4 Разрядты екілік санауыш.

Импульстық сигналдың оң бағытты ауысуы мен санау процесі басталады. Осы кезде санауыштың екінші кірісінде лог. «1» -ге сәйкес келетін потенциал болуы міндетті. Санауыштың D1-D4 кірістері информациялық тізбектер ретінде қолданылады. Оларға алдын-ала келтірілген бастапқы мағлұмат С- кірісіне берілетін команда арқылы санауышқа енгізіледі. С- кірісіндегі импульстың теріс ауысуымен бірге D1-D4 информациялық кірістердегі мағлұмат бірден санауыштың шығыстық тізбектеріне тасымалданады.

Сол сигналдың оң мәнді ауысуымен санауыштың разрядтарына орналастырылады. Санауыштың R кірісі арқылы оның барлық разрядтары жоғарғы лог. «1» потенциалымен нолдік күйге келтіріледі және осы процесс санауыштың D1-D4, С кірісіндегі мағлұматтың мәніне байланысты емес. Санауыштың «CR», «BR» шығыс тізбектері тура және кері кодпен берілетін тасымалды өндіру үшін қажет. Бұл тізбектер разрядтарының саны 4-тен жоғары болатын санауыштарды құру үшін қолданылады. Сол үшін санауыштың «CR» - шығысы келесі санауыштың «+1» кірісімен, ал «BR» шығысы оның «-1» шығысымен қосылады.

Санауыштың шартты белгісінің жоғарғы орта тұсындағы СТ2 (ағыл. counter) белгісі оның екілік жүйеде жұмыс істейтіндігін айқындайды. Санауыштың «С» және «CR», «BR» тізбектеріндегі шартты инверстік белгілер оны басқарушы синхросигналдың және екі түрлі тасымалдаудың да төменгі потенциалмен орындалатынын байқатады.

Жұмысты орындау тәртібі

1-тапсырма

Төменгі дәрежедегі интегралдаушы микросхемалармен 4 разрядты реверсивті санауыштың схемасын құру.

1. 4-суретте көрсетілген 4 разрядты синхронды реверсивті санауыштың схемасы жан-жақты талданады. Талдау барысында схеманың элементтерінің қалай белгіленуіне, таңбалануына

және орналасуына терең көңіл аударылады. Әсіресе бір микросхеманың ішкі элементтерінің бөлініп, әр жерде орналасуының себебі зерделенеді.

2. Санауыштың 4-суреттегі схемасы бойынша құрылу кестесі толтырылады. Кестені катесіз толтыру үшін

мына ережеге сүйену қажет: схеманың басқару тетіктерінен шығатын, сыртқы тізбектерді байланыстырушы өткізгіштер кестеге алдымен енгізіледі. Бұдан кейін микросхемалардың шығу тізбектерінен бастау алатын өткізгіштер қатар қамтылады. Бірте-бірте солдан оңға, жоғарыдан төмен қарай ауысу арқылы басқа байланыстар кестеге орналастырылады.

3. Схеманың құрылу кестесі бойынша санауыш стендпен жиналады.

4. Стендтің басқару тетіктеріне олар орындайтын функциялар көрсетілген қағаз шаблон орналастырылады.

2- тапсырма

Төменгі дәрежедегі микросхемалармен құрылған 4 разрядты реверсивті санауышты зерттеу.

1. Схеманың дұрыс құрылуы тексерілгеннен кейін, стенд ток көзіне қосылады.

2. Санауыштың функцияларының дұрыс орындалатындығы тексеруден өткізіледі. Сол үшін келесі амалдар орындалады.

3. Санауыштың R- кірісі бойынша оның барлық разрядтары нөлдік күйге келтіріледі.

4. Санауыш «Қосу» режиміне ауыстырылады.

5. Тактылық импульстарды беру арқылы индикаторлық диодтардың жарықтануы бойынша тура бағытта санаудың дұрыс орындалуы тексеріледі. Оған 1-ші кесте бойынша көз жеткізіледі. Индикаторлық диодтың жарықтануы санауыштың сол разрядының бірлік күйде екндігінің белгісі болады.

