- •«Национальный исследовательский ядерный университет «мифи» (сти нияу мифи)
- •1 Исследовать работу одноразрядного двоичного счетчика, реализованного на d– и j,k–триггерах.
- •2 Исследовать работу многоразрядного двоичного счетчика
- •3 Исследовать микросхему к155ие5 (7493) при работе в качестве счетчика и делителя частоты.
- •4 Исследовать микросхему к155ие4 (7492n) при работе в качестве счетчика и делителя частоты.
- •5 Исследовать микросхемуК155ие2 (7490) при работе в качестве счетчика и делителя частоты по схеме на рисунке 4.8.
- •6 Исследовать j,k–триггер к155тв1 (7472).
- •7 Исследовать синхронный двоичный счетчик на j,k–триггерах 7472.
- •8 Исследовать динамические свойства асинхронного и синхронного управления по схеме, представленной на рисунке 4.14.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Северский технологический институт – филиал
федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Национальный исследовательский ядерный университет «мифи» (сти нияу мифи)
Лабораторная работа №4 «Двоичные счетчики»
1 Исследовать работу одноразрядного двоичного счетчика, реализованного на d– и j,k–триггерах.
Рисунок 4.1 – Одноразрядный двоичный счетчик на D–триггере X15 и J,K–триггере U19
При ручном способе формирования сигналов видно, что счетчик, реализованный на D-триггере, переключается при отрицательном перепаде тактового сигнала в инверсное состояние, а счетчик, реализованный на J,K-триггере, переключается при положительном перепаде.
Рисунок 4.2 – Осциллограмма работы счетчика, реализованного на D-триггере
Рисунок 4.3 – Осциллограмма работы счетчика, реализованного на J,K-триггере
Таблица 4.1 – Частоты входных и выходных сигналов счетчиков, реализованных на D- и J,K-триггерах
Частота счетчика, реализованного на D-триггере, Гц |
Частота счетчика, реализованного на J,K-триггере, Гц | ||
Входная |
Выходная |
Входная |
Выходная |
100 |
50 |
100 |
50 |
Вывод: из таблицы 4.1 видно, что счетчики являются делителями частоты. Различие их работы заключается лишь в том, что счетчик на D-триггере переключается в инверсное состояние при отрицательном перепаде, а счетчик на J,K-триггере при положительном.
2 Исследовать работу многоразрядного двоичного счетчика
Рисунок 4.4 – Двоичный счетчик на вычитание
Таблица 4.2 – Состояние счетчика на вычитание
Номер импульса |
Q2 |
Q1 |
Q0 |
Исходное состояние(0) |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
1 |
1 |
0 |
3 |
1 |
0 |
1 |
4 |
1 |
0 |
0 |
5 |
0 |
1 |
1 |
6 |
0 |
1 |
0 |
7 |
0 |
0 |
1 |
8(0) |
0 |
0 |
0 |
Переключение разрядов счетчика происходит по положительному фронту. Счетчик является асинхронным, содержит в себе 3 разряда, считает до 7 (2n, n=3, 0-7); элемент U1 – младший разряд, а U3 – старший. Как видно из таблицы 4.2 счетчик работает на вычитание, так как с приходом 1-го импульса в нем устанавливается значение 7 (111), которое затем (с приходом новых импульсов) уменьшается до 0 (000).
Рисунок 4.5 – Двоичный счетчик на cложение
Таблица 4.3 – Состояние счетчика на сложение
Номер импульса |
Q2 |
Q1 |
Q0 |
Исходное состояние(0) |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
2 |
0 |
1 |
0 |
3 |
0 |
1 |
1 |
4 |
1 |
0 |
0 |
5 |
1 |
0 |
1 |
6 |
1 |
1 |
0 |
7 |
1 |
1 |
1 |
8(0) |
0 |
0 |
0 |
Переключение разрядов счетчика происходит по положительному фронту. Счетчик является асинхронным, содержит в себе 3 разряда, считает до 7; элемент U1 – младший разряд, а U3 – старший. Как видно из таблицы 4.3 счетчик работает на сложение, так как с приходом каждого последующего импульса значение счетчика увеличивается 1 (на 001), а когда счет доходит до 7 (111), счетчик сбрасывается на 0 и начинает складывать заново.
Сравнивая схемы на рисунках 4.4 и 4.5 видно что для того, чтобы из счетчика на вычитание сделать счетчик на сложение достаточно всего лишь поменять соединение между триггерами с прямого выхода на инверсный (не изменяя при этом соединения обратных связей).