Исследование работы триггеров в интегральном исполнении
Другие рефераты
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ТРИГГЕРОВ В ИНТЕГРАЛЬНОМ ИСПОЛНЕНИИ
1. Цель работы
Целью работы является исследование особенностей работы универсальных
триггеров в интегральном исполнении.
2. Основные теоретические положения
2.1. В настоящее время известно большое количество разных типов
триггеров, изготавливаемых в виде интегральных микросхем. Как правило, это
универсальные триггеры, т.е. триггеры, совмещающие в себе функциональные
возможности нескольких более простых видов триггеров (например: RS- и D-
триггеров, RS- и JK- триггеров и т.д.). Так, например, триггер,
изображенный на рис.1, сочетает в себе возможности RS- и D- триггеров.
[pic]
Рис.1
Запись информации в триггер данного типа производится по входу D. На
вход С подаются импульсы синхронизации. Кроме того, триггер имеет вход
установки “0” (R - вход) и вход установки “1” (S - вход).
2.2. Для управления работой триггера могут использоваться управляющие
сигналы различных уровней. Так, вышеуказанный триггер (рис.1) срабатывает
при подаче на входы S и R сигналов логической “1” (прямые входы). При
управлении сигналом логического нуля “0” вводится специальное обозначение
вывода или входа микросхем (рис.2).
[pic]
Рис.2
2.3. Вход синхронизации может быть как потенциальным (рис.1), так и
динамическим (рис.2). Особенности работы триггеров с потенциальным и
динамическим входом С отражены на временных диаграммах (рис.3, а) и б)
соответственно).
[pic]
Рис.3
Как следует из рис.3, запись информации на триггер с потенциальным
входом происходит при наличии на входе С уровня логической “1”. При этом
изменение состояния триггера связано с поступлением сигналов на вход D. В
динамическом триггере (рис.2) запись информации происходит по
положительному фронту сигнала на входе С (переход из состояния “0” в
состояние “1”). Существует тип триггеров, у которых запись информации
осуществляется по отрицательному фронту сигнала на входе С (переход из
состояния “1” в состояние “0”).
2.4. Работу триггера, как и других логических устройств, можно
описать с помощью таблицы истинности. Таблица истинности триггера с
потенциальным входом (рис.1) имеет вид, представленный ниже (табл.1).
2.4.1. Режим “хранение информации” означает, что триггер находится в
состоянии, соответствующем предыдущему такту работы (управляющие сигналы
отсутствуют.
Таблица 1
|S |R |D |C |Qn |Режим работы |
|0 |0 |0 |0 |0 |Хранение информации |
|1 |0 |0 |0 |1 |Установка “1” |
|0 |1 |0 |0 |0 |Установка “0” |
|1 |1 |0 |0 |? |Запрещенная комбинация |
|0 |0 |1 |1 |1 |Запись “1” |
|0 |0 |0 |1 |0 |Запись “0” |
|1 |0 |0 |1 |1 |См. в тексте п.2.4.4 |
2.4.2. В режиме “Установка “1” и “Установка “0” универсальный триггер
функционирует как стандартный RS-триггер. Комбинация входных сигналов R = =
S = 1 является запрещенной, т.к. при этом оба выхода триггера
устанавливаются в одно и тоже состояние [pic], что противоречит нормальной
работе логического устройства.
2.4.3. В режиме “Запись “0” и “Запись “1” универсальный триггер
функционирует как стандартный D-триггер.
2.4.4. Последняя строчка в таблице 1 иллюстрирует ситуацию, когда, с
одной стороны, производится запись “0” по входу D, а с другой стороны -
установка “1” по входу S. В этом и подобных случаях триггер подчиняется
сигналам на установочных входах R и S.
2.4.5. Если триггер имеет динамический вход синхронизации С (как это
показано на рис.2), то в таблице истинности для положительного и
отрицательного фронта вводятся специальные обозначения (“_| ” и “ |_”)
соответственно).
2.5. Для описания работы триггера используется также функция перехода
F, которая может принимать следующие четыре значения:
F = 0 (триггер не изменил состояние “0”);
F = 1 (триггер не изменил состояние “1”);
F = ( (триггер перешел из состояния “1” в состояние “0”);
F = ( (триггер перешел из состояния “0” в состояние “1”).
