3 Исследовать работу суммирующего двоичного счетчика на микросхеме К155ИЕ7 в статическом режиме. Для этого сбросить счетчик в исходное нулевое состояние, установить исходное состояние, заданное в таблице 14, и с помощью тумблера SA5 установить режим суммирования. Подавать на вход счетчика кнопкой SB1 отрицательные импульсы и контролировать выходной код и сигнал переноса C0 с помощью светодиодов HL1…HL5. Результат контроля записать в таблицу 16. Сделать краткие выводы.
Таблица 16 – Результаты контроля двоичного и недвоичного счетчика
Номер |
|
|
|
|
|
Выходное кодовое слово |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
Двоичный счетчик |
|
|
|
Недвоичный |
|||||||||
входного |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Сложение |
|
|
Вычитание |
|
|
счетчик |
|
||||||||
импульса |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
C0 |
8 |
4 |
|
2 |
1 |
B0 |
8 |
|
4 |
2 |
1 |
8 |
4 |
2 |
1 |
|
0 |
|
X |
X |
X |
X |
|
X |
X |
X |
X |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание – «X» – исходное состояние счетчика, заданное в таблице 14.
4 Исследовать работу вычитающего двоичного счетчика на микросхеме К155ИЕ7 в статическом режиме. Для этого сбросить счетчик в исходное нулевое состояние, установить исходное состояние, задан-
31
ное в таблице 14, и с помощью тумблера SA5 установить режим вычитания. Выполнить указания п. 3 (B0 – сигнал на выходе заема).
5 Исследовать работу суммирующего недвоичного счетчика на микросхеме К155ИЕ7 в статическом режиме. Для этого установить сменную технологическую карту V-1 (рисунок 10) и с помощью тумблера SA5 установить режим суммирования. С помощью перемычек ввести обратные связи, обеспечивающие коэффициент пересчета (модуль счета), равный 10. Для этого следует соединить клеммы Y4 и X1, Y2 и X2 на плате П5. Подавать на вход счетчика импульсы и с помощью светодиодов HL1…HL4 определить модуль счета. Аналогично получить модуль счета, равный 9 и 12. Для заданного преподавателем модуля счета результат контроля записать в таблицу 16. Сделать выводы.
6 Ответить на контрольные вопросы.
7 Оформить отчет и сдать зачет.
Содержание отчета
Отчет должен содержать:
1 Наименование и цель лабораторной работы.
2 Перечень оборудования.
3 Принципиальные электрические схемы исследования счетчика (рисунки 9, 10).
4 Заполненные таблицы 15 и 16.
5 Краткие выводы по всем пунктам работы.
6 Ответы на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
1 Поясните работу счетчика на микросхеме К155ИЕ7 в режиме параллельной записи кодового слова 0111.
2Поясните назначение резистора R5 в схеме счетчика на рисунке 10.
3Поясните, как обеспечивается модуль счета (коэффициент пересчета), равный 11 в схеме на рисунке 10?
32
33
HL1 |
HL2 |
HL3 |
HL4 |
R1 |
R2 |
R3 |
R4 |
|
T |
|
T |
|
T |
|
T |
|
F |
T |
|
T |
|
T |
|
T |
|
|
R D1 |
Y1 |
R D1 |
Y2 |
R D1 |
Y3 |
R D1 |
Y4 |
|
|
|
|
|
||||
SA5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
X3 |
|
& |
|
|
|
|
|
|
X2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
X1 |
|
D2 |
|
|
|
SB1 |
|
|
|
R5 |
|
|
|
Рисунок 10 – Принципиальная электрическая схема контроля работы недвоичного счетчика (технологическая карта V-1)
Требования к знаниям и умениям студентов
В результате выполнения работы студенты должны знать:
–назначение, основные параметры и типы счетчиков, их работу, достоинства и недостатки;
–назначение и принцип работы счетчика К155ИЕ7 во всех режимах. Должны уметь:
–обеспечивать работу счетчика в режимах параллельной загрузки, сложения и вычитания, а также различные модули счета;
–контролировать работу счетчика по элементам индикации.
ЛИТЕРАТУРА
1Микросхемы интегральные. Термины и определения : ГОСТ 17021-88 ЕСКД. – Введ. 1990-01-01. – М. : Изд-во стандартов, 1989.
2Обозначения буквенно-позиционные в электрических схемах : ГОСТ 2.710-81 ЕСКД. – Введ. 1983-01-01. – М. : Изд-во стандар-
тов, 1982.
3Обозначения условные графические в электрических схемах. Элементы цифровой техники : ГОСТ 2.743-91 ЕСКД. – Введ. 1993-01-01. – М. : Изд-во стандартов, 1992.
4ИМС стандартной логики : информационно-справочный материал. – Мн. : Полифакт, 2004. – 85 с.
