Эл и схем / ЭиСХч.2. Лаб.раб. - PDF / Лабораторная работа 5

33

Лабораторная работа №5 Принципы построения и функционирования триггеров. Синхронный

RS-триггер.

I.Цель работы

1.1.Изучить принципы построения и функционирования синхронного RS-триггера.

1.2.Освоить практически правила построения и принципы синхронного RS-триггера.

1.3.Освоить правила составления таблиц истинности и временных диаграмм, отображающих работу синхронного RS-триггера.

II.Краткое изложение теоретических сведений

Изложения теоретических сведений студенты могут найти:

-в лекционных материалах;

-в приложении 2 к данной «Методической разработке»;

-в ниже рекомендованной литературе.

III.Литература

3.1.Р.Ф. Опадчий, О.П. Глудкин, А.И. Гуров «Аналоговая и цифровая электроника». Учебник для ВУЗов. М.РиС. 2003г.

3.2.Р. Токхейм «Основы цифровой электроники». М. Мир. 1988г.

IV. Домашнее задание студентам для подготовки к выполнению лабораторной работы

4.1.Изучить по указанной выше литературе принципы построения и функционирования синхронного RS-триггера.

4.2.Изучить правила составления таблиц истинности, отображающих работу синхронного RS-триггера.

4.3.Изучить правила составления временных диаграмм, поясняющих работу триггера.

V.Подготовка оборудования к выполнения лабораторной работы

5.1.Включить компьютер.

5.2.Выбрать курсором на рабочем столе ярлык EWB и двойным щелчком левой клавиши мыши вызвать программу.

34

5.3.В открывшемся окне «Could not open file» левой кнопкой мыши дать команду «OK».

5.4.В верхней части монитора в линейке символов найти курсором и дать команду «Open» (левой клавишей мыши).

5.5.В открывшемся окне найти курсором символ «Tutorial» и дать команду «OK».

5.6.В этом же окне найти и дать команду «OK» символу «лабораторные работы».

5.7.В левом части этого же окна будет отображены:

ЦУ «Логический элемент ewb» ЦУ «Триггер ewb»

ЦУ «Шифратор, дешифратор ewb»

5.8. Выбрать курсором символ «ТРИГГ.ewb» и дать команду ОК (левой кнопкой мыши). На мониторе откроются схемы триггеров с соответствующими надписями.

5.9.В правом верхнем углу монитора расположены выключатель «0- 1» и кнопка «Pause» для активизирования схем.

5.10.На представленных схемах изображены: источники питания, логические схемы; ключи управления входными уровнями для логических схем и сигнализация, отображающая состояние уровней на входах и выходах логических схем.

5.11.Обозначения (сигнализация): незакрашенный кружок соответствует низкому уровню (логическому нулю), закрашенный кружок – высокому уровню (логической единице).

5.12.Управление ключами (сигналами) осуществляется с клавиатуры в соответствии с обозначениями ключей: [A], [B], [С] и т.д. или цифрами [0], [1], [2] и т.д. (для шифраторов и дешифраторов).

5.13.Во всех лабораторных работах принята положительная логикавысокому уровню (+5 В) соответствует логическая единица, низкому уровню (0 В, «земля») – соответствует логический ноль.

35

VI. Исследование принципов построения и функционирования

синхронного (тактируемого) RS-триггера

6.1. Кнопкой «0-1» в правом верхнем углу монитора активизировать схему синхронного RS-триггера:

6.2. Установить ключами [С], [D] и [Е] (с клавиатуры) на входах S, R и CLK логические нули (низкие уровни, «земля», «0»). Зафиксировать состояния выходов Q и Q триггера.

Дать на вход CLK импульс (высокий уровень). Зафиксировать, что предыдущее состояние выходов Q и Q не изменилось.

Снять высокий уровень со входа CLK. Результаты занести в табл. 1. 6.3. При установленном логическом нуле (низком уровне) на входе

CLK (см. окончание п. 6.2) установить ключами [C] и [D] на входе S - логический нуль (низкий уровень), а на входе R – логическую единицу (высокий уровень, +5В).

Подать на вход CLK ключом [D] логическую единицу (высокий уровень). Зафиксировать состояния выходов Q и Q триггера. Результаты занести в табл. 1.

Снять высокий уровень с входа CLK.

6.4. При установленном логическом нуле (низком уровне) на входе CLK (см. окончание п. 6.3) установить ключами [C] и [E] на входе S - логическую единицу (высокий уровень, +5В), а на входе R – логический нуль (низкий уровень). Зафиксировать состояния выходов Q и Q триггера. Результаты занести в табл. 1.

Снять высокий уровень с входа CLK.

36

6.5. При установленном логическом нуле на входе CLK (см. окончание п. 6.4) становить ключами [С] и [Е] на обоих входах S и R логические единицы (высокие уровни, +5В).

Подать на вход CLK логическую единицу (высокий уровень). Зафиксировать состояния выходов Q и Q триггера. Результаты занести

в табл. 1.

Снять высокий уровень со входа CLK. 6.6. Кнопкой «0-1» выключить схему.

Примечания: для граф таблицы S, R, Q и Q заполнять значения: 1 – логическая единица (высокий уровень); 0 – логический нуль (низкий уровень). Для графы CLK – высокий уровень изобразить значком .

6.7.В соответствии с разделом IV «ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ» данной работы заполнить графы табл. 1:

«Режим работы» «Влияние на выход Q»

При этом необходимо использовать термины: «Хранение» «Установка 0» «Установка 1»

«Запрещённое состояние» «Без изменений»

««Сброс» или очистка в состояние 0» «Установка в состояние 1» «Запрещено - не используется»

6.8.В соответствии с разделом IV «ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ» данной работы с учётом эксперимента по п. 6.2…6.5 привести временные диаграммы, характеризующие работу синхронного RS-триггера.

6.9.Привести окончательный вариант таблицы истинности, характеризирующей работу синхронного RS-триггера.

6.10.Привести условное графическое обозначение синхронного RS-

триггера.

6.11.Привести схему построения синхронного RS-триггера на логических элементах И-НЕ

37

6.12. Дать объяснение работе синхронного RS-триггера с учетом временных диаграмм и данных таблицы истинности.

38

VII. Содержание отчета

Отчёт должен содержать:

7.1.Титульный лист (см. приложение).

7.2.Цель работы.

7.3.В соответствии с порядком проведения лабораторной работы должны быть приведены:

-схема, условное графическое изображение устройства;

-краткая теория работы устройства;

-таблица истинности (со ссылкой на [Л];

-временные диаграммы, поясняющие работу устройства;

-таблица экспериментальных данных;

-сравнение результатов эксперимента (экспериментальной таблицы истинности) с теоретическими положениями и временными диаграммами.

7.4.Выводы.

VIII. Контрольные вопросы к зачету по лабораторной работе

8.1.Приведите условное обозначение синхронного RS-триггера. Для чего предназначен дополнительный вход CLK синхронного RS-триггера?

8.2.Какой уровень (высокий или низкий) являются активными для синхронного RS-триггера?

8.3.Какому состоянию входов S и R соответствует режим хранения синхронного RS-триггера?

8.4.Какому состоянию входов S и R соответствует запрещённое состояние синхронного RS-триггера?

8.5.Приведите таблицы истинности для синхронного RS-триггера.

8.6.Приведите временные диаграммы, характеризующие работу синхронного RS-триггера.

8.7.Приведите схему синхронного RS-триггера, построенную на логических элементах И-НЕ;