3 курс Электроника ИУ [препод. Мирина, Михайлов. Много вариантов курсовых, лабы] / 3-лекции и лабы / лабы по электронике / elektron_chetchik-lab3
.pdfТак как подсчитываемые импульсы последовательно изменяют состояние триггеров слева направо, причем их состояние меняется в момент перехода с лог.1 на лог.0, то говорят, что асинхронные счетчики это счетчики с последовательным переносом.
Таким образом, в течение цикла преобразования числа, записанные в счетчике, увеличиваются при поступлении каждого нового импульса. Поэтому данный счетчик относится к числу суммирующих.
Для создания счетчиков, у которых Ксч 2m , в двоичные счетчики
вводят дополнительные логические связи. С помощью таких связей, например, получают широко распространенные десятичные (декадные) счетчики с Ксч 10, имеющие десять комбинаций выходных сигналов.
В зависимости от вида логической связи одному и тому же числу в десятичных счетчиках могут соответствовать различные четырехразрядные кодовые комбинации. Поэтому говорят, что такие счетчики работают в соответствующем двоично-десятичном коде. Его также относят к числу взвешенных, так как каждый разряд имеет свой вес.
Из выше сказанного следует, что для реализации счетчика с Ксч 10, работающего в коде 2-4-2-1, в момент перехода его в
одиннадцатое устойчивое состояние, счетчик должен быть сброшен в исходное нулевое состояние. Сброс счѐтчика, как сказано выше, осуществляется одновременной подачей на входы R1 и R2 сигнала высокого уровня (лог.1). Код 2-4-2-1 реализуется подключением выхода Q1 ко входу R1 и выхода Q3 ко входу R2 . Схема включения счѐтчика по mod10 (с коэффициентом пересчѐта Ксч 10) и временная диаграмма его работы приведена на рис. 6.
Таблица 2 состояния выходов счетчика работающего по mod10 приведена для схемы рис. 6, а.
21
а |
б |
Рис. 6. Включение счѐтчика К555ИЕ5 по mod10 (а), временная диаграмма его работы (б)
Таблица 2
Счет |
Q0 |
Q1 |
Q2 |
Q3 |
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
3 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
4 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
5 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
7 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
8 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
22
3.ЗАДАНИЕ
3.1.Изучить теоретические сведения, приведенные в разделе 2.
3.2.Собрать схему генератора прямоугольных импульсов, приведенную на рис. 7.
Рис. 7. Схема генератора прямоугольных импульсов, построенного на микросхеме 555ЛА3
R1 = 560 Ом; R2 = 220 Ом; R3 = 220 Ом; R4 = 560 Ом; C = 200 мкФ
3.3.Подключить к выходу схемы осциллограф и убедится в работоспособности собранного генератора прямоугольных импульсов.
3.4.Изучение работы микросхемы счетчика К555ИЕ5, включенного делителем на 16
3.4.1.Припаять к монтажной плате «кроватку», резисторы R1, R2 ,
R3 , R4 , R5 , R6 , а также диоды VD1, VD2, VD3, VD4, VD5. Выполнить монтаж соединительными проводами согласно рис. 8.
23
Рис. 8. Схема включения счѐтчика К555ИЕ5 по mod16
Номиналы резисторов R1, R2 , R3 , R4 , R5 , R6 равны 510 Ом.
Вывод «кроватки», который соответствует 14-му выводу микросхемы счетчика К555ИЕ5 (вход С2) соединить проводом с выходом генератора прямоугольных импульсов (рис. 7).
3.4.2. Микросхему счетчика К555ИЕ5 вставить в «кроватку». Подключить напряжение питания. Убедиться в том, что светодиоды загораются и гаснут согласно рис. 9, сделать выводы.
Рис. 9. Временная диаграмма работы микросхемы счетчика К555ИЕ5, включенного по mod16
24
3.4.3. Отключить питающее напряжение.
3.5. Изучение работы микросхемы счетчика К555ИЕ5,
включенного делителем на 10
3.5.1. Соединительными проводами сделать монтаж: выход Q1 (вывод 9) соединить со входом R1 (вывод 2) и выход Q3 (вывод 11) соединить со входом R2 (вывод 3) согласно рис. 10.
