ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 10 .
СЧЕТЧИКИ С ПРОИЗВОЛЬНЫМ МОДУЛЕМ СЧЕТА
1.Цель работы: изучить принципы построения счетчиков с произвольным модулем счета.
2. Основные теоретические сведения.
Основой счетчика с произвольным модулем счета является счетчик с количеством триггеров n, определяемым условием :
2n > к ,где к - требуемый модуль счета .
Требуемый модуль задается дополнительными обратными связями в двоичном счетчике, в цепи которых могут устанавливаться дополнительные логические элементы , или даже устройства. В зависимости от способов образования обратных связей различают различные способы построения счетчиков с произвольным модулем счета. В лабораторной работе исследуются два из них.
2.1. Сброс счетчика в нуль дополнительными конъюнкторами .
Дополнительный конъюнктор обнаруживает код конца счета к - 1 и по цепи R сбрасывает счетчик в нулевое состояние. В суммирующем счетчике на конъюнктор подаются прямые выходы тех триггеров , которые при коде конца счета равны "1". Дополнительный конъюнктор (или даже несколько) обычно уже имеется в схеме счетчика (ИЕ1, ИЕ2, ИЕ4, ИЕ5 ТТЛ), что позволяет изменять модуль счета. Обратные связи в специализированных двоично-десятичных счетчиках осуществляются без дополнительных логических элементов, непосредствено, в соответствии со следующей зависимостью :
10 = 2 - ( а0 20 + а1 21 + а2 22 + а3 23 ).
Чтобы равенство выполнялось , необходимо подать на второй а1 = 1 и третий а2 = 1 триггеры. На первый и четвертый триггеры обратная связь не подается а0 = а3 = 0. Структурная схема двоично-десятичного счетчика К155ИЕ2, в котором могут быть установлены другие модули счета, отличные от десяти, приведена на рис. 1.
Таблица соединений обратных связей для получения модулей счета от 2 до 10 приведена на рис. 2.
Рис. 1 . Структурная схема счетчика К155ИЕ2.
Примечание: Хотя бы один из выводов 6,7 должен быть подключен к уровню "0".
|
Номер выводов |
Внешние соединения выводов |
||
|
К |
Вход |
Выход |
микросхемы |
|
2 |
14 |
12 |
2 или 3 к общему (10) |
|
3 |
1 |
8 |
8 к 2; 9 к 3 |
|
4 |
1 |
8 |
11 к 2 или 3 |
|
5 |
1 |
11 |
2 или 3 к общему (10) |
|
6 |
14 |
8 |
12 к 1; 9 к 2; 8 к 3 |
|
7 |
1 |
12 |
11 к 14;12 к 2; 9 к 3 |
|
8 |
14 |
8 |
12 к 1; 11 к 2 или 3 |
|
9 |
14 |
11 |
12 к 1 и 2; 11 к 3 |
|
10 |
14 |
11 |
12 к 1; 2 или 3 к 10 |
Рис. 2. Таблица соединений для получения требуемого модуля счета микросхемы К155ИЕ2.
2.2. Загрузка дополнения.
Двоичный счетчик перед началом счета по тракту n параллельной загрузки загружается кодом дополнения числа к до 2n. Koдом конца счета является естественное переполнение счетчика. Перенос ТС, воздействуя на вход разрешения параллельной загрузки РЕ, устанавливает в счетчике дополнение к до 2n.
Недостаток способа - неестественная последовательность получаемых кодов, требующая перекодировки.
На рис.3 приведено условное обозначение двоично-десятичного счетчика К155ИЕ9, имеющего входы параллельной загрузки и пригодного для рассматриваемого способа получения требуемого модуля счета.
 |
Рис. 3. Условное обозначение микросхемы К155ИЕ9.
3. Используемое оборудование .
- Установка УМ -11;
- анализатор 831.
4. Порядок выполнения работы .
4.1. Исследование двоично-десятичного счетчика К155ИЕ2 .
4.1.1. Собрать на JK - триггерах установки УМ - 11М схему счетчика К155ИЕ2 по рис.1 с модулем счета 10 (см. табл. рис.2).
Подавая на вход счетчика импульсы от генератора одиночных импульсов установки, убедиться в работоспособности схемы.
4.1.2. Подключить выходы счетчика к входам
анализатора, соблюдая порядок следования разрядов. На счетный вход счетчика и
тактовый вход анализатора подать синхроимпульсы 500кГц , соответственно СИ1 и СИ2, установки УМ - 11М. Выходы анализатора разрядов "0"-"3" подключить в цепь установки счетчика S
через логический элемент 4И-НЕ. Получить на экране анализатора таблицу
состояний счетчика и убедиться , что счетчик имеет модуль 10 и считает в коде 8
- 4 - 2 - 1.
4.1.3. Переподключить триггер ТТО на выход счетчика старшим разрядом , а на триггер ТТ1 подать счетные импульсы. Соответственно переподключить входы анализатора. Получить на экране таблицу состояний счетчика . Убедиться, что счет осуществляется в коде 5 - 4 - 2 - 1 и показать преподавателю. Таблицу записать для отчета .
4.1.4. Используя таблицу рис.2 , собрать схему счетчика с модулем счета 9 и аналогично п.4.1.2. убедиться в работоспособности схемы и показать преподавателю. Таблицу записать для отчета.
4.2. Исследование двоично-десятичного счетчика К155ИЕ9.
Собрать схему исследования счетчика К155ИЕ9 (панель счетчиков установки УМ-11М) аналогично п. 4.1.2. Убедиться по таблице, полученной на анализаторе, в работоспособности счетчика. Подключить выход ТС счетчика на вход РЕ через инвертор. Подавая логические уровни напряжений на входы параллельной загрузки счетчика (какие - решить самостоятельно ), получить счетчик с модулем счета 6. Показать преподавателю таблицу состояний на экране анализатора. Записать таблицу для отчета.
5. Содержание отчета .
-цель;
-содержание выполняемых пунктов;
-исследуемые схемы и результаты.
6. Контрольные вопросы .
1. Счетчик К155ИЕ5. Схема,принцип работы.
2. Счетчик К155ИЕ4. Схема ,принцип работы.
3. Счетчик К155ИЕ2. Схема, принцип работы.
4. Способы построения счетчиков по произвольному основанию.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
