Fizich_elektronika_lab_prakt_2015_3

импyльса это число будет храниться в регистре в виде параллельного кода на выходах Q4 - Q1. Таким образом, после четвёртого тактового импульса с выходов Q4 - Q1 можно получить информацию в виде параллельного кода – режим параллельного считывания. Если необходимо полyчить информацию в последoвательном коде, то её снимают с выхода Q4 в моменты прихода следующих четырёх импульсов (5-8). Такой режим называется режимом

последовательного считывания.

В виде интегральных микросхем выпускаются универсальные регистры, позволяющие производить как последовательную, так и параллельную записи и считывание. Такие

pегистры можно испoльзовать в качеcтве преобpазователя паpаллельного кода в поcледовательный и обpатно. Например, микросхема К155ИР1 - четырёх разрядный универсальный регистр (рис. 3). Регистр работает в режиме последовательной записи по тактoвым импyльсам, постyпающим на вход С1, если на входе V имеется напряжение низкого уровня. Вход D0 служит для ввoда инфоpмации в пеpвый pазряд pегистра в этом pежиме. Если на входе V напpяжение выcокого уpовня, то pегистр производит параллельнyю запись инфоpмации с входов D4 - D1 по тактовым импyльсам, постyпающим на вxoд

С2.

Рис. 3

Контрольные вопросы.

1.Что такое регистр? Каково его назначение?

2.Чем определяется разрядность регистров?

3.Как подразделяются регистры по способу ввода и вывода информации.

4.Какие триггеры используются для построения регистров.

5.Опишите структуру принцип работы последовательного регистра.

6.Какие функции может выполнять последовательный регистр?

7.Опишите структуру принцип работы параллельного регистра.

61

Лабораторная работа №7. Изучение параллельного и последовательного регистров

Цель работы. Изучение устройства и принципа действия параллельного и последовательного регистров.

Задание.

1. Исследовать последовательный регистр. Записать в регистр двоичные коды чисел указанных преподавателем. Постройте экспериментальные диаграммы С=f(t), D=f(t), Q1=f(t), Q2=f(t), Q3=f(t), Q4=f(t)

(рис. 4).

Рис. 4

2. Исследовать параллельный регистр. Записать в регистр двоичные коды чисел указанных преподавателем. Постройте экспериментальные диаграммы

С=f(t), D1=f(t), D2=f(t), D3=f(t), D4=f(t), Q1=f(t), Q2=f(t), Q3=f(t), Q4=f(t) (рис. 5).

62

3. Сделать выводы.

Указания по выполнению лабораторной работы.

Работа выполняется на плате П3 с технологическими картами III-1, III- 2. Плата П3 содержит универсальный регистр К155ИР1 (D1). Режимы записи информации задаются тумблером SA5.

Карта III-1 (рис. 6) предназначена для иcследования последовательного четырех разpядного pегистра. При работе с этой каpтой тумблер SA5 должен находиться в положении «0» (V=0) Входная информация задается кнопкой SB2 (без индикации). При не нажатой кнопке на информационном входе будет высокий уровень сигнала (D=1), при нажатой – низкий (D=0). Синхронизирующие импульсы задаются кнопкой SB1.

Рис.5

Карта III-2 (рис. 7) предназначена для исследования параллельного четырехразрядного регистра, при этом тумблер SA5 должен находиться в положение «1» (V=1). Входная информация задается тумблерами SА4 – SА1 и индицируется светодиодами НL1 – НL4. Выxодная инфоpмация индициpуется светодиoдами HL5 – HL8. Синxронизирующие импyльсы задаются кнопкой SB1.

Pис. 6. Сxема к карте III-1.

63

Pис. 7. Сxема к карте III-2.

64

Инструкции по эксплуатации используемых приборов

Генератор сигналов Г3-33

Расположение органов управления

Все необходимые при работе с прибором органы управления вынесены на переднюю панель прибора.

