- •6.050901 «Радіотехніка»
- •6.170102 «Системи технічного захисту інформації»
- •Изучение основных характеристик логических элементов основных типов
- •1. Методические указания к лабораторной работе
- •1.1. Исследование статических характеристик логических элементов
- •1.2. Исследование динамических характеристик логических элементов
- •2. Содержание отчета
- •3. Приложение
- •3.1. Описание учебно-лабораторного стенда “logic”
- •3.2. Описание микросхем, входящих в состав стенда и используемых для снятия переходной характеристики
- •3.3. Описание микросхем, используемых для снятия динамических характеристик
- •Двухвходового элемента и-не
- •Исследование базовых логических элементов и их комбинаций
- •1. Методические указания к лабораторной работе
- •1.1. Исследование базовых логических элементов
- •2. Содержание отчета
- •Синтез комбинационных схем с одним выходом
- •1. Методические указания к лабораторной работе
- •1.1. Исследование базовых логических элементов
- •2. Содержание отчета
- •3. Приложение.
- •3.1. Варианты заданий для выполнения лабораторной работы
- •Исследование триггеров
- •1. Методические указания к лабораторной работе
- •1.1. Исследование r-s триггеров
- •1.1.1. Исследование асинхронного r-s триггера
- •1.1.2. Исследование синхронного r-s триггера
- •1.1.3. Исследование r-s триггеров r, s и e типов
- •1.2. Исследование d-триггеров
- •1.2.1. Исследование d – триггера со статическим управлением
- •1.2.2. Исследование d – триггера с динамическим управлением
- •1.3. Исследование т-триггера
- •1.4. Исследование универсального j-k триггера
- •2. Содержание отчета
- •3. Приложение
- •Исследование двоичных счетчиков
- •1. Методические указания к лабораторной работе
- •1.1. Счетчики
- •1.2. Синтез синхронных счетчиков
- •1.2.1. Синтез цепей возбуждения
- •Матрица переходов j-k триггера
- •1.2.2. Синтез цепи переноса в следующие разряды
- •1.3. Динамические параметры счетчиков
- •2.Порядок выполнения работы
- •3. Отчет по работе.
- •Исследование регистров
- •1. Методические указания к лабораторной работе
- •1.1. Регистры
- •1.1.1. Регистры сдвига
- •1.1.2. Регистр сдвига на один разряд
- •1.1.3. Регистр сдвига на k разрядов
- •1.1.4. Реверсивные регистры сдвига
- •1.1.5. Параллельный ввод информации в регистрах сдвига
- •1.1.6. Регистры с обратными связями
- •1. 2. Проектирование многофункциональных регистров
- •1.3. Проектирование комбинационной схемы
- •1.4. Динамические параметры регистров
- •2. Порядок выполнения работы
- •3. Отчет по работе.
- •Состязания сигналов в цифровых схемах
- •1. Краткие теоретические сведения
- •2. Состязания в комбинационных схемах
- •2.1. Статические и динамические состязания сигналов
- •2.2. Синтез схем, свободных от статических состязаний
- •Статического состязания сигналов
- •2.3. Функциональные и логические состязания сигналов
- •На выходе схемы может появиться ложный импульс.
- •2.4. Синтез схем, свободных от логических состязании
- •2.5. Анализ комбинационных схем с целью выявления состязаний
- •3. Состязания сигналов в последовательностных схемах
- •4. Условия надежного функционирования асинхронной схемы
- •4.1. Критические состязания
- •4.2. Существенные состязания
- •5. Порядок выполнения работы
- •6. Отчет по работе должен содержать:
- •Изучение стенда, команд микроконтроллеров семейства mcs-51
- •1. Цель работы
- •2. Приборы и оборудование
- •3. Краткие теоретические сведения
- •3.1.Организация памяти и функционирование микроконтроллера
- •3.2. Запись исходного текста программы на языке программирования asm-51
- •3.3. Встроенные имена
- •3.4. Определяемые имена
- •3.5 Числа
- •3.6. Группа команд пересылки данных
- •3.7. Группа логических команд
- •3.8. Группа арифметических команд
- •3.9. Группа команд управления
- •3.10. Директивы ассемблера asm-51
- •4. Пример выполнения работы
- •5. Задание на выполнение работы.
- •6. Отчет по работе.
- •Изучение программирования встроенных таймеров микроконтроллера mcs-51
- •1. Краткие теоретические сведения
- •1.1. Режим 0
- •1.2. Режим 1
- •1.3. Режим 2
- •1.4. Режим 3
- •1.5. Управление таймерами-счётчиками.
