- •П.К. Ланге
- •1. Лабораторный практикум по изучению цифровых схем
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторного макета
- •3. Порядок выполнения работы
- •1. Составить карту Карно.
- •2. Разработать комбинационную схему.
- •3. Собрать схему триггера.
- •6. Cодержание отчета
- •1. Цель работы
- •Типичная временная диаграмма сигналов, действующих на входах d-триггера, приведена на рис. 6, jk-триггера – на рис. 7.
- •Р и с. 15. Схема параллельного регистра
- •2. Описание лабораторного макета
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •1. Цель работы
- •2. Описание лабораторного стенда
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •1. Цель работы
- •. (1)
- •2. Описание лабораторного стенда
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Содержание отчета
- •2. Лабораторный практикум по изучению
- •1. Аппаратная часть микроЭвм
- •2. Математическое обеспечение микроЭвм
- •Распределение адресного пространства памяти
- •Распределение адресного пространства портов ввода-вывода
- •Распределение адресов-векторов прерываний
- •3. Включение микроЭвм
- •4. Ввод программы пользователя с клавиатуры
- •5. Просмотр содержимого памяти микроЭвм
- •6. Пуск программы пользователя
- •7. Отладочный режим
- •8. Режим тактирования
- •9. Режим шаг
- •10. Система команд и рекомендации по составлению программ
- •Система команд микропроцессора кр580ик80а
- •Десятичные числа, их двоичные и шестнадцатеричные эквиваленты
- •Действия команд микропроцессора кр580ик80а
- •Бланк листинга ассемблерной программы
- •Характеристики команд микропроцессора кр580ик80
- •1. Цель работы
- •2. Задания для домашней подготовки
- •3. Задания к лабораторной работе
- •4. Содержание отчета
- •1. Цель работы
- •2. Задания для домашней подготовки
- •3. Задания к лабораторной работе
- •4. Содержание отчета
- •1. Цель работы
- •2. Задания для домашней подготовки
- •Разрешить прерывания Возврат к прерваннойпрограмме
- •3. Задания к лабораторной работе
- •4. Содержание отчета
- •1. Цель работы
- •2. Задания для домашней подготовки
- •8. Подпрограмма muZисполнения мелодии.
- •Коды нот (в шестнадцатеричном формате)
- •3. Задания к лабораторной работе
- •4. Содержание отчета
- •Лабораторная работа мпт-4 “Работа с подпрограммами и стеком” 99
2. Описание лабораторного стенда
На лицевой панели лабораторного макета имеются условные изображения двоично-десятичного счетчика К155ИЕ2, двоичных счетчиков К155ИЕ5, К155ИЕ6 делителя частоты с переменным коэффициентом деления К155ИЕ8, реверсивного двоичного счетчика К155ИЕ7, двух логических схем “4И–НЕ” К155ЛА, а также выводы входов и выходов, указанных микросхем. Имеются также выводы, на которых действуют логические сигналы “0” и “1”. В макете имеются два формирователя одиночных импульсов, управляемых кнопками К1 и К2.
При нажатии на кнопку на левом и правом выводах формирователя действуют сигналы “0” и “1”, а при отпущенной кнопке – наоборот, на этих же выводах действуют противоположенные сигналы “1” и “0”.
В верхней части макета расположены выводы, к которым подключается напряжение питания 8…10 В.
Микросхема К155ИЕ2 (рис. 6) содержит триггер со счетным входом С1 и выходом Q1, а также трехразрядный двоичный счетчик со входом С2 и выходами Q1,Q2,Q3, имеющий коэффициент пересчета К=5. В микросхеме имеются также входы сброса (R0, ) и установочные входы (R9, ). При одновременной подаче логической “1” на входы , счетчик очищается (Q1=Q2=Q3=Q4), при одновременной подаче логической “1” на входы и R9 в счетчик записывается число 9. При соединении выхода Q1 со входом С2 счетчик имеет коэффициент пересчета К=10 для импульсов, поступающих на вход С1. Такой счетчик называется двоично-десятичным, схема его также изображена на рис. 6.
Микросхема К155ИЕ5 (рис. 7) содержит счетный триггер со счетным входом С1 и выходом Q1, а также трехразрядный двоичный счетчик со входом С2 и выходами .
Р и с. 6. Двоично-десятичный счетчик Р и с. 7. Двоичный счетчик К155ИЕ2 К155ИЕ5
Микросхема содержит также входы сброса R0, . При соединении выхода Q1 со входом С2 схема представляет собой счетчик с коэффициентом пересчета К=16 и входом С1. Диаграммы сигналов этого счетчика изображены на рис. 3.