6. Санауыш басқару тетігі арқылы «Азайту» режиміне ауыстырылады.

1-кесте. Қосу және азайту кезіндегі санауыштың көрсетуі.

Кезекті тактылық импуль-стар	Санауыштың көрсетуі
	Қосып санау	Азайтып санау
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15	0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111	1111 1110 1101 1100 1011 1010 1001 1000 0111 0110 0101 0100 0011 0010 0001 0000

7. Тактылық импульстарды беру арқылы санау процесінің кері бағытта орындалуы зерделенеді. Бұл амалдың дұрыстығы 1-ші кестенің 2-жартысы бойынша қадағаланады.

8. Санауыштың «Қосу» және «Азайту» режимдерінде жұмыс істеуі жан-жақты зерделенеді.

9. Санауыштың схемасына енгізілген ақау табылып, жөндеуден өткізіледі. Жөндеудің дұрыстығы қайта тексеру арқылы анықталынады.

10. Стенд ток көзінен ажыратылады, бірақ схема бұзылмайды.

3-тапсырма

Санауыштың жылдамдығын қосу және бөлу режимінде анықтау.

Алдымен санауыштың жылдамдығы «Қосу» режимінде анықталады. Қарастырылған санауыш- барлық разрядтары бір мезгілде ауысатын синхронды құрылғы. Сондықтан санауыштың жылдамдығын әрбір разрядтың жаңа күйге ауысу мерзімін анықтау арқылы табуға болар еді. Бірақ 4- суреттегі санауыштың схемасын талдау барысында 2-, 3-, 4 – разрядтардың ауысу мерзімі 1-разрядтың ауысу мерзімінен жоғары болатынын көруге болады. Өйткені тактылық импульс 1-разрядтық триггерге тікелей келтірілсе, келесі разрядтық триггерлерге 2-2Ж-2Н-Е логикалық элементтер арқылы өту барысында кешігіп тасымалданады. Сондықтан санауыштың жылдамдығын кейінгі разрядтардың (2-, 3-, 4-) біреуінің ауысу жылдамдығы арқылы анықтау дұрыс нәтиже береді. Әрине, электрондық құрылғының жылдамдығы оның шығуындағы сигналдың кірісіндегі сигналмен салыстырғанда кешігуі арқылы табылады.

Санауыштың кірісіндегі сигналдың міндетін саналатын тактылық сигнал атқарады. Сигналдың кешігуін, яғни санауыштың жылдамдығын тек мүмкіншілігі жоғары электрондық осциллограф арқылы анықтауға болады. Бірақ оның экранындағы көрініс орнықты болу үшін, сигналдың үздіксіз қайталанып тұру шарасы ойластырылады. Сол үшін санауыштың 1-разрядының кірісіне генератордан периодты импульстық процестер келтіріледі. Іс жүзінде бұл мәселе келесі жолмен шешіледі:

1. Генератордың «Зап.1» кірісі лог.«1» блогымен байланыстырылады, ал оның шығуындағы «Вых.1» контактысы және осциллографтың «У1» кірісі кез-келген кеңейткішпен ХР қосылады.

2. Сигналды дірілсіз өндіргіштің SB2 батырмасының К2 контактысына қосылған өткізгіш одан ажыратылып, алдыңғы тармақта көрсетілген кеңейткіштің ХР бос контактылық таяқшасымен қосылады.

3. Осы кеңейткіштің соңғы таяқшасы К155ЛН1 микросхемасының ЕМЕС логикалық элементінің біреуінің кірісімен байланыстырылады.

4. SB2 батырмасының К2 контактылық таяқшасымен қосылған өткізгіш одан ажыратылып, 2-тармақта таңдаған инвертордың шығу тізбегімен қосылады.