- •1.7. Использование таймера в качестве частотомера.
- •2. Пример выполнения работы
- •1. Краткие теоретические сведения
- •1.1. Регистр приоритетов прерываний
- •1.2. Регистр разрешения прерываний
- •1.3. Начальные адреса прерываний
- •2. Задание на выполнение работы.
- •3. Отчет по работе.
- •Изучение способов программирования преобразования в двоично-десяичный код и программирования прерываний таймеров микроконтроллера mcs-51
- •1. Краткие теоретические сведения
- •Структура регистра ie
- •Адреса векторов прерывания
- •Регистр приоритетов прерываний
- •2. Пример выполнения работы
- •3. Задание на выполнение работы.
- •4. Отчет по работе.
- •Изучение способов построения аналого-цифровых преобразователей с использованием микроконтроллера mcs-51
- •1. Краткие теоретические сведения
- •2. Пример выполнения работы
- •3. Задание на выполнение работы.
- •4. Отчет по работе.
Исследование регистров
Цель работы
Практическое изучение одного из основных узлов цифровых схем – регистров хранения и сдвига.
Приборы и оборудование
1. Компьютер с предустановленным программным пакетом ELECTRONICS WORKBENCH MULTISIM 8.
1. Методические указания к лабораторной работе
Лабораторная работа выполняется с использованием программного пакета ELECTRONICS WORKBENCH MULTISIM 8.
Перед выполнением лабораторной работы необходимо изучить теоретический материал «Регистры»:
раздел 3.5.7 лекций; Бойко В. И. и др., Схемотехника электронных схем. Цифровые устройства., БХВ-Петербург, 2004; Фролкин В.Т., Попов Л.Н. Импульсные и цифровые устройства: Учебное пособие для ВУЗов.-М.: Радио и связь, 1992; раздел 3.7 Е. П. Угрюмов. Цифровая схемотехника БХВ-Петербург, 2007.
Перед выполнением лабораторной работы тщательно проработайте настоящие методические указания.
1.1. Регистры
Упорядоченную последовательность запоминающих элементов, предназначенную для хранения информации, называют регистром. При построении регистров в качестве запоминающих элементов обычно используют триггерные схемы. Запоминающие элементы (разряды) регистра нумеруют любым удобным образом. Как правило, регистры снабжают дополнительными цепями, которые позволяют выполнять различные микро операции: прием, выдачу, сдвиг и преобразование кодов.
Регистры имеют широкий диапазон применений. Они обеспечивают создание управляющих, контролирующих и запоминающих схем, генераторов кодов, параллельно-последовательных и последовательно-параллельных преобразователей кодов, арифметических блоков (деление и умножение чисел) и т. д.
1.1.1. Регистры сдвига
При реализации различных операций в арифметическом и других устройствах компьютеров широкое применение находят различные виды сдвигов информации. Операция сдвига, как правило, выполняется на регистрах сдвига. Регистр сдвига представляет собой схему на триггерах, соединения между которыми, называемые цепями сдвига, обеспечивают передачу двоичной информации от одних триггеров регистра к другим.
Сдвиги могут выполняться на один или несколько разрядов как в сторону младших разрядов числа (правый сдвиг), так и в сторону старших разрядов числа (левый сдвиг). Операция сдвига кода в регистре означает, что каждый триггер Ti этого регистра должен передать свое состояние элементу Ti+k и после этого принять состояние Ti-k триггера (сдвиг на k разрядов).
В некоторых случаях освобождающиеся при сдвиге k старших (младших) разрядов регистра или сохраняют прежнее состояние, или заполняются нулями или принимают новую информацию извне. Информация, выдвигаемая из k младших (старших) разрядов теряется, или передается во внешние цепи. В других случаях регистр может быть замкнут в кольцо так, что информация, выдвигаемая из младших (старших) разрядов регистра, принимается в освобождающиеся триггеры старших (младших) разрядов регистра.
Основная особенность при построении регистров сдвига состоит в том, что при выполнении сдвига каждый запоминающий элемент (разряд) должен одновременно и выдавать информацию в следующий разряд, и принимать новую информацию из предыдущего разряда. Поэтому при построении регистров сдвига используют синхронные триггеры с динамическим управлением записью либо с двухступенчатой организацией. Внутренняя организация данных триггерных схем предусматривает разделение во времени этапов приема входной информации и смены выходного сигнала триггера. По одному фронту синхронизирующего импульса происходит прием информации, по другому – смена выходного сигнала. Это позволяет обойтись одним триггером на каждый разряд при построении регистров сдвига.