0-1. Других особенностей построения счетчика нет.

При выполнении лабораторной работы обязателен анализ временных диаграмм. При анализе определить логику работы устройства, а так же оценить быстродействие каждого из счетчиков.

Теоретические пояснения.

Для построения счетчиков необходимо использовать счетные триггеры. Однако в ТТЛ сериях микросхемы со счетными триггерами отсутствуют. Поэтому для построения счетчиков приходиться использовать либо динамический D триггер с отрицательной обратной связью, либо универсальный JK триггер.

Для построении простейших счетчиков обычно используют динамические D триггеры с обратной связью. Простота входной логики этих устройств позволяет наиболее просто строить схемы счетчиков с последовательным переносом. При этом нужно учитывать, что вид связи с последующим триггером определяет режим работы счетчика либо суммирование, либо вычитание.

С целью построения счетчиков работающих по более сложным алгоритмам или для получения высокого быстродействия используют универсальные JK триггеры. Эти триггеры обладая более сложной входной логикой позволяют строить схемы счетчиков с параллельным переносом. Обычно при построении счетчиков на JK триггерах счетный сигнал подают на синхронизирующие входы всех используемых триггеров, а это приводит к их одновременному переключению. Из-за этой особенности построения и работы эти счетчики часто называют синхронными.

Контрольные вопросы.

1. Что такое счетчик?

2. Что такое коэффициент пересчета?

3. Что такое счетный триггер?

4. Почему счетчик называют двоичным?

5. Что такое последовательный перенос?

6. Что такое параллельный перенос?