5. Осциллографтың У2 кірісі санауыштың 2-, немесе 3-разрядтық триггердің негізгі – бірлік (Q) шығуымен қосылады.

6. HL-A2индикаторлық диодпен жалғанған өткізгіш басқа кез-келген бір кеңейткішке ауыстырылады.

7. Осциллограф ток көзіне қосылып, екі арналы режимде жұмыс істеуге дайындалады.

8. Стенд ток көзіне қосылады.

9. Осциллографтың экранынан санауыштың кірісі мен шығысындағы сигналдардың орнықты көріністері өндіріледі.

10. Тактылық импульстың алдыңғы екпіні мен таңдалған разрядтық триггердің шығуындағы сигналдың туындауының арасындағы кешігуді өлшеу арқылы, санауыштың есептеу жылдамдығы анықталынады.

11. Санауыштың кірісі мен әрбір разрядтың шығысындағы сигналдардың периодын өлшеп, әрбір разряд кірісіндегі сигналдың жиілігін екі есе қысқартатындығына көз жеткізіледі.

12. Приборлар ток көзінен ажыратылып, стенд өткізгіштерден босатылады.

4- тапсырма

К155ИЕ7 интегралды микросхемамен құрылған төрт разрядты реверсивті санауышты зерттеу.

1. 5-суретте көрсетілген санауыштың схемасы бойынша оның құрылу кестесі толытырылады.

2. Толтырылған құрылу кестесіне сүйене отырып, санауыштың схемасы стендпен жиналады.

3. Санауыштың басқару тетіктеріне қағазға жазылған үлгі орналастырылады.

4. Жинаудың дұрыстығы тексерілгеннен кейін, стенд ток көзіне қосылады.

5. Санауыштың барлық разрядтары «» - кіріс арқылы нөлдік күйге келтіріледі.

6. Тактылық импульстарды ұйымдастыру арқылы, 1-кесте бойынша санауыштың жұмысы қосып санау режимінде тексеруден өткізіледі.

7. Санауыштың жұмысы 1-кесте бойынша азайту режимінде тексеріледі.

8. Санауыштың «» және «» кірістері арқылы оған «» - санының екілік санақ жүйесіндегі коды енгізіледі.

9. Санауыштың жұмысы осы саннан бастап қосу және азайту режимінде екі бағытта бірдей тексеріледі.

10. Стендті қоректендіруші блок ток көзінен ажыратылады, бірақ стендтегі өткізгіштер орынында қалдырылады.

11. Санауыштың «+1» - кірісіне генератордан үздіксіз импульстық сигналдарды беру арқылы, оның жұмысы динамикалық режимде тексеріледі.

Сол үшін:

• SB3 батырмасының таяқшасына келтірілген өткізгіш кез-келген бос кеңейткішпен қосылады;

• Осы кеңейткіштің екінші таяқшасымен генератордың «Вых.1» шығысы байланыстырылады;

• Осы кеңейткіштің үшінші таяқшасымен осциллографтың «У1» кірісі жалғанады;

• Генератордың «Вход.1» кірісі «лог.1» блогының контактылық таяқшаларымен қосылады;

- Триггерлердің индикаторлық диодтармен жалғанған шығысы олардан ажыратылып, қолданыста жоқ бос кеңейткіштермен байланыстырылады;

12. Стенд және осциллограф ток көзіне қосылады.

13. Осциллографтың «У1»- арнасынан санауыштың 1-разрядына келтірілген импульстық сигналдар өндіріледі; «У2» - арнасынан санауыштың Т1,Т2,Т3,Т4 – триггерлерінің шығысынадғы сигналдар шығарылып, 6-суреттегі диаграммаға масштабпен көшіріледі.

14. Диаграмма бойынша санауыштың жұмысы зерделеуден өткізіледі.

15. Приборлар электр желісінен ажыратылып, өткізгіштер жиналып, жұмыс орыны тәртіпке келтіріледі.

6-сурет. Санауыштың разрядтарының күйі.