МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение
ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ»
Кафедра «Радиоэлектронные и телекоммуникационные системы»
Исследование последовательностных логических схем
Лабораторная работа № 2
Ф.И.О.
Преподаватель Маевская Е. А.
Студенты Давыденко П. А
Емельянов А. Ю.
Кротов И. С.
Группа р 35071
Екатеринбург 2007
Изучить функционирование триггеров различных типов. Ознакомиться со способами реализации триггеров на ТТЛ микросхемах (элемент «И-НЕ»). Экспериментально исследовать свойства триггеров.
Изучить работу двоичных счетчиков, экспериментально исследовать графы переходов счетчиков. Изучить способы построения счетчиков с заданным графом переходов.
Изучить работу регистров сдвига и счетчиков на их основе.
1.1. Схема асинхронного RS-триггера с инверсными входами:
Таблица переходов:
S |
R |
Qn+1 |
Qn+1 |
0 |
0 |
X |
X |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Qn |
Qn |
1.2. Схема синхронного RS-триггера:
Таблица переходов:
S |
R |
Qn+1 |
Qn+1 |
0 |
0 |
Qn |
Qn |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
X |
X |
2.1.
|
|
Таблица переходов:
J |
K |
Qn+1 |
0 |
0 |
Qn |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Qn |
2.2. Схема формирователя сигналов:
2.3.
|
3.1. Схема D-триггера:
D |
Qn+1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
Таблица переходов D-триггера:
На вход С подан сигнал с выхода 2 формирователя, а на вход D – с выхода 3 формирователя.
Эпюры напряжений:
3.2. Схема D-триггера на универсальном JK триггере:
На входы С и D поданы сигналы со 2-го и 3-го выхода формирователя соответственно.
Эпюры напряжения:
4.1. Двоичный счетчик с последовательным переносом:
Граф перехода счетчика:
0000 (0) → 0001 (1) → 0010 (2) → 0011 (3) → 0100 (4) → 0101 (5) → 0110 (6) → 0111 (7) → 1000 (8)
1111 (15) ← 1110
(14) ← 1101 (13) ← 1100 (12) ← 1011 (11) ← 1010
(10) ← 1001 (9)
4.2.
|
|
|
Граф переходов счетчика:
0000 (0) → 0001 (1) → 0010 (2) → 0011 (3) → 0100 (4) → 0101 (5)
Коэффициент пересчета = 6
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|||||||
5.1. Схема регистра сдвига:
Логическая единица подавалась на вход D в течение одного такта.
Граф переходов:
1000 → 0100 → 0010 → 0001
5.2. Логическая единица подавалась на вход D в течение всего эксперимента.
Граф переходов:
1000 → 1100 → 1110 → 1111
6.1. Схема кольцевого счетчика:
В счетчик записана логическая единица.
Граф переходов:
1000 → 0100 → 0010 → 0001
Коэффициент пересчета = 4
6.2.
|
|
На вход подана заведомо неверная комбинация: 1100.
Граф переходов:
1100 → 0010 → 0001 → 0000 → 1000 → 0100
6.3. Схема счетчика Джонсона:
|
|
|
|
|
|
|
Граф перехода:
0000 → 0001 → 0011 → 0111 → 1111 → 1110 → 1100 → 1000
В ходе проведения лабораторной работы было исследовано функционирование триггеров различных типов, двоичных счетчиков и регистров сдвига.
Были реализованы асинхронный и асинхронный RS-триггеры на ТТЛ-микросхемах (на элементах «И-НЕ») и составлены их таблицы переходов.
Исследована работа JK-триггера с помощью формирователя. Смена значения на выходе происходит по срезу синхроимпульса.
Собран и исследован D-триггер на ТТЛ-микросхемах (на элементах «И-НЕ»), а также на универсальном JK-триггере. Работа триггеров исследована при подаче на входы C и D сигналы с выходов 2 и 3 формирователя. Формирование сигнала на выходе триггера происходит по срезу синхроимпульса, при этом у триггера на элементах «И-НЕ» сигнал на выходе Q инвертирован относительно сигнала на входе D, а у триггера на универсальном JK-триггере – нет.
Собран и исследован двоичный счетчик с последовательным переносом. Получен граф переходов. Также собран недвоичный счетчик, проверена его работа, составлен граф переходов и получено значения коэффициента пересчета, равное 6. В схему счетчика внесены изменения для получения десятичного счетчика.
Исследован регистр сдвига со сдвигом вправо. Получены графы переходов для двух случаев: при подаче единицы на вход однократно (в этом случае при подаче импульсов на вход С происходит перемещение единицы вправо) и при подаче единицы на вход постоянно (в этом случае происходит заполнение регистра единицами).
Собран и исследован кольцевой счетчик. При подаче сдвигающих импульсов после записи единицы в первый триггер происходит циклическое перемещение единицы. Емкость счетчика равна количеству триггеров (4).
Исследована работа самовосстанавливающегося счетчика. С помощью входов S триггеров в счетчик была записана неверная комбинация (1100). При подаче на вход С импульсов счетчик перешел на рабочую комбинацию 0010 и продолжил работу в нормальном режиме. Зарисован соответствующий граф переходов.
Собран и исследован счетчик Джонсона, получен его граф переходов. В этом счетчике происходит заполнение разрядов единицами, а затем нулями. Коэффициент пересчета равен удвоенному количеству триггеров.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.