Лабораторная работа №5. Последовательностные устройства

1. Цель работы: изучение режимов работы регистров и счетчиков, а также принципов формирования синхросигналов.

2. Теория

В последовательном (сдвиговом) регистре ввод, например, 4-разрядного слова осуществляется побитно только на вход 1-го триггера и подачей синхросигнала. В параллельном регистре биты слова подаются одновременно на входы триггеров соответствующего разряда и запись осуществляется 1-м синхросигналом.

Универсальный регистр выполняет функции обоих регистров, т.е. включает режимы параллельной загрузки, сдвига налево и направо.

Счетчики – устройства, предназначенные для подсчитывания числа поступающих на их вход импульсов. Изменение состояния счетчика осуществляется по фронту или по срезу импульсов. Счетчики состоят из различных счетных триггеров. Если использовать счетный D-триггер, то необходимо его инверсный выход замкнуть на информационный вход. Счетный режим JK-триггера обеспечивается подачей 1 на информационные входы J и K.

Следует заметить, что счетчик 7493 состоит из разъединенных 1-разрядного и 3-разрядного счетчиков. Счетчик можно использовать в качестве источника четырехразрядного двоичного кода, представив его в виде подсхемы, в которой вход счетчика соединен с генератором прямоугольных импульсов.

Реверсивный счетчик 74169 может быть использован как суммирующий или вычитающий счетчик, он также обладает возможностью параллельной загрузки.

Еще одним представителем последовательностных устройств являются формирователи синхросигналов, используемые в устройствах управления. Их основной функцией является формирование импульсов (синхросигналов) в строго определенной последовательности.

3. Порядок выполнения работы

3.1 Эксперимент на плате ЕВ-133

3.1.1 Исследование последовательного (сдвигового) регистра

Собрать схему (рис.8.1).

Рисунок 8.1 – Схема последовательного регистра

Выполнить следующие действия:.

- установить переключатели B и C на “1”, а переключатель A на “0”;

- подать несколько синхроимпульсов для сброса триггеров;

- записать слово 1101, начиная со старшего разряда с одновременным сопровождением синхросигнала.

3.1.2 Исследование параллельного регистра

Собрать схему (рис.8.2).

Рисунок 8.2 – Схема параллельного регистра

С помощью переключателей A, B, C, D установить код 1101, фиксируя его синхросигналом от переключателя CLK. Обратить внимание на направление переключения переключателя CLK (по фронту или срезу), при котором происходит запись в регистр.

3.1.3 Исследование 3-разрядного асинхронного суммирующего счетчика на JK-триггерах

Собрать схему (рис.8.3).

Рисунок 8.3 – Схема асинхронного суммирующего счетчика на JK-триггерах

Выполнить следующие действия:

- установить переключатели A = B = C = 1 для перевода 1-го триггера в счетный режим;

- с помощью переключателя CLK, запишите состояния триггеров в таблицу 8.1.

Обратить внимание на момент изменения сигнала CLK (фронт или срез), при котором происходит изменение состояния триггеров.

Таблица 8.1 – Таблица состояний триггеров счетчика

CLK	Q3	Q2	Q1		CLK	Q3	Q2	Q1