итип2

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технический университет связи и информатики»

Лабораторная работа №2

По дисциплине «Информационные технологии и программирование»

на тему: «Счетчики»

Выполнили:

поебота

Руководитель:

Воронкова М.Н

Москва 2023 г.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучение схемы двоичных счетчиков; построение и исследование счетчиков.

ЗАДАНИЕ

Разработать схемы суммирующего, вычитающего и реверсивного счетчиков, используя D-триггеры, j-k-триггеры.

Выполнение:

Счетчики - последовательные арифметические схемы, использующиеся для подсчета количества входных импульсов. С каждым импульсом синхронизации счетчик проходит через предопределенную последовательность состояний. В нашем случае соответствует последовательности двоичных чисел.

Счетчики могут быть как асинхронными (с последовательным переносом. Выход одного триггера подключен ко входу синхросигнала следующего триггера. В данном случае только первый триггер изменяет свое состояние по синхроимпульсу, остальные - не строго по синхроимпульсу. Реализуются на d и j-k триггерах), так и синхронные (с параллельным переносом. Синхросигнал подключается ко входам синхронизации всех триггеров. Реализуется на основе d и j-k триггерах с элементом XOR - исключающим ИЛИ, т.е. строгой дизъюнкцией).

Существует три основных способа передачи сигналов переносов: последовательный, параллельный и групповой. Групповой перенос представляет комбинацию параллельного переноса в группе и последовательного между группами разрядов счетчика или наоборот.

В счетчике с последовательным переносом на вход следующего старшего разряда счетчика подается сигнал непосредственно с выхода предшествующего младшего разряда, поэтому триггеры счетчика переключаются последовательно: выходной сигнал на последнем старшем разряде появляется только после срабатывания всех младших разрядов.

Одно из основных назначений D-триггера — использование в счетном режиме. Чтобы заставить его работать в качестве счетчика импульсов, достаточно на вход D подать сигнал с его собственного инверторного выхода. В таком режиме по приходу каждого импульса на вход С триггер будет менять свое состояние на противоположное.

при использовании JK-триггера при совпа­дении сигналов на входах J и К - реализуется счетный триггер.

1. Схема суммирующего счетчика на d-триггерах с последовательным переносом:

В данной схеме используется простой счетчик, который может выполнять лишь определенную операцию (либо сложение, либо вычитание). В данной схеме - счетчик будет выполнять суммирование.

Рисунок 1 - схема суммирующего счетчика на d-триггерах

Результат:

Рисунок 2 - результат

2. Схема реверсного счетчика на j-k-триггерах:

Данный счетчик позволяет реализовывать такие операции как суммирование и вычитание.

Рисунок 3 - схема счетчика на j-k триггерах

При I1=1 и I2=0 - будет отключена цепь передачи переносов режима вычитания. В таком случае счетчик работает в режиме суммирования. При I1=0 и I2=1 - отключена цепь передачи переносов режима суммирования, тогда счетчик работает в режиме вычитания. На схеме данный счетчик реализован в режиме суммирования.

Результат:

Рисунок 4 - результат

3. Схема вычитающего счетчика на j-k триггерах с использованием последовательно-параллельных цепей передачи переносов:

Данный тип последовательности цепи был использован для повышения скорости отклика, т.е. работы счетчика.

Рисунок 5 - схема вычитающего счетчика на j-k триггерах

Результат:

Рисунок 6 - результат

ВЫВОДЫ

Построив счетчики на d и j-k триггерах, выполняющих такие операции как: сложение, вычитание и счетчик, сочетающий в себе две операции предыдущих счетчиков - можно прийти к выводу о том, что от выбора способа передачи сигналов переносов зависит скорость триггеров и сложность реализации работы триггеров.