5Калабеков, Б. А. Цифровые устройства и микропроцессорные
|
системы : учеб. для техникумов |
связи / Б. А. Калабеков. – |
|
|
М. : Горячая линия – Телеком, 2002. – 336 с. |
||
6 |
Угрюмов, Е. П. Цифровая схемотехника : учеб. пособие для ву- |
||
|
зов. – 2-е изд., перераб. и доп. / Е. П. Угрюмов. – Спб. : БХВ- |
||
|
Петербург, 2005. – 800 с. |
|
|
7 |
Цифровые и микропроцессорные устройства : конспект лекций для |
||
|
студентов |
специальностей 2-45 01 03 |
– Сети телекоммуникаций, |
|
2-45 01 02 |
– Системы радиосвязи, радиовещания и телевидения. |
|
|
В 5 ч. Ч. 1, |
2 : Основы цифровой техники. Цифровые устройства / |
|
|
В. И. Богородов. – Минск : ВГКС, 2009. |
|
|
8 |
Цифровые интегральные микросхемы : справочник, 2-е изд., пе- |
||
|
рераб и доп. / М. И. Богданович [и др.]. – Мн. : Беларусь, Полы- |
||
|
мя, 1996. – 605 с. |
|
|
9 |
НИКТРУП «Белмикросистемы» [Электронный ресурс]. – 2005. – |
||
|
Режим доступа: http://www.bms.by. |
|
|
34
ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное)
Обозначение функций цифровых элементов и назначения выводов по ГОСТ 2.743-91
Обозначение функций, выполняемых цифровым элементом, образуют из прописных букв латинского алфавита, арабских цифр и специальных знаков, записанных без пробелов в верхней части основного поля УГО. Обозначения основных функций цифровых элементов приведены в таблице А.1.
Таблица А.1 – Обозначение основных функций цифровых элементов по ГОСТ 2.743-91
|
Наименование |
Обозначение |
Исходное название |
|
1 |
2 |
3 |
1 |
Буфер |
BUF |
|
2 |
Вычислительное устройство |
CPU |
Central Processor Unit |
3 |
Вычитатель |
SUB |
Subtractor |
4 |
Делитель |
DIV |
Divisor |
5 |
Демультиплексор |
DX |
Demultiplexer |
6 |
Дешифратор |
DC |
Decoder |
7 |
Микропроцессор |
MPU |
Microprocessor Unit |
8 |
Мультиплексор |
MUX |
Multiplexer |
9 |
Программируемая логическая |
PLM |
|
|
матрица |
|
|
10 Преобразователь |
X/Y |
|
|
|
Примечание – Буквы X и Y |
|
|
|
могут быть заменены обо- |
|
|
|
значениями представляемой |
|
|
|
информации на входах и |
|
|
|
выходах преобразователя, |
|
|
|
например: |
|
|
|
– аналоговый |
или A |
|
|
– цифровой |
# или D |
|
|
– двоичный |
BIN |
Binary |
|
– десятичный |
DEC |
Decimal |
35
Продолжение таблицы А.1
|
1 |
2 |
3 |
|
– двоично-десятичный |
BCD |
Binary Coded Decimal |
|
– восьмеричный |
OCT |
Octal |
|
– шестнадцатеричный |
HEX |
Hexadecimal |
|
– код Грея |
GRAY |
|
|
– семисегментный |
7SEG |
|
11 |
Приемопередатчик шинный |
RTX |
Receiver Transmitter |
12 |
Регистр |
RG |
Register |
|
сдвиговый регистр |
SRG |
Shift Register |
|
n-разрядный |
|
|
13 |
Сумматор |
SM |
Summator |
14 |
Счетчик |
CTR |
Counter |
|
счетчик n-разрядный |
CTRn |
|
|
счетчик по модулю n |
CTRDIVn |
|
15 |
Триггер |
T |
Toggle flip-flop |
|
двухступенчатый триггер |
TT |
|
16 |
Умножитель |
MPL |
Multiplier |
17 |
Усилитель |
|
|
18 |
Устройство арифметико- |
ALU |
Arithmetic-Logic Unit |
|
логическое |
|
|
19 |
Шина |
BUS |
Bus |
20 |
Шифратор |
CD |
Coder |
21 |
Элемент задержки |
DEL |
Delay |
22 |
Элемент логический: |
|
|
|
– «исключающее ИЛИ» |
=1 |
|
|
– «логическое ИЛИ» |
≥1 или 1 |
|
|
– «логическое И» |
& |
|
23 |
Элемент монтажной логики: |
|
|
|
– «монтажное ИЛИ» |
1◊ |
|
|
– «монтажное И» |
&◊ |
|
24 |
Элемент нелогический: |
* |
|
|
– стабилизатор напряжения |
*STU |
|
|
– стабилизатор тока |
&STI |
|
25 |
Наборы нелогических эле- |
|
|
|
ментов: |
|
|
|
– резисторов |
*R |
|
|
– конденсаторов |
*C |
|
36
Окончание таблицы А.1
1 |
2 |
3 |
– индуктивностей |
*L |
|
– диодов |
*D |
|
– транзисторов |
*T |
|
– трансформаторов |
*TR |
|
– предохранителей |
*FU |
|
При необходимости указать сложную функцию элемента допускается составное обозначение функции. Например, если элемент выполняет несколько функций, то обозначение его сложной функции образовано из нескольких более простых обозначений функций, выполняемых элементом:
–четырехразрядный двоичный счетчик с модулем счета 16
CTRDIV16;
–преобразователь/усилитель двоично-десятичного кода в семисегментный код BCD/7SEG.
