Цифровые электронные приборы. Часть 1: Методические указания к выполнению лабораторных работ, страница 5

1.3.3. Исследование синхронного D-триггера

1) На контактном поле соберите схему синхронного D-триггера (рис. 1.12).

а б

Рис. 1.12. Схема синхронного D-триггера (а) и его условное обозначение (б)

Микросхема К155ТВ14

С	0	0	0	0	0	0	0	1	1	1	1	1	1	0	1
D	0	1	0	1	0				1	0	1	0		1	1
Q_t_-₁	1	1	1	1	1				1	1	0	1		0	0
Q_t	1	1	1	1	1				1	0	1	0		0	1

Микросхема М555ТМ2

С	0	0/1	1/0	0	0	0	1	0/1
D	1	1	1	0				0
Q_t_-₁	0	0	1	1				1
Q_t	0	1	1	1				0

2) Выполните проверку таблицы состояний (см. табл. 1.6), задавая соответствующие значения сигналов по входу С и D.

3) Зарисуйте осциллограммы входных (по входу С) и выходных (по выходу Q) сигналов для различных значений сигнала на входе С.

1.3.4. Исследование Т-триггера

Т-триггер называют счетным, он отличается от остальных триггеров тем, что для его переключения достаточно поступления импульсной последо-вательности на один логический вход Т. Переключение триггера происходит с приходом каждого импульса, поэтому количество импульсов на его выходе в два раза меньше по сравнению с входом. Счетный триггер можно получить из асинхронного JK-триггера, объединив входы J и К (рис. 1.13).

1) Пользуясь таблицей состояний (см. табл. 1.4 для асинхронного JK-триг-гера), составьте таблицу состояний для Т-триггера.

2) Подайте на вход Т импульсную последовательность, зарисуйте осциллог-раммы входных и выходных сигналов.

Рис. 1.13. Схема Т-триггера

1.4. Содержание отчета

1) Цель работы.

2) Расположение выводов и паспортные данные логических элементов, применяемых для построения триггерных схем.

3) Таблицы состояний для исследуемых триггеров RS, JK, D и Т.

4) Схемы триггерных устройств.

5) Осциллограммы сигналов на входе и выходе триггерных устройств.

1.5. Контрольные вопросы

1) Что такое триггеры?

2) Каково назначение выводов триггеров?

3) Какой триггер называется универсальным, как он может использо-ваться?

4) Для чего предназначены D- и Т-триггеры?

5) Каково назначение элементов JK-триггера?

Лабораторная работа 2

СЧЕТЧИКИ

Цель работы: изучить структуру и исследовать работу суммирующих и вычитающих счетчиков; изучить способы изменения коэффициента пересчета счетчиков и исследовать работу счетчиков с коэффициентом пересчета, отличным от 2ⁿ.

2.1. Устройство и принцип работы счетчика

Счетчик – устройство для подсчета числа входных импульсов. Число, образованное состоянием его выходов по фронту каждого входного импульса, изменяется на единицу. Счетчик можно реализовать на нескольких триггерах. В суммирующих счетчиках каждый входной импульс увеличивает число на его выходе на единицу, а в вычитающих счетчиках каждый входной импульс уменьшает это число на единицу. Двоичные счетчики являются простыми в схемном решении. Схема суммирующего двоичного счетчика и диаграммы его работы представлены на рис. 2.1.

Как говорилось выше, счетчики можно реализовать на триггерах. При этом триггеры соединяют последовательно. Выход каждого триггера непос-редственно действует на тактовый вход следующего. Для того чтобы реализовать суммирующий счетчик, необходимо счетный вход очередного триггера подключать к инверсному выходу предыдущего. Для того чтобы изменить направление счета (реализовать вычитающий счетчик), можно предложить два способа.

Способ 1 – считывать выходные сигналы счетчика не с прямых, а с инверсных выходов триггеров. Число, образуемое состоянием инверсных выходов триггеров счетчика, связано с числом, образованным состоянием прямых выходов триггеров соотношением:

N_пр= 2ⁿ – N_инв – 1, (2.1)

где n – разрядность выхода счетчика.

Пример связи числа на прямых выходах с числом на инверсных выходах триггеров счетчика приведен в табл. 2.1.