Входы логического анализатора подключаем к инверсным выходам триггеров

Лабораторная работа №3

«ИССЛЕДОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ АВТОМАТОВ С ПАМЯТЬЮ»

 

Выполнила:

ст. гр. ПИ- 110

Игнатьева Ю.А.

Принял:

Галас В.П.

 

 

Владимир 2011

Лабораторная работа №3

«Исследование цифровых автоматов с памятью»

СЧЁТЧИКИ

Цель работы:

1. Изучение структуры и исследование работы суммирующих и вычитающих счетчиков.

2. Изучение способов изменения коэффициента пересчета счетчиков.

3. Исследование работы счетчиков с коэффициентом пересчета, отличным от 2ⁿ.

Приборы и элементы:

Генератор слов, логический анализатор, логические пробники, источник напряжения +5 В, генератор тактовых импульсов, источник сигнала логическая единица, двухпозиционные переключатели, базовые двухвходовые логические элементы, базовые триггерыRS-, JK- и D-типов.

 

Краткие теоретические сведения:

Счетчик — устройство для подсчета числа входных импульсов. Число, представляемое состоянием его выходов по фронту каждого входного импульса, изменяется на единицу. Счетчик можно реализовать на нескольких триггерах. При этом триггеры соединяют последовательно. Выход каждого триггера непосредственно действует на тактовый вход следующего.В суммирующих счетчиках каждый входной импульс увеличивает число на его выходе на единицу, в вычитающих счетчиках каждый входной импульс уменьшает это число на единицу.

 

Ход работы:

Эксперимент 2. Исследование вычитающего счетчика.

1. Открываем схему вычитающего счётчика, включаем её. Временные диаграммы работы вычитающего счетчика приведены в разделе «Результаты экспериментов»

2. Входы логического анализатора подключаем к инверсным выходам триггеров. Включаем схему. Полученные временные диаграммы приведены в разделе «Результаты экспериментов». Сравниваем их с диаграммами, полученными в эксперименте 1. Результаты сравнения приведены в разделе «Результаты экспериментов».

Эксперимент 3. Исследование счетчика с измененным коэффициентом пересчета.

1. Открываем схему. Включите схему. Подавая на вход схемы тактовые импульсы с помощью ключа Си наблюдая состояние выходов счетчика с помощью логических пробников, составьте временные диаграммы работы счетчика и определите коэффициент пересчета

2. Измените структуру комбинационной части счетчика в соответствии со схемой. Подавая на вход схемы тактовые импульсы с помощью ключа С и наблюдая со­стояние выходов счетчика с помощью логических пробников, составьте временные диаграм­мы работы счетчика с коэффициентом пересчета Ксч = 5

 

Результаты экспериментов:

Эксперимент 2. Исследование вычитающего счетчика.

1.

Рисунок 1. Схема и диаграмма вычитающего счётчика.

Входы логического анализатора подключаем к инверсным выходам триггеров.

Рисунок 2. Схема и диаграмма вычитающего счётчика.

При сравнении с диаграммами, полученными в эксперименте 1 был сделан вывод: диаграммы, полученные в вычитающем счётчике после подключения входов логического анализатора к инверсным выходам триггеров аналогичны диаграммам суммирующего счётчика.

Эксперимент 3. Исследование счетчика с измененным коэффициентом пересчета.

1.

 

2.

 

Вывод:

В ходе проведённой работы была изучена структура работы суммирующих и вычитающих счетчиков и изучены способы изменения коэффициента пересчета счетчиков.

3.2

Операции с регистрами

Цель работы:

1. Изучение принципа действия регистра.

2. Ознакомление с разновидностями и классами регистров.

3. Обучение операциям с использованием регистров.

Приборы и элементы:

Индикатор логического уровня, D-триггер, Четырехразрядный сдвиговый регистр, Генератор слов, Источники сигнала логическая единица, Ключи, управляемые с клавиатуры.

Краткие теоретические сведения:

Регистр представляет собой совокупность элементов памяти (триггеров) с возможностью одновременной (параллельной или последовательной) записи и хранения информации.

Регистр имеет входы данныхD₀, D₁, ..., D_n, вход сброса (общий)R для обнуления всех выходов и тактовый С (общий); выходы триггеровQ₀, Q₁..., Q_n-1 служат выходами регистра. Для хранения слова данных устанавливаются значенияD на входах, затем подаётся сигнал С (положительным перепадом, фронтом) записываются данные в регистр. Для сброса данных (обнуления регистра) подаётся на вход сброс сигнал R = 0.

Ход работы:

Эксперимент 1. Запись слова в регистр:

1. Открываем схему регистра. Устанавливаем код (любое слово от 0000 до 1111) ключами 1,2, 3, 4. Читаем слово в регистре. Обнуляем регистр. Записываем установленное слово. В регистре сохраняется входное слово в момент положительного перепада тактового сигнала.

2. Открываем схему регистра. Младший байт генератора слов заполняем кодом двоичного счетчика: от 0000 до 1111. В старшем байте один из битов выполняет функции сброса (R), а другой бит — функции сигнала тактирования (С). Определяем экспериментально состояния индикаторов, подключенных к выходам триггеров, для последовательности входных слов, приведенной в таблице в разделе «Результаты экспериментов».