На передней панели расположены:

а) шкала «ЧАСТОТА Hz» и ручка плавной установки частоты - для установки частоты плавного диапазона; б) переключатель «МНОЖИТЕЛЬ» - для установки нужного поддиапазона частот;

в) ручка «РЕГ. ВЫХОДА» - для плавной установки выходного напряжения; г) ручка «РАССТРОЙКА %» - для изменения частоты в пределах ± 1.5%; д) тумблер «ВНУТРЕННЯЯ НАГРУЗКА» - для включения внутренней нагрузки 600 Ом; е) стрелочный прибор - для контроля выходного напряжения;

ж) переключатель «ШКАЛА ПРИБОРА» - для переключения шкал прибора и контроля тока выходных ламп; з) клеммы «с.т.», «ВЫХОД» - для работы на симметричном и несимметричном выходах;

и) переключатель «ВЫХ. СОПРОТИВЛЕНИЕ Ω» - для переключения согласованных нагрузок и «АТТ.»; к) ручка «ПРЕДЕЛЫ ШКАЛ - ОСЛАБЛЕНИЕ» - для введения затухания 0 – 100 дБ;

л) тумблер «СЕТЬ» - для включения прибора; м) предохранитель 3А;

н) контрольная лампочка - для контроля за включением прибора; о) клемма «» - для заземления прибора.

Проведение измерений

1.Установить с помощью переключателя «МНОЖИТЕЛЬ» и ручки «ЧАСТОТА Hz» требуемую частоту.

2.Регулировка амплитуды выходного напряжения осуществляется плавно с помощью потенциометра «РЕГ. ВЫХОДА» и ступенями при помощи переключателя аттенюатора, имеющего гравировку «ПРЕДЕЛЫ ШКАЛ - ОСЛАБЛЕНИЕ. При положении «АТТ.» переключателя «ВЫХ. СОПРОТИВЛЕНИЕ Ω» нелинейные искажения и неравномерность частотной характеристики генератора минимальны.

3.При работе с внешними нагрузками 5, 50 и 600 Ом тумблер «ВНУТР. НАГР.» должен находиться в положении «ВЫКЛ.».

4.При работе прибора на сопротивление значительно больше 600 Ом для правильного деления аттенюатора и отсчета выходного напряжения необходимо включить внутреннюю нагрузку 600 Ом с помощью тумблера «ВНУТР. НАГР.».

65

5.Следует отметить, что погрешность деления аттенюатора в значительной степени зависит от погрешности сопротивления его нагрузки, поэтому аттенюатор обеспечивает погрешность деления только при сопротивлении нагрузки 600 Ом ± 1 %.

6.Контроль выходного напряжения осуществляется по стрелочному прибору. В зависимости от величины выходного напряжения переключатель «ШКАЛА ПРИБОРА» ставится в положение «×1» или «×2».

Контроль токов выходных ламп производится при положении «1Л», «2Л» переключателя «ШКАЛА ПРИБОРА», при этом верхняя шкала стрелочного прибора имеет пределы 0—100 мА.

Осциллограф универсальный С1-67

Назначение органов управления

Органы управления, расположенные на лицевой панели, предназначены:

тумблер «СЕТЬ» - для включения и выключения прибора; ручка «ЯРКОСТЬ» - для установки необходимой яркости луча ЭЛТ; ручка «ФОКУС» - для фокусировки луча ЭЛТ; ручка «ШКАЛА» - для регулировки освещения шкалы;

ручки, обозначенные «↔» с надписью «ГРУБО», «ПЛАВНО» - для перемещения лучей ЭЛТ по горизонтали.

Усилитель Y

Ручка переключателя - для выбора режима открытого («~»), закрытого (« ») и заземленного («┴») входа усилителя;

гнездо « lMΩ40pF» - для подачи исследуемого сигнала на усилитель;

большая ручка переключателя «ВОЛЬТ/ДЕЛ.» - для переключения входного аттенюатора;

малая ручка переключателя «УСИЛЕНИЕ» - для плавной регулировки чувствительности усилителя;

ручка, обозначенная «↕», - для перемещения луча по вертикали;

Развертка

тумблер множителя развертки (×l; ×0,2) - для пятикратного растяжения развертки;

большая ручка сдвоенного переключателя «ВРЕМЯ/ДЕЛ.» - для переключения длительности развертки;

малая ручка сдвоенного переключателя «ДЛИТЕЛЬНОСТЬ» - для плавной регулировки длительности развертки.

