цимпу / Практика / content / Пособия / Лаб. практикум, часть II, лаб. работы № 7...11 (ЦиМПУ)_ДФО

таты контроля записать в таблицу 9. По результатам контроля сделать выводы.

Таблица 9 – Результаты контроля работы регистра в режиме параллельной загрузки

5 Исследовать регистр на интегральной микросхеме К155ИР1 в режиме последовательной загрузки при сдвиге вправо. Для этого:

5.1 Наложить технологическую карту III-1 (рисунок 8) на переднюю панель стенда.

HL1 HL 2 HL 3 HL 4

X Y

Рисунок 8 – Принципиальная электрическая схема контроля работы последовательного регистра (технологическая карта III-1)

21

5.2Изучить схему контроля работы регистра, назначение органов управления и элементов индикации (рисунок 8). Следует помнить, что последовательная загрузка при сдвиге вправо в регистре К155ИР1 начинается со старшего разряда входного кодового слова.

5.3Подать на вход LD регистра (на схеме не показан) низкий уровень тумблером SA5. Входное кодовое слово, заданное преподавателем, например 1011, подавать на последовательный вход регистра D→ кнопкой SB2, а импульсы синхронизации на вход C – кнопкой SB1. Причем вначале устанавливается старший разряд входного кодового слова и одновременно подается первый импульс синхронизации, затем подается следующий более младший разряд и импульс синхронизации и т.д. до загрузки всех четырех разрядов входного кодового слова. Уровень сигнала на последовательном входе D регистра не индицируется, а на выходах регистра кодовое слово индицируется с помощью светодиодных индикаторов HL1…HL4.

Результаты контроля записать в таблицу 10. В колонке для входа D указать уровни сигналов для четырех разрядов входного кодового слова в порядке ввода. По результатам контроля сделать выводы о том, какое преобразование информации выполнено.

Таблица 10 – Результаты контроля работы регистра в режиме последовательной загрузки кодового слова 1011

5.4 Исследовать регистр при сдвиге вправо загруженного заранее кодового слова 0101 при поступлении четырех импульсов синхронизации, если на последовательный вход регистра D→ подается низкий уровень. Для этого загрузить в регистр кодовое слово 0101 (см. указания пункта 5.3) и, удерживая нажатой кнопку SB2, подавать импульсы синхронизации кнопкой SB1. Результат контроля записать в таблицу 11 и сделать вывод о выполненном преобразовании информации.

22

Таблица 11 – Результаты контроля работы регистра при сдвиге вправо кодового слова 0101 (D→ = 0)

6 Исследовать регистр на микросхеме К155ИР1 при кольцевом сдвиге вправо в статическом режиме. Для этого:

6.1Записать в регистр кодовое слово, содержащее единицу только в одном разряде, например 0010, используя указания пунк-

та 5.3.

6.2Соединить на плате П3 перемычкой клеммы X и Y (см. технологическую карту III-1).

6.3Подавать кнопкой SB1 последовательность импульсов синхронизации на вход C и контролировать кодовое слово на выходах регистра. Результаты записать в таблицу 12 и сделать выводы о выполненном преобразовании информации, а также сравнить с данными таблицы 11.

Таблица 12 – Результаты контроля работы регистра при кольцевом сдвиге вправо кодового слова 0010

7 После проверки преподавателем результатов контроля выключить питание стенда.

8 Ответить на контрольные вопросы.

9 Оформить отчет и сдать зачет.

23

Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1 Наименование и цель работы.

2 Перечень приборов и оборудования.

3 Выполненное индивидуальное домашнее задание (условие и ответы на пункты 4.1…4.5).

4 Принципиальные электрические схемы контроля работы регистров (рисунки 7, 8).

5 Результаты контроля работы регистров (таблицы 9…12 и выводы). 6 Ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1Поясните, как определить разрядность регистра на микросхеме?

2Поясните назначение выводов регистров на микросхемах:

D3…D0, D→, D←, LD, EN, R.

3Зарисуйте УГО и таблицу состояний микросхемы регистра ЭКР5564AN (IN74HCT533) и поясните, как обеспечить режим параллельной записи кодового слова 1100 1101, укажите назначение и уровни сигналов на всех входах регистра.

Требования к знаниям и умениям студентов

В результате выполнения лабораторной работы студент должен знать:

–назначение и принцип работы различных типов регистров на микросхемах;

–назначение выводов микросхем регистров.

Должен уметь:

–обеспечивать различные режимы работы регистров на микросхемах;

–строить временные диаграммы работы регистров в режиме сдвига;

–определять по УГО микросхемы тип регистра и назначение выводов.

24

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10

ИЗУЧЕНИЕ СЧЕТЧИКОВ НА МИКРОСХЕМАХ. РАБОТА СО СПРАВОЧНИКОМ

Цель работы

1 Изучить назначение, УГО, логическую структуру, назначение выводов и принцип работы микросхем счетчиков схемотехники ТТЛШ и КМОП.

2 Получить практические навыки в организации различных режимов работы счетчиков.

3 Приобрести практические навыки работы со справочной литературой.

Домашнее задание

1 Повторить по [5] или [7] назначение, основные параметры, типы, принципы построения и работы счетчиков.

2 Изучить по [8] и приложению В примеры УГО счетчиков и назначение выводов.

3 Подготовить ответы на вопросы для самоконтроля.

Вопросы для самоконтроля

1 Укажите назначение и основные параметры счетчиков.

2 Поясните основные особенности асинхронных и синхронных двоичных счетчиков. Укажите их достоинства и недостатки.