Еще одна микросхема (рис. 8) представляет собой четырехразрядный двоичный реверсивный счетчик с возможностью предварительной записи четырехразрядного двоичного кода. При подаче счетных импульсов нулевых уровней на вход (+1) счетчик суммирует их, а при подаче таких же счетных импульсов на вход (-1) счетчик их вычитает. При поступлении сигнала нулевого уровня на синхровход С в счетчик записывается двоичный код, действующий на входах (на входе сброса R при этом должен обязательно действовать нулевой сигнал). При переполнении счетчика в режиме суммирования он сбрасывается в нулевое состояние, а на выходе (15) синхронно со счетным импульсом действует сигнал переполнения (переноса). При достижении счетчиком в режиме вычитания нулевого состояния на выходе (0) действует сигнал заема синхронно со счетным импульсом. Сигналы переноса и заема имеют активный нулевой уровень. Установка счетчика в нулевое состояние (сброс) происходит при подаче единичного сигнала на вход R (при этом на синхровходе С должен обязательно действовать сигнал 1).
Пример комбинации входных и выходных сигналов счетчика К155ИЕ7 представлены на рис. 8.
Делитель частоты с переменным коэффициентом деления К155ИЕ8 (рис. 9а) содержит двоичный счетчик (с коэффициентом пересчета К=64) импульсов, поступающих на счетный входс, логические схемы, выделяющие несовпадающие по времени импульсы (см. рис. 3 – каждый второй, каждый четвертый, каждый восьмой и т.д.), и схему собирания, которая подает на выходZчасть выделенных импульсов или все их в соответствии с шестиразрядным двоичным кодом, подаваемым на входы управленияV1,V2,V4,V16,V32 (табл. 3).
В зависимости от этого кода число импульсов, поступающих на выход схемы синхронно с входными импульсами за время такта (такт составляет 64 периода входных импульсов), может быть равно 1, 2, ..., 63, т.е. средняя частота выходных импульсов может изменяться от 1/64 до 63/64 частоты входных импульсов (см. рис. 9в).
Р и с. 8. Обозначение и диаграмма напряжений реверсивного двоичного счетчика К155ИЕ7. Режимы работы: 1 – сброс, 2 – параллельная загрузка числа, 3 – режим суммирования, 4 – режим вычитания
Счетчик устанавливается в нулевое состояние (очищается) при поступлении на вход R единичного сигнала. При поступлении на входы V и Т единичного сигнала счетчик прекращает счет импульсов. Счетные импульсы, как видно из диаграммы сигналов (рис. 9в), активным имеют низкий (нулевой) уровень. На диаграмме сигналов приведены диаграммы выходного сигнала Z при поступлении логической “1” на вход V32 (код 100000=32), на вход V16 (код 010000=16), на вход V8 (код 001000=8), на вход V4 (код 000100=4).
Р
в
Таблица 3
V∑ |
V32 |
V16 |
V8 |
V4 |
V2 |
V1 |
32 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
16 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
8 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
4 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
40 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
В первом случае на выходе Z за время такта выделяется 32 равномерно распределенных импульсов, во втором – 16, в третьем – 8, в четвертом - 4. При поступлении логической “1” одновременно на входы V32 и V8 (код V∑=101000=25+23=40) на выходе Z за время такта выделяется 40 неравномерно распределенных импульсов. В общем случае за время такта на выходе выделяется N импульсов:
, (1)
где V1, V2, V4, V8, V16, V32 равны 0 или 1 в зависимости от уровня сигнала на соответствующем входе V.
На выходе p при переполнении счетчика действует сигнал переноса нулевого уровня. На выходе Z действует сигнал, инверсный сигналу на выходе Y. При поступлении на вход c1 логической “1” поступление импульсов на выход Y прекращается.
Таким образом, средняя частота выходных импульсов схемы равна
, (2)
где – частота входных импульсов схемы.
К макету прилагается отдельный блок цифрового коммутатора, в котором имеется генератор прямоугольных импульсов с частотами 100 кГц, 50 кГц, 10 кГц, 5 кГц, 2,5 кГц, а также восьмиканальный коммутатор логических сигналов для осциллографа. Диаграммы сигналов на выходах генератора изображены на рис. 10.
Р и с. 10. Диаграммы сигналов на выходах генератора цифрового коммутатора
Для выполнения работы требуется также источник питания типа ВУЛ=2 (1 шт.) и осциллограф типа С1=68 (1 шт.).