- •2.3. Лабораторный практикум
- •Распределение тем лабораторных занятий по времени
- •2.3.В.1. Ознакомление с системой моделирования matlab
- •2.3.В.2. Общие рекомендации по исследованию характеристик и параметров цепей и устройств в среде ewb
- •2.3.1. Лабораторная работа № 1 Моделирование логических функций
- •1.1. Краткие теоретические сведения
- •1.2. Задание на лабораторную работу
- •2.3.2. Лабораторная работа № 2 Моделирование цифровых триггеров
- •2.1. Краткие теоретические сведения
- •2.2. Задание на лабораторную работу
- •2.3.3. Лабораторная работа № 3 Моделирование регистров
- •3.1. Краткие теоретические сведения
- •3.2. Задание на лабораторную работу
- •2.3.4. Лабораторная работа № 4 Моделирование счетчиков
- •4.1. Краткие теоретические сведения
- •4.2. Задание на лабораторную работу
- •2.3.5. Лабораторная работа № 5 Моделирование комбинационных устройств
- •5.1. Краткие теоретические сведения
- •5.2. Задание на лабораторную работу
- •2.3.6. Лабораторная работа № 6 Моделирование работы арифметико-логического устройства при выполнении операций суммирования и умножения
- •6.1. Краткие теоретические сведения
- •6.2. Задание на лабораторную работу
- •2.3.7. Лабораторная работа № 7 Моделирование работы микропроцессора при выполнении операций умножения двоичных чисел
- •7.1. Краткие теоретические сведения
- •7.2. Задание на лабораторную работу
- •2.3.8. Лабораторная работа № 8 Проектирование и моделирование цифровых устройств
- •8.1. Задание на лабораторную работу
- •12. Расскажите о параметрах и работе цифровых мультиплексоров.
- •3. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
- •3.1. Перечень основной и дополнительной литературы
- •3.1.1. Основная литература:
- •3.1.2. Дополнительная литература:
- •3.2. Методические рекомендации преподавателю
- •3.3. Методические указания студентам по изучению дисциплины
- •3.4. Методические указания и задания для выполнения курсовой работы
- •3.4.1. Постановка задачи и цель курсовой работы
- •3.4.2. Задание 1. Расчет, анализ и синтез комбинационных схем
- •3.4.2.4. Пример выполнения задания.
- •3.4.3. Задание 2. Расчет, анализ и синтез комбинационных схем
- •3.4.2.3. Методические указания по выполнению задания 2.
- •3.4.4. Правила выполнения и оформления курсовой работы
- •Пример правильного оформления расчета
- •3.5. Учебно-методическая карта дисциплины
- •3.6. Материально-техническое обеспечение дисциплины
- •3.7. Программное обеспечение использования современных информационно-коммуникативных технологий
- •3.8. Технологическая карта дисциплины Поволжский государственный университет сервиса
4.2. Задание на лабораторную работу
1. Смоделировать работу четырехразрядного счетчика на T-триггерах, схема которого представлена на рис. П4.3. В схеме моделирования применяются T-триггеры на основе JK-триггеров, которые моделировались в предыдущей лабораторной работе.
|
Рис. П4.3.Схема моделирования четырехразрядного счетчика |
Требуется собрать схему T-триггера в соответствии с рис. П4.4 в отдельном окне моделирования, выделить все элементы схемы и, используя опцию меню Редактирование\Создать подсистему (Edit\Create Subsystem), создать блок T-триггера, который будет использован в схеме моделирования счетчика (рис. П4.3). Проведите моделирование и убедитесь в правильности работы счетчика.
2. Смоделировать работу четырехразрядного реверсивного счетчика на JK-триггерах, схема которого представлена на рис. П4.6. Результатом моделирования должны быть временные диаграммы, иллюстрирующие работу счетчика в режиме суммирования и режиме вычитания. Убедитесь в правильности работы счетчика.
|
Рис. П4.4. Схема Т-триггера на основе JK-триггера |
3. Смоделировать схему электрическую функциональную трехразрядного двоичного суммирующего счетчика (для четных вариантов) на базе D-триггеров или вычитающего счетчика (для нечетных вариантов) на базе JK-триггеров и начертить временные диаграммы, поясняющие его работу в среде Electronics Workbench. Пример моделирования двухразрядного суммирующего счетчика на базе D-триггеров приведен на рис. П4.5.
|
Рис. П4.5. Схема трехразрядного двоичного суммирующего счетчика |
Включить схему и, подавая на вход схемы тактовые импульсы при помощи ключа, наблюдать за изменением показаний Decoded Seven-Segment Display (семисегментных индикатора с двоично-десятичным дешифратором на входе), подключенных к прямым и инверсным выходам счетчика. Убедиться в правильности работы счетчика. По состояниям логических пробников Q1–Q2, подключенных к прямым выходам триггеров, получить временные диаграммы входных и выходных сигналов, поясняющих работу счетчика.
4. Разработать на базе D-триггеров схему электрическую функциональную счетчика с коэффициентом пересчета, равным девяти (для нечетных вариантов) или десяти (для четных вариантов), и начертить временные диаграммы, поясняющие его работу. Пример моделирования трехразрядного суммирующего счетчика с коэффициентом пересчета, равным пяти на базе D-триггеров приведен на рис. П4.7.
|
Рис. П 4.6. Схема моделирования четырехразрядного реверсивного счетчика |
|
Рис. П4.7. Схема функционального счетчика с коэффициентом пересчета |
Включить схему и, подавая на вход схемы тактовые импульсы при помощи ключа, наблюдать за изменением показаний Decoded Seven-Segment Display, подключенного к прямым выходам счетчика. Убедиться в правильности работы счетчика. По состояниям логических пробников Q1–Q3, подключенных к прямым выходам триггеров, получить временные диаграммы входных и выходных сигналов, поясняющих работу счетчика.
5. Смоделировать схему трехразрядного двоичного синхронного последовательного (для нечетных вариантов) или синхронного параллельного (для четных вариантов) счетчика в среде Electronics Workbench.
Включить схему и, подавая на вход схемы тактовые импульсы с выхода генератора слов Word Generation в режиме Sycle.
6. Получить временные диаграммы входных и выходных сигналов для смоделированного счетчика на экране логического анализатора Logic Analizer и по состояниям логических пробников, подключенных к его прямым выходам.
Сравнить диаграммы для разработанных теоретически и смоделированных в среде Electronics Workbench схем и сделать выводы.
Контрольные вопросы
1. Для чего служат счетчики?
2. Чему равно максимальное число, отсчитываемое счетчиком в двоичном коде? В десятичном коде?
3. Назовите назначение счетчиков разных типов.
4. На каких элементах строятся счетчики?
5. Что означает понятие «вес разряда счетчика»?
6. Как достигается коэффициент пересчета, не равный степени числа 2?
7. Какие элементы из библиотек системы Simulink необходимо использовать при моделировании работы счетчиков?
8. Как достигаются режимы работы реверсивного счетчика на вычитание на сложение?
9. Как выглядят стандартизированные условные изображения счетчика?
10. Классификация и область применения счетчиков.
11. Чем определяется число возможных состояний счетчика?
12. По какому принципу строятся схемы счетчиков прямого и обратного счета?
13. В чем преимущества и недостатки счетчиков с последовательным и параллельным переносом?
14. Каковы принципы построения счетчиков с модулем счета, не равным целой степени числа два?