FOE6laba
.docxМинистерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт - Энергетический
Направление - Электроэнергетика и электротехника
Кафедра - Электропривода и электрооборудования
Отчет по лабораторной работе № 6
Исследование триггеров на интегральных микросхемах
по курсу «Электроника 2.1»
Выполнили: студент гр.5А45 _________ _______ Анохин И.М.
Подпись Дата Фамилия И.О.
студент гр.5А45 _________ _______ Колесников И.С
Подпись Дата Фамилия И.О.
студент гр.5А45 _________ _______ Мельник С.О.
Подпись Дата Фамилия И.О.
Проверил преподаватель каф. ЭПЭО, _________ _________ Болгов И.С.
Подпись Дата Фамилия И.О.
Томск 2016
Цель работы: экспериментальное исследование работы триггеров, выполненных на интегральных микросхемах, и закрепление знаний по последовательности логике.
RS – триггер на элементах ИЛИ-НЕ.
Рис.1 RS-триггер на элементах ИЛИ-НЕ.
Таблица 1. Состояние RS-триггера на элементах ИЛИ-НЕ
Режим работы |
Теория |
Эксперимент |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Запрещенное состояние |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
Установка 1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
Установка 0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
Хранение |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Рис.2 Временные диаграммы для RS-триггера на элементах ИЛИ-НЕ.
RS – триггер на элементах И-НЕ.
Рис.3 RS триггер на элементах И-НЕ.
Таблица 2. Состояния для RS-триггера на элементах И-НЕ
Режим Работы |
Теория |
Эксперимент |
|||||||
|
|
Q |
|
|
|
Q |
|
||
Запрещенное состояние |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
Установка 1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
Установка 0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
Хранение |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
Рис.4 Временные диаграммы для RS-триггера на элементах И-НЕ.
JK– триггер
Рис.5 Условное графическое изображение JK-триггера.
Таблица 3. Состояния для JK-триггера
Режим Работы |
Теория |
Эксперимент |
||||||||||
J |
K |
C |
Q |
|
J |
K |
C |
Q |
|
|||
Запись 1 в JK-триггер |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
||
Запись 0 в JK-триггер |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
||
Триггер не меняет состояния |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
||
Триггер меняет состояние на инверсное |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
Рис.6 Временные диаграммы для JK-триггера.
D-триггер.
Рис. 7. Условное графическое изображение D-триггера.
Таблица 4. Состояния для D-триггера
Режим работы |
Вход |
Выход(теория) |
Выход(эксперимент) |
|||||||
|
|
C |
D |
Q |
|
Q |
|
|||
Асинхронная установка |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
||
Асинхронный сброс |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
||
Неопределенность |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
||
Установка 1 |
1 |
1 |
|
1
|
1 |
0 |
1 |
1 |
||
Установка 0 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
Рис. 8. Временные диаграммы для D-триггера.
Т-триггеры
Рис. 9. Условное графическое изображение T-триггера на JK – триггере.
Таблица 5 - Состояния для T-триггера
Режим работы |
Вход |
Выход(теория) |
Выход(эксперимент) |
|||||||
|
|
C |
T |
Q |
|
Q |
|
|||
Асинхронная установка |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
||
Асинхронный сброс |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
||
Неопределенность |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
||
Установка 1 |
1 |
1 |
|
1
|
1 |
0 |
1 |
0 |
||
Установка 0 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
Рис. 10. Временные диаграммы для T-триггера.
Рис. 11. Осциллограмма работы Т-тригерра
Выполнение работы в Electronic Workbench
RS-триггера на элементах ИЛИ-НЕ в программе Electronic Workbench
Рис.12 Схема тестирования RS – триггера на логических элементах ИЛИ-НЕ в программе Electronic Workbench
RS-триггера на элементах И-НЕ в программе Electronic Workbench
Рис.13 Схема тестирования RS – триггера на логических элементах И-НЕ в
программе Electronic Workbench
JK-триггера в программе Electronic Workbench на примере идеального
JK-триггера.
Рис.14 Схема тестирования JK – триггера в программе Electronic Workbench
D – триггера на логических элементах И-НЕ в программе Electronic Workbench
Рис.15 Схема тестирования D – триггера на логических элементах И-НЕ в программе Electronic Workbench
T-триггера на основе JK триггера в программе Electronic Workbench
Рис.16 Схема тестирования Т – триггера на основе JK-триггера в программе Electronic Workbench
Вывод: Экспериментальные данные совпадают с теоретическими, триггер работает нормально. Как следует из графического изображения триггера и временных диаграмм его работы, входы S и R с активным низким уровнем. Когда на один из этих входов подан сигнал низкого уровня информация со входов C, J и K восприниматься не будет, т. е. входы S и R имеют приоритет над остальными входами. Информация со входов J и K записывается в триггер в два приема фронтом и срезом положительного тактового импульса по входу С. Входы S и R являют приоритетными. Нулевой сигнал на входе S устанавливает выход Q в единичное состояние в независимости от уровней сигналов на J,K и С входах. При S=R=1 разрешается синхронное управление по J и K – входам. Вход J устанавливает на выходе Q сигнал, равный 1, а вход К равный нулю. Отличие JK – триггера от синхронного RS – триггера состоит в том, что отсутствуют запрещенные входные комбинации. При подаче на оба входа J и К сигнала равного 1,триггер изменяет свое состояние на противоположное по срезу сигнала на входе С.