5. Лабораторная работа №6. Счетчики

Цель работы: изучить временные диаграммы работы счетчиков, построенных по различным схемам.

Порядок выполнения работы

1) Изучите до начала выполнения лабораторной работы методики синтеза счетчиков.

2) Соберите схему проверки стандартного счетчика, тип которого в зависимости от установленного варианта задания приведен в таблице 7.8.

Таблица 7.8 — Варианты заданий

Номер варианта	Тип счетчика
1	K555IE2
2	K555IE4
3	K555IE5
4	K555IE6
5	K555IE7
6	K555IE9
7	K555IE2
8	K555IE10
9	K555IE5
10	K555IE7
11	K555IE4
12	K555IE9

На рисунке 7.21 приведена схема проверки стандартного счетчика K555IE4.

а) б)

Рисунок 7.21 — Схема исследования счетчика K555IE4 а) программы, описывающие работу генераторов цифровых сигналов б)

3) Исследуйте в подрежиме Run/Transient режимы работы счетчика при различных соединениях его контактов между собой, а также при различных комбинациях управляющих кодов (сигналов начальной установки).

На рисунке 7.22 в качестве примера приведены временные диаграммы работы счетчика.

Рисунок 7.22 — Временные диаграммы работы счетчика K555IE4

4) Синтезируйте схему трехразрядного асинхронного счетчика на микросхемах средней степени интеграции с учетом требований, приведенных в таблице 7.9.

Таблица 7.9 — Варианты заданий

№ варианта	Тип счетчика	Базовая микросхема
1	Суммирующий с последовательным переносом	K555TM2
2	Вычитающий с последовательным переносом	K555TV1
3	Реверсивный с последовательным переносом	K555TV15
4	Суммирующий со сквозным переносом	K555TV6
5	Вычитающий со сквозным переносом	K555TM2
6	Реверсивный со сквозным переносом	K555TV9
7	Суммирующий со сквозным переносом	K555TV11

Продолжение таблицы 7.9

№ варианта	Тип счетчика	Базовая микросхема
8	Вычитающий с последовательным переносом	K555TV10
9	Вычитающий со сквозным переносом	K555TV6
10	Суммирующий с последовательным переносом	K555TV15
11	Реверсивный с последовательным переносом	K555TV10
12	Суммирующий с последовательным переносом	K555TV9
Примечание. Базовая микросхема обязательно должна входить в состав разрабатываемого устройства. Допускается дополнительно использовать любые типы логических микросхем

5) Создайте схему проверки синтезированного счетчика.

На рисунке 7.23 в качестве примера приведена схема проверки вычитающего счетчика со сквозным переносом на триггере K555TV6.

Рисунок 7.23 — Схема проверки асинхронного вычитающего счетчика

6) Проверьте в подрежиме Run/Transient правильность работы счетчика.

На рисунке 7.24 приведены временные диаграммы работы вычитающего счетчика со сквозным переносом.

Рисунок 7.24 - Временные диаграммы работы асинхронного вычитающего счетчика со сквозным переносом

7) Синтезируйте схему трехразрядного синхронного счетчика на микросхемах средней степени интеграции с учетом требований, приведенных в таблице 7.10.

Таблица 7.10 — Варианты заданий

№ варианта	Тип счетчика	Базовая микросхема
1	Реверсивный со сквозным переносом	K555TV15
2	Суммирующий со сквозным переносом	K555TM2
3	Вычитающий со сквозным переносом	K555TV1
4	Суммирующий с параллельным переносом	K555TV10
5	Реверсивный с параллельным переносом	K555TV6
6	Вычитающий с параллельным переносом	K555TV11
7	Вычитающий со сквозным переносом	K555TV15
8	Суммирующий с параллельным переносом	K555TV9
9	Реверсивный с параллельным переносом	K555TV1

Продолжение таблицы 7.10

№ варианта	Тип счетчика	Базовая микросхема
10	Вычитающий со сквозным переносом	K555TM2
11	Реверсивный с параллельным переносом	K555TV15
12	Суммирующий с параллельным переносом	K555TV1
Примечание. Базовая микросхема обязательно должна входить в состав разрабатываемого устройства. Допускается дополнительно использовать любые типы логических микросхем

8) Создайте схему проверки синтезированного счетчика.

На рисунке 7.25 в качестве примера приведена схема проверки суммирующего счетчика со сквозным переносом на триггере K555TM2, а на рисунке 7.26 - суммирующего счетчика с параллельным переносом на триггере K555TM2.

Рисунок 7.25 — Схема проверки синхронного суммирующего счетчика со сквозным переносом

9) Проверьте в подрежиме Run/Transient правильность работы счетчиков.

На рисунке 7.27 приведены временные диаграммы работы суммирующих счетчиков.

Рисунок 7.26 — Схема проверки синхронного суммирующего счетчика

Рисунок 5.27 — Временные диаграммы работы синхронных

суммирующих счетчиков

Контрольные вопросы

1. Дайте определение счетчика.

2. Назовите основные специфические параметры счетчиков.

3. Классификация счетчиков, принципы их построения.

4. Приведите схему и дайте краткую характеристику (укажите преимущества, недостатки и особенности работы) следующих типов счетчиков:

1. суммирующие;

2. вычитающие;

3. реверсивные;

4. асинхронные с последовательным переносом;

5. асинхронные со сквозным переносом;

6. синхронные со сквозным переносом;

7. синхронные с параллельным переносом;

8. синхронные с параллельным переносом на D-триггерах;

9. синхронные с параллельным переносом на JK-триггерах.

5. Комбинированная схема переноса.

6. Сравните быстродействие синхронных счетчиков со сквозным и с параллельным переносом.