Cборник_ЛР
.pdf
|
|
|
|
Q0 |
|
|
|
|
|
Q1 |
|
|
|
|
|
Q2 |
|||
|
|
S |
TT |
|
|
|
S |
TT |
|
|
|
S |
TT |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
J |
|
|
|
|
|
|
J |
|
|
|
|
|
|
J |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
K |
|
|
|
|
|
|
K |
|
|
|
|
|
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T
Set
Рис.8.13. Кольцевой счѐтчик
Т
Set
Q1
Q2
Q3
t
Рис.8.14. Тактовая диаграмма кольцевого счетчика
По сигналу установки “Set” все триггеры, кроме первого, устанавливаются в состояние “0”, а в первый записывается “1”. По первому тактовому импуль-
су “1” из первого триггера переписывается во второй, в первый - из последне-
го разряда записывается “0”. По второму импульсу “1” из второго триггера переписывается в третий, уступая место “0” из первого. Тактовая диаграмма работы устройства показана на рис.8.14.
163
Все представленные схемы реализованы в базисе И-НЕ. Замена базиса на ИЛИ-НЕ приводит к инверсии уровней управляющих сигналов триггеров.
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
1.Изучить описание работы схем счѐтчиков.
2.Определить вариант индивидуального задания (табл.8.3).
3.Подготовить входные файлы для моделирования по варианту электри-
ческой схемы счѐтчика на программе Orcad в соответствии с данными вари-
анта. Для получения TV-триггеров использовать JK-триггеры по схеме “M-S”.
ЗАДАНИЕ НА ЛАБОРАТОРНУЮ РАБОТУ.
1.Провести моделирование работы заданной схемы счѐтчика.
2.Для указанного варианта подготовить задание для моделирования рабо-
ты схемы на ЭВМ при помощи программы Orcad.
3.Провести расчеты переходных процессов в заданной схеме счѐтчика.
4.Провести измерения динамических параметров схемы tфр, tср, tзд01, tзд10.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.
1.Подготовить задание для моделирования работы схемы в Orcad.
2.Провести расчет переходных процессов на частоте тактового сигнала
f= 1 МГц, оценить максимальную частоту работы схемы.
3.Провести моделирование на максимальной частоте и распечатать ре-
зультаты моделирования.
164
Таблица 8.3
Варианты индивидуальных заданий
№ |
Kсч |
Направление счета и |
Лог. |
СН, |
|
варианта |
метод синтеза схемы |
базис |
пФ |
||
|
|||||
|
|
|
|
|
|
1 |
5 |
вычитание, принудительнаяя запись |
И-НЕ |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
5 |
суммирование, принудительный сброс |
И-НЕ |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
5 |
суммирование, классический метод |
И-НЕ |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
5 |
суммирование, искл. лишних состояний |
И-НЕ |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
5 |
вычитание, принудительнаяя запись |
И-НЕ |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
5 |
суммирование, принудительный сброс |
И-НЕ |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
5 |
суммирование, классический метод |
И-НЕ |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
5 |
суммирование, искл. лишних состояний |
И-НЕ |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
7 |
вычитание, принудительнаяя запись |
И-НЕ |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
7 |
суммирование, принудительный сброс |
И-НЕ |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
11 |
7 |
суммирование, классический метод |
И-НЕ |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
12 |
7 |
суммирование, искл. лишних состояний |
И-НЕ |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
13 |
5 |
вычитание, принудительнаяя запись |
ИЛИ-НЕ |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
14 |
5 |
суммирование, принудительный сброс |
ИЛИ-НЕ |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
15 |
5 |
суммирование, классический метод |
ИЛИ-НЕ |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
16 |
5 |
суммирование, искл. лишних состояний |
ИЛИ-НЕ |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
17 |
5 |
вычитание, принудительнаяя запись |
ИЛИ-НЕ |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
18 |
5 |
суммирование, принудительный сброс |
ИЛИ-НЕ |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
19 |
5 |
суммирование, классический метод |
ИЛИ-НЕ |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
5 |
суммирование, искл. лишних состояний |
ИЛИ-НЕ |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
21 |
7 |
вычитание, принудительнаяя запись |
ИЛИ-НЕ |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
22 |
7 |
суммирование, принудительный сброс |
ИЛИ-НЕ |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
23 |
7 |
суммирование, классический метод |
ИЛИ-НЕ |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
24 |
7 |
суммирование, искл. лишних состояний |
ИЛИ-НЕ |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
165
4.Обработать данные машинного эксперимента, заполнить таблицу вида табл.8.4.
5.Оформить отчет.
ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЕТУ
Отчет должен содержать:
1.Название работы.
2.Краткие сведения о принципе работы схем счѐтчиков.
3.Вариант задания, электрическую схему счѐтчика.
4.Распечатку переходного процесса в схеме.
5.Результаты обработки компьютерных расчетов в таблице вида табл.8.4.
Таблица 8.4
Обработка данных расчета переходных процессов.
№ варианта |
tфр, нс |
tср, нс |
tзд01, нс |
tзд10, нс |
fmax, МГц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Что такое модуль счѐта.
2.Чем характеризуется быстродействие счѐтчика? Определить быстродействие счѐтчика, рассчитанного в лабораторной работе.
3.Перечислить существующие типы счѐтчиков. Привести примеры.
4.В чем отличие синхронных и асинхронных счетчиков? Достоинства и недостатки.
5.Синтезировать суммирующий счетчик с модулем счета M = 9 … 14 (по выбору преподавателя) методом принудительного сброса.
166
6.Синтезировать вычитающий счетчик с модулем счета M = 9 … 14 (по выбору преподавателя) методом принудительной установки.
7.Синтезировать синхронный счетчик классическим методом с модулем счета M = 9 … 14 (по выбору преподавателя).
8.Синтезировать синхронный счетчик методом исключения лишних со-
стояний с модулем счета M = 9 … 14 (по выбору преподавателя).
9. Рассчитать динамическую потребляемую мощность устройства.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1.Алексенко А.Г. Основы микросхемотехники. Лаборатория знаний.
М.Бином 2009.
2.Е.П. Угрюмов. Цифровая схемотехника, С-Пб. 2004.
3.В.В. Ракитин. Интегральные схемы на КМОП транзисторах, Москва
2007.
4.У. Титце, К. Шенк. Полупроводниковая схемотехника. 12-е изд. Том I:
Пер. с нем. - М.: ДМК Пресс, 2008.
167