Рис. 10. Схема включения счѐтчика К555ИЕ5 по mod10
3.5.2. Подключить напряжение питания. Убедиться в том, что светодиоды загораются и гаснут согласно рис. 11, сделать выводы.
Рис. 11. Временная диаграмма работы микросхемы счетчика К555ИЕ5 включенного по mod10
25
3.5.3. Отключить питающее напряжение. Извлечь микросхему счетчика К555ИЕ5 из «кроватки». Распаять схемы.
4. ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ОТЧЕТА
Отчет должен содержать:
Титульный лист; Название и цель работы;
Краткие теоретические сведения; Внутреннее строение микросхемы счетчика К555ИЕ5;
Принципиальные схемы включения микросхемы счетчика по mod16 и по mod10;
Временные диаграммы работы микросхемы счетчика mod16 и по mod10;
Выводы.
5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
5.1.Что такое счетчик?
5.2.Из каких элементов построены микросхемы счетчиков?
5.3.Что подразумевается под коэффициентом (модулем) счета?
5.4.Что такое счетчики-делители сигнала?
5.6.В каких режимах может работать счетчик?
5.7.Как подразделяются между собой счетчики?
5.8.Как работают асинхронные счетчики? Расскажите о микросхемах счетчиков ИЕ2, ИЕ19. Какие они имеют преимущества и недостатки, где применяются
5.9.Как работают синхронные счетчики? Расскажите о микросхемах счетчиков ИЕ9 (ИЕ10), ИЕ12, (ИЕ13), ИЕ16, (ИЕ17). Какие они имеют преимущества и недостатки, где применяются.
5.10.Как работают синхронные счетчики с асинхронным переносом? Расскажите о микросхемах счетчиков ИЕ6, ИЕ7. Какие они имеют преимущества и недостатки, где применяются.
5.11.Расскажите о микросхеме счетчика К555ИЕ5.
5.12.Нарисуйте внутреннее строение микросхемы счетчика
26
К555ИЕ5.
5.13.Нарисуйте схему включения и временные диаграммы работы микросхемы счетчика К555ИЕ5, работающего по mod16.
5.14.Нарисуйте схему включения и временные диаграммы работы микросхемы счетчика К555ИЕ5, работающего по mod10.
5.15.По какой формуле определяется число, записанное в счетчик?
5.16.Напишите таблицу состояний выходов счетчика К555ИЕ5 работающего по mod16.
5.17.Напишите таблицу состояний выходов счетчика К555ИЕ5 работающего по mod10.
Список используемой литературы
1.Новиков Ю.В. Введение в цифровую схемотехнику. – М: Интернет - Университет Информационных Технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 343 с.: ил., табл. – (Серия «Основы информационных технологий»).
2.Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника и микропроцессорная техника: Учеб. Для вузов – 3-е изд., перераб. и доп.-М.: Высш.шк., 2004.
–790 с.:ил.
3.Бриндли К., Карр Дж. Карманный справочник инженера электронной техники / Пер. с англ. 2-е изд., стер. – М.: Издательский дом «Додэка XXI», 2005. – 480 с.: ил.
4.Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник.
–М.: Металлургия, 1988. – 352с.: ил. – (Массовая библиотека радиобиблиотека. Вып. 1111).
5.Мальцева Л.А., Фромберг Э.М., Ямпольский В.С. Основы цифровой техники. – М.: Радио и связь, 1987. – 128 с., ил. (Массовая радиобиблиотека. Вып. 1097)
27
Составитель: МИРИНА Татьяна Владимировна
ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ СЧЕТЧИКОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ЦИФРОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКЕ
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине
«Электроника и микропроцессорная техника»
Подписано в печать 2008. Формат 60x84 11/6. Бумага офсетная. Печать плоская. Гарнитура Таймс.
Усл. Печ. Л. . Усл.кр. – отт. . Уч.-изд. Л. . Тираж 100 экз. №
ГОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический университет
Центр оперативной полиграфии УГАТУ 450000, Уфа-центр, ул. К.Маркса, 12
28
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Уфимский государственный авиационный технический университет
Кафедра информационно-измерительной техники
ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ СЧЕТЧИКОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ЦИФРОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКЕ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к лабораторным работам по дисциплине
«Электроника и микропроцессорная техника»
Уфа 2008
29