7.7 Лабораторная работа №7. Делители с произвольным постоянным коэффициентом деления

Цель работы: изучить временные диаграммы работы делителей с произвольным постоянным коэффициентом деления (ДПКД), построенных по различным схемам.

Порядок выполнения работы

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

2) Синтезируйте схему ДПКД с учетом установленного варианта задания по таблице 7.11.

Таблица 7.11 — Варианты заданий

№ варианта	Коэффициент деления	Базовая микросхема
1	9	K555IE5
2	7	K555IE2
3	6	K555IE4
4	5	K555IE4
5	9	K555IE2
6	7	K555IE6
7	6	K555IE5
8	5	K555IE7
9	9	K555IE5
10	7	K555IE2
11	6	K555IE4
12	5	K555IE5
Примечание. Допускается дополнительно использовать любые типы логических микросхем

На рисунке 7.28 приведена схема проверки делителя на 7, реализованного на базе стандартного счетчика K555IE4.

Рисунок 7.28 — Схема исследования делителя на 7

3) Исследуйте в подрежиме Run/Transient режимы работы синтезированного делителя.

На рисунке 7.29 в качестве примера приведены временные диаграммы работы делителя на 7.

Рисунок 7.29 — Временные диаграммы работы делителя на 7

4) Синтезируйте две схемы ДПКД на микросхемах средней степени интеграции с учетом требований, приведенных в таблице 7.12.

Таблица 7.12 — Варианты заданий

Номер варианта	Методы построения делителя	Коэффициент деления	Базовая микросхема
1	1,4	6	K555TM2
2	2,4	7	K555TV1
3	3,4	5	K555TV15
4	1,4	6	K555TV6
5	2,4	7	K555TV9
6	3,4	7	K555TV11
7	2,4	6	K555TM2
8	3,4	5	K555TV1
9	1,4	7	K555TV10

Продолжение таблицы 7.12

Номер варианта	Методы построения делителя	Коэффициент деления	Базовая микросхема
10	2,4	5	K555TV11
11	3,4	6	K555TV6
12	1,4	7	K555TV9
Примечание:1. Методам построения ДПКД условно присвоены следующие номера: метод исключения лишних состояний –1; метод искусственного принудительного насчета импульсов в счетчике –2; метод принудительного задания коэффициента пересчета в вычитающем счетчике –3; синтез счетчиков с использованием теории цифровых автоматов –4

В таблицах 7.13-7.17 приведены результаты разработки делителя на 6 на базе универсального триггера K555TV6 (в таблице 7.13 приведена расширенная таблица истинности работы делителя, в таблице 7.14 – таблице 7.17 даны карты Карно для нахождения сигналов на управляющих входах).

Таблица 7.13 — Таблица истинности работы делителя

Номер импуль-са	Текущее состояние			Следующее состояние			Управляющие сигналы
	Q3	Q2	Q1	Q3	Q2	Q1	J3	K3	J2	K2
0	0	0	0	0	0	1	0	X	0	X
1	0	0	1	0	1	0	0	X	1	X
2	0	1	0	0	1	1	0	X	X	0
3	0	1	1	1	0	0	1	X	X	1
4	1	0	0	1	0	1	X	0	0	X
5	1	0	1	0	0	0	X	1	0	X

Таблица 7.14 — Карта Карно Таблица 7.15 — Карта Карно

Q3\Q2Q1	00	01	11	10			Q3\Q2Q1	00	01	11	10
0	0	0	1	0			0	X	X	X	X
1	X	X	X	X			0	0	1	X	X

J3=Q2Q1 K3=Q1

Таблица 7.16 — Карта Карно Таблица 7.17 — Карта Карно

Q3\Q2Q1	00	01	11	10			Q3\Q2Q1	00	01	11	10
0	0	1	X	X			0	X	X	1	0
1	0	0	X	X			1	X	X	X	X

J2=~Q3Q1 K2=Q1

5) Создайте схему проверки синтезированного ДПКД.

На рисунке 7.30 в качестве примера приведена схема проверки делителя на 6.

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

На рисунке 7.31 приведены временные диаграммы работы делителя на 6.

Рисунок 7.30 — Схема проверки делителя на 6

Рисунок 7.31 — Временные диаграммы работы делителя на 6

Контрольные вопросы

1. Дайте определение делителя.

2. Поясните методики синтеза ДПКД.

3. ДПКД на базе метода исключения лишних состояний. Укажите преимущества и недостатки.

4. ДПКД на базе метода искусственного принудительного насчета импульсов. Укажите преимущества и недостатки.

5. ДПКД на основе вычитающих счетчиков. Укажите преимущества и недостатки.

6. ДПКД на основе теории цифровых автоматов. Укажите преимущества и недостатки.

7. Особенности синтеза ДПКД на JK- триггерах на основе теории цифровых автоматов.

8. Особенности синтеза ДПКД на D- триггерах на основе теории цифровых автоматов.

9. Особенности синтеза ДПКД на T- триггерах на основе теории цифровых автоматов.