ручка «СТАБ.» - для выбора режима работы генератора развертки (ждущий, автоколебательный);

Синхронизация

ручка переключателя вида синхронизации («ВНУТР. ВНЕШ., X») - для установки внутренней или внешней синхронизации с делителем и без

66

Измерение амплитуды исследуемых сигналов.

Ручка «УСИЛЕНИЕ» должна находиться в крайнем правом положении. Установите ручкой «ВОЛЬТ/ДЕЛ.» величину изображения в пределах рабочей части экрана. Совместите при помощи ручек «↕» и «↔» изображение сигнала с нужными делениями шкалы и отсчитайте размах изображения по вертикали в делениях, полученное значение разделите на 2. Амплитуда исследуемого сигнала в вольтах будет равна произведению полученной величины в делениях на цифровую отметку переключателя «ВОЛЬТ/ДЕЛ.».

Пример. Пусть размах кривой составил 4.8 делений шкалы при цифровой отметке переключателя «ВОЛЬТ/ДЕЛ.» - 0.1. Тогда искомая амплитуда сигнала равна:

U 4.8 0.1 0.24В 2

Стенд универсальный ОАВТ

На передней (наклонной) панели стенда установлены разъем X1, тумблеры (SA1 – SA5) и кнопки (SB1 – SB3) ввода информации и задания режимов работы, исследуемых устройств, а так же светодиодный дисплей. Разъем X1 предназначен для подключения сменных плат с исследуемыми устройствами.

Переключатели SA1 – SA4, SB2 и SB3 предназначены для подачи логических сигналов с уровнями «0» (соответствующий вывод замкнут на общий провод) или «1» (вывод – на +5В). Тумблер SA5 подключается всеми своими выводами к разъему и поэтому может использоваться в качестве переключателя «двух сигналов в одну линию» или, наоборот, «одного сигнала на два направления». Кнопка SB1 подключена к схеме защиты от «дребезга» на триггере. С помощью этой кнопки формируется одиночный импульс с крутыми фронтами, необходимый для нормальной работы исследуемых триггеров, регистров и счетчиков. При нажатии SB1 на соответствующем контакте разъема X1 появляется логический 0, а при отпускании – логическая 1. Этот блок на схемах обозначается как формирователь одиночного импульса (F ).

Светодиодный дисплей служит для индикации режимов работы, а также входной и выходной информации исследуемых устройств. Дисплей состоит из девяти светодиодов HL1 – HL9, позволяющих индицировать в 9 разрядах уровни логической «1» (светодиод светится) и логического «0» (не светится), и семисегментного индикатора HG1 для индикации числа в десятичном или шестнадцатеричном кодах.

68

Литература

а) основная литература:

1.Лачин В.И. Электроника. – Ростов-на-дону.: Феникс, 2010.

2.Касаткин А.С. Электротехника. - М.: Академия, 2008.

б) дополнительная литература:

1.Евсюков А.А. Электротехника. - М.: Просвещение, 1979.

2.Немцов М.В. Электротехника. - Ростов-на-дону.: Феникс, 2007.

3.Борисов Ю.М. Электротехника. – М.: Энергоатомиздат, 1985.

4.Иванов И.И. Электротехника. - М.: Высш. шк., 1984

5.Гершензон Е.М. Радиотехника. – М: Просвещение, 1986.

6.Ямпольский В.С. Основы автоматики и электронно-вычислительной техники. М.: Просвещение 1991.

7.Жеребцов И.П. Основы электроники. – Л.: Энергоатомиздат, 1989.

69