- •А. В. Шарапов
- •Содержание
- •1. Введение
- •2. Основные понятия микроэлектроники
- •2.1. Виды сигналов
- •2.2. Классификация микросхем и их условные обозначения
- •3. Математические основы цифровой электроники
- •3.1. Позиционные системы счисления
- •3.3. Совершенная дизъюнктивная нормальная форма
- •3.4. Основные законы булевой алгебры
- •Базовые логические элементы
- •4.1. Классификация логических элементов
- •4.2. Базовый элемент ттл
- •4.3. Логический расширитель
- •4.4. Элемент с открытым коллектором
- •4.5. Элемент с z-состоянием на выходе
- •4.7. Базовый элемент ттлш
- •4.8. Базовая схема эсл
- •4.9. Базовые элементы кмоп
- •4.10. Основные характеристики логических элементов
- •4.11. Примеры микросхем логических элементов
- •4.12. Микросхемы на основе арсенида галлия
- •5. Цифровые устройства комбинационного типа
- •5.1. Шифратор
- •5.2. Дешифратор
- •5.3. Преобразователи двоичного кода в двоично-десятичный и наоборот
- •5.4. Дешифратор для управления семисегментным
- •5.5. Преобразователи кода Грея
- •5.6. Мультиплексор
- •5.7. Реализация функций с помощью мультиплексора
- •5.8. Двоичный сумматор
- •5.9. Двоично-десятичный сумматор
- •5.10. Схемы вычитания
- •5.11. Преобразователь прямого кода в дополнительный
- •5.12. Цифровой компаратор
- •5.13. Контроль четности
- •5.14. Примеры построения комбинационных цифровых устройств
- •6. Цифровые устройства последовательностного типа
- •6.7.Классификация счетчиков
- •6.9. Асинхронный двоично-десятичный счетчик
- •Полупроводниковые запоминающие устройства
- •7.7. Примеры микросхем памяти
- •7.8. Организация блока памяти
- •8. Примеры решения задач
- •9. Компьютерный практикум по цифровой схемотехнике
- •Лабораторная работа №1
- •Исследование цифровых устройств
- •Комбинационного типа
- •Программа работы
- •Контрольные вопросы
- •Содержание отчета
- •Исследование цифровых устройств последовательностного типа
- •Пример синтеза счетчика
- •Пример оформления результатов моделирования
- •Программа работы Программа работы
- •Контрольные вопросы
- •Содержание отчета
- •10. Варианты творческих заданий
- •11. Пример выполнения творческого задания
- •Литература
Пример оформления результатов моделирования
Ниже приведены экспериментальная схема и временные диаграммы выходного сигнала (вход А осциллографа) и сигнала генератора (вход В осциллографа).
Программа работы Программа работы
1. Получив у преподавателя вариант индивидуального задания (число N от 1 до 28) спроектировать синхронный счетчик с четырьмя выходами, циклически изменяющий свои состояния в соответствии с табл. 2 (Ксч=9). Проверить работу счетчика, зафиксировав последовательность смены состояний с помощью цифрового индикатора. Период колебаний генератора G выбрать равным 1 с.
Таблица 2
Вариант
|
Состояния счетчика | ||||||||||
|
1 |
|
0 |
1 |
3 |
4 |
5 |
15 |
14 |
13 |
12 |
|
2 |
|
0 |
1 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
10 |
14 |
|
3 |
|
0 |
2 |
5 |
10 |
11 |
12 |
9 |
8 |
7 |
|
4 |
|
0 |
2 |
6 |
7 |
8 |
9 |
5 |
4 |
3 |
|
5 |
|
0 |
3 |
1 |
5 |
7 |
9 |
8 |
6 |
4 |
|
6 |
|
0 |
3 |
2 |
1 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
7 |
|
0 |
4 |
1 |
2 |
3 |
9 |
8 |
7 |
6 |
|
8 |
|
0 |
4 |
2 |
1 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
|
9 |
|
0 |
5 |
3 |
2 |
1 |
5 |
6 |
7 |
9 |
|
10 |
|
0 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
12 |
13 |
14 |
|
11 |
|
0 |
6 |
3 |
15 |
1 |
7 |
2 |
4 |
8 |
|
12 |
|
0 |
6 |
4 |
14 |
2 |
5 |
3 |
7 |
8 |
|
13 |
|
0 |
7 |
5 |
13 |
3 |
4 |
6 |
8 |
9 |
|
14 |
|
0 |
7 |
6 |
12 |
4 |
3 |
7 |
8 |
9 |
|
15 |
|
0 |
8 |
1 |
11 |
5 |
2 |
7 |
9 |
3 |
|
16 |
|
0 |
8 |
2 |
10 |
6 |
1 |
7 |
9 |
3 |
|
17 |
|
0 |
9 |
3 |
8 |
7 |
13 |
5 |
4 |
2 |
|
18 |
|
0 |
9 |
4 |
7 |
8 |
10 |
5 |
3 |
2 |
|
19 |
|
0 |
10 |
5 |
6 |
9 |
7 |
8 |
3 |
1 |
|
20 |
|
0 |
10 |
6 |
5 |
11 |
8 |
7 |
3 |
2 |
|
21 |
|
0 |
11 |
7 |
4 |
12 |
9 |
5 |
2 |
1 |
|
22 |
|
0 |
11 |
8 |
3 |
13 |
10 |
5 |
1 |
2 |
|
23 |
|
0 |
12 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
15 |
|
24 |
|
0 |
12 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
7 |
9 |
|
25 |
|
0 |
13 |
3 |
4 |
6 |
7 |
9 |
2 |
10 |
|
26 |
|
0 |
13 |
4 |
7 |
9 |
2 |
3 |
5 |
8 |
|
27 |
|
0 |
14 |
5 |
7 |
9 |
8 |
6 |
4 |
2 |
|
28 |
|
0 |
14 |
12 |
10 |
8 |
6 |
7 |
3 |
5 |
2. Собрать схему счетчика на регистре сдвига в соответствии со своим вариантом (рис. 4). К выходам устройства подключить цифровой индикатор и осциллограф. Зафиксировать в отчете последовательность смены состояний счетчика и временные диаграммы выходных сигналов при подключении к входу генератора тактовых импульсов. Объяснить наблюдаемые результаты работы устройства.
Рисунок 4 –
Варианты построения счетчиков на
регистре сдвига