- •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
2.2. Задание на лабораторную работу
1. Смоделировать работу асинхронного RS-триггера, для чего собрать схему моделирования в соответствии с рис. П2.6. Блок RS-триггера (RS Flip Flop) находится в библиотеке Simulink\Blocksets&Toolboxes\Simulink Extras\Flip Flops\. Там же находится блок Синхроимпульсов (Clock), который нужно использовать для задания периодических входных сигналов в схемах моделирования. Получить графики входных и выходного сигналов RS-триггера на блоках осциллографов (Scope) и убедиться в правильности функционирования триггера. Зарисовать схему моделирования и полученные графики входных и выходного сигналов триггера в отчет по лабораторной работе. При, построении графиков использовать масштабы и обозначения осей.
|
Рис. П2.5. Универсальный JK-триггер |
2. Смоделировать работу Т-триггера, для чего собрать схему моделирования в соответствии с рис. П2.7. В качестве Т-триггера использовать универсальный JK-триггер (JK Flip Flop), на J, К входы которого подается сигнал логической единицы. JK-триггер находится в библиотеке Simulink\Blocksets&Toolboxes\Simulink Extras\Flip Flops\. Там же находится блок Синхроимпульсов (Clock), который нужно использовать для задания периодических входных сигналов в схемах моделирования. Получить графики входного и выходного сигналов T-триггера на блоках осциллографов (Scope) и убедиться в правильности функционирования триггера. Зарисовать схему моделирования и полученные графики входного и выходного сигналов триггера в отчет по лабораторной работе.
|
Рис. П2.6. Схема моделирования асинхронного RS-триггера |
3. Смоделировать работу D-триггера, для чего собрать схему моделирования в соответствии с рис. П2.8. В качестве D-триггера использовать универсальный JK-триггер (JK Flip Flop), на входы J, K которого подается информационный сигнал с противоположными знаками. Получить графики входных и выходного сигналов D-триггера и убедиться в правильности функционирования триггера. Зарисовать схему моделирования и полученные графики входных и выходного сигналов триггера в отчет по лабораторной работе.
|
Рис. П2.7. Схема моделирования Т-триггера |
Примечание: Внимание! В MATLAB версии 6 и выше между выходом блоков, являющихся источниками сигналов (Clock, Constant), и входами блоков триггеров (Flip-Flop) следует помещать буферный ЛЭ, не изменяющий знака сигнала, например одновходовый элемент И (ИЛИ).
|
Рис. П2.8. Схема моделирования D-триггера |
4. В соответствии с заданным вариантом (табл. 2.1) начертить электрическую функциональную схему асинхронного RS-триггера на ЛЭ И-НЕ или ИЛИ-НЕ и временные диаграммы его работы.
Таблица 2.1
RS-триггер на ЛЭ |
T-триггер на базе |
||
RS-триггеры |
D-триггеры |
Т-триггеры |
|
И–НЕ |
1–4 |
5–8 |
9–12 |
ИЛИ–НЕ |
13–16 |
17–20 |
21–24 |
5. На базе RS-триггера построить двухтактный RS-триггер, синхронный RS-триггер, однотактный D- и JK-триггеры и привести соответствующие им временные диаграммы и таблицы истинности.
6. Построить Т-триггер на базе двухступенчатых RS-, D- или JK-триггера в зависимости от номера варианта из табл. 2.1. Привести временные диаграммы и таблицы истинности, поясняющие его работу.
7. Смоделировать различные типы триггеров, разработанные в пп. 4-6 в среде Electronics Workbench. Подать на их входы с помощью ключей различные разрешенные кодовые комбинации. Синхровходы триггеров подключить к генератору слов Word Generation в режиме Sycle.
8. Получить временные диаграммы входных и выходных сигналов для всех смоделированных триггеров на экране логического анализатора Logic Analizer.
9. Сравнить диаграммы для разработанных теоретически и смоделированных в среде Electronics Workbench схем и сделать выводы.
Контрольные вопросы
1. Дайте определение триггеру.
2. Перечислите типы триггеров и их назначение.
3. В чем заключается и как реализуется универсальность JK-триггера?
4. Какие элементы из библиотек системы Simulink необходимо использовать при моделировании работы триггеров?
5. Какие сигналы появятся на прямом и инверсном выходах, если подать сигналы лог. 1 одновременно на оба входа асинхронного RS-триггера?
6. В чем заключается отличие триггеров синхронных от асинхронных?
7. Как выглядят стандартизированные условные изображения триггеров разных типов?
8. Чем определяется быстродействие триггера?
9. Начертить схему электрическую функциональную RS-триггера на ЛЭ ИЛИ-НЕ или И-НЕ и пояснить его работу.
10. Почему JK-триггер называют универсальным?
11. Поясните работу D-триггера. Начертите условное графическое обозначение D-триггера и временные диаграммы его работы со статическим и динамическим входами синхронизации.
12. Какой характерной особенностью обладает периодическая последовательность импульсов на выходе Т-триггера?
13. Каким преимуществом обладают двухступенчатый триггер?