Функция перехода может быть представлена в виде таблицы, подобной
таблице истинности. Для триггера с прямыми входами функция перехода имеет
вид (табл.2):
Таблица 2
|S |R |F |
|0 |X |0 |
|X |0 |1 |
|0 |1 |( |
|1 |0 |( |
Знак Х обозначает безразличное состояние, т.е. на вход может быть
подана как логическая единица “1”, так и логический ноль “0”. Значения
функции перехода логически следуют из таблицы истинности данного триггера.
2.6. Универсальные триггеры могут быть переведены в счетный режим
работы, т.е. такой режим, при котором состояние триггера изменяется на
противоположное с приходом каждого последующего импульса синхронизации (или
импульса счета) на его С-вход.
В случае D-триггера для реализации этого режима инверсный выход
соединяют с D-входом. В случае JK-триггера устанавливают входные
управляющие сигналы J = K = 1.
3. Описание объекта и средств исследования
[pic]
Рис.4
Электрическая схема исследуемого устройства представлена на рис.4.
Элемент ДД2 представляет собой триггер Шмидта, построенный на микросхеме
типа К155ТЛ1. Элемент ДД3 представляет собой два универсальных D-триггера,
собранных на микросхеме К155ТМ2, а элементы ДД4 и ДД5 - универсальные JK-
триггеры, собранные на микросхемах К155ТВ1.
3.1. Исследование элемента ДД2.
3.1.1. Сигнал с измерительного генератора Л31 подается на входы
триггера, обьединенные по схеме “И”. Для этого выход “10В” генератора Л31
соединяется с гнездом “Вход ГС1” на блоке управления К32, а кнопка “ВСВ |_
ВНК” над гнездом “ГС1” должна находиться в отжатом состоянии.
3.1.2. Входные и выходные сигналы триггера поступают в каналы
передачи информации (КПИ) номер 9 и 10 соответственно. Для наблюдения
указанных сигналов на экране мультиметра необходимо, чтобы кнопка “ВСВ |_
ВНК” в поле надписи “КВУ” и кнопка “Коммутатор” находились в отжатом
состоянии. Отдельное наблюдение сигналов на входе и выходе триггера
производится путем нажатия кнопок “ВХ1” и “ВХ2” соответственно, а
одновременное наблюдение - нажатием кнопки “Коммут.” под надписью “Контроль
V (“.
3.1.3. В режиме наблюдения одновременно двух сигналов на экране
мультиметра величина и взаимное расположение этих сигналов регулируется
ручками “( “ и “(( “ соответственно в поле надписи “Коммутатор” отдельно
для каждого канала (“ВХ1” для КПИ 10 и “ВХ2” для КПИ 9).
3.2. Исследование элемента ДД3 в статическом и динамическом режиме.
3.2.1. Логические сигналы “0” и “1” на входе триггеров задаются с
помощью кнопок с фиксацией SA1 ( SA6, расположенных на передней панели
блока К32 под надписью “Программатор кодов”. Отжатое состояние кнопки
соответствует заданию логического “0”, а нажатое - заданию логической “1”.
Нажатое состояние кнопки сопровождается загоранием соответствующего
светодиода зеленого цвета, расположенного вблизи данной кнопки
“Программатора кодов”.
3.2.2. Для подачи положительного импульса (“_| |_”) на вход С
триггера необходимо кратковременно перевести соответствующую кнопку из
отжатого состояния в нажатое и обратно.
3.2.3. Для индикации логических сигналов на выходе триггера,
работающего в статическом режиме (верхняя часть элемента ДД3), служит левое
цифровое табло блока К32. При этом кнопка “10 |_2”, расположенная
непосредственно под табло, должна находиться в нажатом состоянии.
3.2.4. Нижняя часть элемента ДД3 представляет собой триггер,
работающий в счетном режиме. На его счетный вход С поступает непрерывная
последовательность импульсов. Одновременно такая же последовательность
поступает в КПИ1. Выходные сигналы триггера (прямой и инверсный) поступают
в КПИ2 и КПИ3 соответственно.
3.2.5. Лабораторный стенд позволяет наблюдать на экране мультиметра
одновременно два сигнала с любых двух КПИ из восьми (двухканальный режим
наблюдения). Выбор двух определенных КПИ
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
