1.2.2. Синтез цепи переноса в следующие разряды

При каскадировании счетчиков с целью получения большего модуля счета необходимо разработать цепь, формирующую сигнал переноса в следующий разряд. В нашем случае сигнал переноса TC (Terminal count) необходимо сформировать по достижении счетчиком последнего состояния 1001 (BIN).

Для синтеза цепи возбуждения составим карту Карно записав «1» в клетке под номером 9, соответствующей состоянию 1001 (BIN) и «0» во всех остальных клетках, соответствующих разрешенным состояниям:

Рис. 5.6. Карта Карно для сигнала переноса

Из рис. 5.6 следует:

TC=Q0*Q3.

Сигнал TC следует подать на входы J и K триггера Т0 следующего разряда.

На основании проведенного синтеза составлена схема двоично-десятичного счетчика на J-K триггерах как показано на рис. 5.7. Для проверки правильности проведенного синтеза с использованием пакета ELECTRONICS WORKBENCH MULTISIM 8 к выходам триггеров счетчика подключен преобразователь двоичного кода в семисегментный 74249J и светодиодный семисегментный индикатор с общим катодом. При правильном синтезе схемы счетчика на индикаторе должны периодически последовательно появляться цифры от 0 до 9.

Рис. 5.7. Схема одно разрядного двоично-десятичного счетчика

1.3. Динамические параметры счетчиков

К динамическим параметрам счетчика относится время установления нового состояния на выходах счетчика и задержка сигнала на выходе переноса ТС.

Время установления нового состояния измеряется от момента появления среза (фронта) считаемого сигнала до момента установления состояния на выходах триггеров: . Максимальное значение показывает через какое время после подачи считаемого сигнала можно опрашивать новое состояние счетчика. Задержка сигнала переноса ТС определяется суммой времени задержки переключения триггеров и времени задержки в выходной комбинационной схеме.

2.Порядок выполнения работы

1. По изложенной методике синтезировать одно разрядный двоично-десятичный счетчик на динамических D триггерах.

2. Разработать схему по результатам синтеза, применив D триггеры типа 74LS74D и элементы И-НЕ 74LS00 при реализации схемы возбуждения. При этом подключить к выходам триггеров устройство для проверки (как описано ранее).

3. Подключить к выходам триггеров четырехканальный осциллограф, подключив к его внешнему входу синхронизации сигнал ТС.

4. Продемонстрировать преподавателю работу счетчика.

5. Снять и начертить осциллограммы с выходов триггеров.

3. Отчет по работе.

Отчет по работе должен содержать:

1. Основные сведения о счетчиках;

2. Матрицы переходов D триггера;

3. Таблицу переходов и функций возбуждения триггеров счетчика;

4. Карты Карно для функций возбуждения триггеров;

5. Разработанную схему двоично-десятичного счетчика со схемой проверки;

6. Результаты экспериментальных исследований: осциллограммы и результаты измерений динамических характеристик.

7. Выводы по работе.

Контрольные вопросы:

1. Какое логическое устройство называют счетчиком?

2. Назовите основные параметры счетчика

3. Перечислите способы записи информации в счетчик.

4. Назовите способы передачи информации внутри счетчика. Какой способ обеспечивает наибольшее быстродействие счетчика

5. Как организуется передача сигналов в счетчике обратного счета (счет на уменьшение).

6. С помощью какого логического устройства обеспечивается переключение режимов счета импульсов.

Лабораторная работа №6