3 Поясните, какой счетчик называется суммирующим? Начертите логическую схему на JK-триггерах, таблицу состояний и временные диаграммы синхронного трехразрядного суммирующего двоичного счетчика с последовательным переносом.

4 Поясните, какой счетчик называется вычитающим? Начертите логическую схему на JK-триггерах, таблицу состояний и временные диаграммы асинхронного трехразрядного вычитающего двоичного счетчика.

5 Поясните назначение и принцип построения недвоичных счетчиков.

25

Порядок выполнения работы

1 Проверка подготовки студентов к занятию по вопросам для самоконтроля.

2 Получить индивидуальное задание. Изучить микросхему счетчик схемотехники ТТЛШ или КМОП (таблица 13).

2.1 Выбрать из таблицы 13 микросхему счетчика для заданного варианта.

Таблица 13 – Исходные данные для индивидуального задания

2.2Определить по [8] (для схемотехники ТТЛШ) или приложениям Б и В (для схемотехники КМОП) тип заданного счетчика, зарисовать его УГО, таблицу состояний и временные диаграммы (если приведены в справочнике). На УГО проставить номера выводов микросхемы.

Кратко описать принцип построения и работу заданной микросхемы счетчика в различных режимах, анализируя таблицу состояний. Указать назначение выводов.

2.3Определить разрядность счетчика и коэффициент пересчета (модуль счета).

2.4Указать на УГО заданной микросхемы счетчика уровни информационных и управляющих сигналов, которые следует подать на входы, для предварительной параллельной записи кодового слова, указанного в таблице 13.

26

2.5Выполнить расчет и указать на УГО кодовое слово, зафиксированное на выходах счетчика в режиме сложения после поступления заданного числа входных импульсов, если предварительно в нем было записано кодовое слово, указанное в таблице 13.

2.6Определить по [8] или приложению Б основные статические

идинамические параметры заданной микросхемы счетчика. Результат записать в таблицу, аналогичную по форме таблице 2.

3 Ответить на контрольные вопросы.

4 Оформить отчет и сдать зачет.

Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1 Наименование и цель лабораторной работы.

2 Выполненное индивидуальное задание (условие и ответы на пункты 2.2…2.6).

3 Ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1 Поясните, как определить разрядность счетчика?

2 Начертите логическую структуру и поясните принцип построения двоичного счетчика схемотехники ТТЛШ на микросхеме К555ИЕ5.

3 Начертите УГО микросхемы ЭКР1594ИЕ23 (IN74ACT4520N), поясните назначение выводов, укажите возможные режимы работы и условия их обеспечения.

4 Поясните назначение выводов счетчиков: LD, +1 (CU), –1 (CD), R, D3…D0, C, CEP, CET, R, C0, B0.

Требования к знаниям и умениям студентов

В результате выполнения лабораторной работы студенты должны знать назначение и принцип функционирования различных типов счетчиков на интегральных микросхемах.

Должны уметь:

–обеспечивать различные режимы работы микросхем счетчиков (режим прямого и обратного счета, параллельной загрузки);

–наращивать разрядность счетчиков;

–определять по УГО тип счетчика и назначение выводов.

27

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ СЧЕТЧИКОВ

Цель работы

1 Исследовать работу двоичного счетчика на интегральной микросхеме К155ИЕ7 в режимах параллельной записи, суммирования и вычитания.

2 Исследовать работу недвоичного счетчика на интегральной микросхеме К155ИЕ7.

3 Сформировать практические навыки и начальные умения контролировать работу счетчика по элементам индикации.

Домашнее задание

1 Повторить по [5] или [7] назначение, параметры, типы, принцип построения и работы двоичных и недвоичных счетчиков.

2 Повторить по [8] назначение, основные параметры, принцип построения и работы интегральной микросхемы К155ИЕ7.

3 Подготовить ответы на вопросы для самоконтроля. 4 Подготовить бланк отчета (см. содержание отчета).

Вопросы для самоконтроля

1 Поясните назначение счетчиков и укажите их параметры. 2 Поясните назначение всех выводов микросхемы К155ИЕ7.

3 Поясните, как в микросхеме К155ИЕ7 обеспечивается режим параллельной записи слова?

4 Поясните, как в микросхеме К155ИЕ7 обеспечиваются режимы сложения и вычитания?

5 Поясните назначение и принцип построения недвоичных счетчиков.

Приборы, оборудование и документация

1Универсальный стенд ОАВТ.

2Сменная плата П5.

3Сменные технологические карты V-1, V-3.

4Набор соединительных проводов.

5Методические указания к занятию.

28

Порядок выполнения работы

1 Проверка подготовки студентов к занятию по вопросам для самоконтроля в виде фронтального или программированного опроса и инструктаж по технике безопасности.

2 Исследовать счетчик на микросхеме К155ИЕ7 в режиме параллельной записи кодового слова. Для этого с разрешения преподавателя включить питание стенда ОАВТ, установить сменную технологическую карту V-3 (рисунок 9). Подать на входы счетчика информационные сигналы для параллельной записи слова согласно заданному в таблице 14 варианту (номер варианта соответствует номеру рабочего места) с помощью тумблеров SA1…SA4 и подать сигнал разрешения

загрузки LD 0 кнопкой SB2.

Таблица 14 – Исходные данные для режима параллельной записи

Результаты контроля записать в таблицу 15. Сделать выводы.

Таблица 15 – Результаты контроля работы счетчика в режиме параллельной записи

29

30

Рисунок 9 – Принципиальная электрическая схема контроля работы двоичного реверсивного счетчика с предустановкой (технологическая карта V-3)