Выводы цифровых элементов подразделяют на несущие и не несущие логическую информацию.
Выводы, несущие логическую информацию, подразделяют на статические и динамические, а также на прямые и инверсные.
На прямом статическом выводе двоичная переменная имеет значение «1», если сигнал на этом выводе в активном состоянии находится в состоянии «логическая 1» в принятом логическом соглашении.
На инверсном статическом выводе двоичная переменная имеет значение «1», если сигнал на этом выводе в активном состоянии находится в состоянии «логический 0» в принятом логическом соглашении.
На прямом динамическом выводе двоичная переменная имеет значение «1», если сигнал на этом выводе изменяется из состояния «логический 0» в состояние «логическая 1» в принятом логическом соглашении.
На инверсном динамическом выводе двоичная переменная имеет значение «1», если сигнал на этом выводе изменяется из состояния «логическая 1» в состояние «логический 0» в принятом логическом соглашении.
Свойства выводов на УГО цифровых элементов обозначают указателями (таблица А.2).
37
Таблица А.2 – Основные обозначения указателей выводов цифровых элементов по ГОСТ 2.743-91
Наименование |
Обозначение |
|||
1 |
|
2 |
||
1 Прямой статический вход |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 Прямой статический выход
3 Инверсный статический вход
4 Инверсный статический выход
5 Прямой динамический вход
6 Инверсный динамический вход
7 Вывод, не несущий логической информации
38
Функциональное назначение выводов элемента обозначают при помощи меток выводов. Метку вывода образуют из прописных букв латинского алфавита, арабских цифр и (или) специальных знаков, записанных в одной строке без пробелов. Обозначения основных меток выводов цифровых элементов приведены в таблице А.3.
Таблица А.3 – Обозначения основных меток выводов цифровых элементов по ГОСТ 2.743-91
|
Наименование |
Обозначение |
|
1 |
2 |
1 |
Адрес |
ADR или A |
2 |
Байт |
BY |
3 |
Ввод (информации) |
I |
3 |
Вход обратного счета (вход уменьшения) |
– n или DOWN |
4 |
Вход операнда, над которым выполняется одна или |
Pn |
|
несколько математических операций |
|
5 |
Вход прямого счета (вход увеличения) |
+ n или UP |
|
Примечания к пунктам 3 и 5 – Параметр n следует |
|
|
заменить значением, на которое увеличивается или |
|
|
уменьшается содержимое счетчика |
|
6 |
Вход, вызывающий изменение состояния на выходе |
T |
|
элемента в дополнительное, каждый раз, когда он |
|
|
принимает состояние «логическая 1» (счетный вход) |
|
7 |
Выбор (селекция) |
SEL |
8 |
Выбор адреса: |
|
|
– столбца |
CAS |
|
– строки |
RAS |
9 |
Выбор кристалла (доступ к памяти) |
CS |
10 Вывод (информации) |
O |
|
11 Вывод двунаправленный |
< > или ↔ |
|
12 Выход с открытым коллектором или стоком |
|
|
|
(например, открытый коллектор n-p-n транзистора, |
|
|
открытый сток n-канала) |
|
13 Выход с открытым эмиттером или истоком |
|
|
|
(например, открытый эмиттер n-p-n транзистора, |
|
|
открытый исток n-канала) |
|
14 Выход с тремя состояниями |
|
|
15 Готовность |
RDY |
|
39
Продолжение таблицы А.3
|
1 |
2 |
16 |
Данные: |
D |
|
– входные |
DIN |
|
– выходные |
DOUT |
|
– последовательные |
D→, D← |
17 |
Загрузка (разрешение параллельной записи) |
LD |
18 |
Заем: |
|
|
– вход, принимающий заем |
BI |
|
– выход, выдающий заем |
BO |
19 |
Запись (команда записи) |
WR |
20 |
Ожидание |
WAIT |
21 |
Останов |
STOP |
22 |
Очистка |
CLR |
23 |
Ошибка |
ERR |
24 |
Передача |
TX |
25 |
Перенос: |
|
|
– вход, принимающий перенос |
CI |
|
– выход, распространяющий перенос |
CO |
26 |
Переполнение |
OF |
27 |
Подтверждение приема |
ACK |
28 |
Прерывание: |
INT |
|
подтверждение прерывания |
INTA |
29 |
Прием |
RX |
30 |
Разрешение |
EN |
31 |
Разрешение прохождения импульсов (работы цепи) |
CE |
32 |
Разрешение третьего состояния |
EN |
33 |
Режим |
M |
34 |
Сброс: |
|
|
– общий |
SR |
|
– обнуление |
RES или R |
35 |
Сдвиг: |
SH |
|
– слева направо (от старшего разряда к младшему) |
→n |
|
– справа налево (от младшего разряда к старшему) |
n← |
|
Примечание – При n = 1 это значение может быть |
|
|
опущено |
|
36 |
Синхронизация |
SYNC |
37 |
Строб (сигнал выборки) |
STR |
38 |
Считывание (чтение) |
RD |
40