ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ «Анализ и синтез цифровых исмешанных аналого-цифровых устройств»

31

4.6 Методические указания

Подробные методические указания по проведению моделирования в среде PROTEUS приведены в [16]. Кроме того имеются дополнительные материалы по работе с этим программным пакетом [21, 22, 23, 24,].

31

32	ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ «Анализ и синтез цифровых и смешанных аналого-цифровых устройств»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ТРИГГЕРОВ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ И СЕРИЙ ТТЛ,КМОП,ЭСЛ(2ЗАНЯТИЯПО 4ЧАСА)

5.1 Цель работы

Усвоение классификации, системы графических обозначений и основных принципов функционирования триггеров с различной внутренней структурой. Закрепление навыков по цифровому моделированию, созданию макромоделей в среде программы Micro-Cap, построению цифровых генераторов тестовых импульсных последовательностей.

5.2Подготовка к работе

1.Изучить классификацию триггеров, основные их типы, ознакомиться с разновидностями внутренней структуры, с системой условных графических обозначений по ЦТ_триггеры.pdf, [1, 6, 10], .

2.Изучить способы построения генераторов тестовых цифровых сигналов в программе Micro-Cap [2].

5.3Рабочее задание

1.Собрать в схемном редакторе схему RS-триггера на логических элементах с перекрестными связями см. [1], ЦТ_триггеры.pdf и исследовать его работу во всех режимах с помощью моделирования в среде программы MICRO-CAP. Подписать режимы работы на временной диаграмме моделирования. Оформить созданный асинхронный триггер как макромодель, см. [2], файлы Создание макромодели.doc и МАКРО.doc .

2.Собрать в схемном редакторе схему JK-триггера ведущий-ведомый см. [1], ЦТ_триггеры.pdf, при этом в качестве асинхронного RS-триггера использовать созданную в пункте 1 макромодель. Исследовать его работу во всех режимах с помощью моделирования в среде программы MICRO-CAP. Подписать режимы работы на временной диаграмме моделирования. Что представляют собой явления захвата нулей и единиц, свойственны ли они исследуемому триггеру?

3.Собрать в схемном редакторе схему шестиэлементного D-триггера на логических элементах [1], ЦТ_триггеры.pdf и исследовать его работу во всех режимах с помощью моделирования в среде программы MICRO-CAP. Подписать режимы работы на временной диаграмме моделирования.

4.Собрать в схемном редакторе схему JK-триггера с внутренними задержками на логических элементах [1], ЦТ_триггеры.pdf и исследовать его ра-

32

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ «Анализ и синтез цифровых исмешанных аналого-цифровых устройств»

33

боту во всех режимах с помощью моделирования в среде программы MICRO-CAP. Подписать режимы работы триггера на временной диаграмме моделирования.

5.Ознакомиться по справочной литературе [17, 19, 20], с помощью поиска в INTERNET c работой интегральной микросхемы триггера, заданного в индивидуальном задании (табл. 5.1). В случае отсутствия справочных сведений составить предположительное представление о его работе по условному графическому обозначению (УГО) и информации поля Memo, используемому в программе MICRO-CAP. Составить словесное описание алгоритма работы триггера, в котором отразить следующую информацию:

•Тип триггера (JK, D, RS, T) и его таблица истинности;

•Способ изменения состояния — синхронный или асинхронный, или и тот и другой;

•Наличие входов предварительной установки (R, S) для триггеров JK и D типов, их активные уровни (низкий, высокий);

•Способ синхронизации для синхронных триггеров — по уровню, фронту, срезу синхроимпульса;

•Предположительная внутренняя организация триггера (ведущийведомый, шестиэлементный, с внутренними задержками и т.д.).

6.По результатам выполнения п. 5. запрограммировать тестовые последовательности цифровых сигналов для всех входов для проверки функционирования заданного триггера во всех режимах (асинхронного сбросаустановки, синхронной записи различных состояний, хранения предыдущего состояния).

7.Выполнить моделирование работы заданного триггера. Для этого в схемном редакторе собрать схему тестирования триггера с подключенными к его входам источниками цифровых сигналов (см. п. 6). Запустить соответствующий вид анализа (Transient или Probe Transient), задать интервал времени моделирования, задать вывод на график сигналов на входах и выходах триггера. После этого запустить анализ командой Run ().

•Моделирование должно продемонстрировать работу триггеров во всех режимах!

8.Оформить отчет о проделанной работе

33

34	ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ «Анализ и синтез цифровых и смешанных аналого-цифровых устройств»

Таблица 5.1 — индивидуальные задания к ЛР

	№ студента в	Микросхема
	журнале посе-
		триггера
	щаемости
	1	7472
	2	74LS107A
	3	74LS112A
	4	74LS113A
	5	74LS114A
	6	74LS109A
	7	74LS279
	8	7475
	9	74LS77
	10	7474
	11	74175
	12	74LS174
	13	CD4043B
	14	CD4042B
	15	CD4013B
	16	CD4027B

	№ студента в	Микросхема
	журнале посе-
		триггера
	щаемости
	17	CD4095B
	18	CD4096B
	19	CD40175B
	20	DFF
	21	JKFF
	22	LATCH
	23	10231
	24	100135
	25	10133
	26	10130
	27	10131
	28	10135
	29	SRFF
	30	K155TV1
	31	K555TV9
	32	K155TV15

5.4Требования к отчету

1.Название группы и номер варианта задания студента следует выводить на поле всех схемных файлов и всех временных диаграмм моделирования (и общей и индивидуальной части заданий), и демонстрировать соответствующие скриншоты в отчете (см. образец ПРИЛОЖЕНИЕВ).

2.Помимо результатов выполнения пп. 1-7 отчет должен содержать принципиальные схемы тестирования всех триггеров с обозначенными узлами

ивременные диаграммы их работы, полученные путем моделирования в среде программы MICRO-CAP.

3.На графиках моделирования, используя текстовый режим , следует подписывать интервалы режимов работы триггера (асинхронная установка, асинхронный сброс, запись нуля, запись единицы, хранение, счетный режим), см. образец, ПРИЛОЖЕНИЕ В.

5.5Контрольные вопросы

1.Определите понятие "триггер". Перечислите разновидности цифровых триггеров.

2.Проанализируйте работу асинхронного RS-триггера с прямыми входами без помощи программы схемотехнического моделирования. Поясните, почему подача на оба его входа единичных сигналов вызывает неопределённость в работе триггера?

34