Описание лабораторной установки.
Установка для проведения лабораторной работы № 3 "Исследование матричного умножителя" состоит из лабораторного стенда внешний вид передней панели которого приведен на рис. 3.6. Стенд содержит все необходимые элементы для создания и исследования принципов функционирования быстрого умножителя двух четырехразрядных чисел.
Сборка умножителя производится путём соединения соответствующих сигнальных гнезд проводниками со стандартными одиночными штеккерами. При необходимости реализации разветвленных связей используются соединители с увеличенным количеством штеккеров.
Включение лабораторного стенда, производится тумблером "Вкл.". О наличии питающего напряжения свидетельствует свечение зеленого светодиода.
Порядок проведения лабораторной работы.
1. Домашняя подготовка.
В ходе домашней подготовки требуется написать таблицу умножения десятичных чисел от 0 до 15 в шестнадцатеричном коде, разработать структуру и принципиальную схему матричного умножителя четырехразрядных двоичных чисел без знака на основе четырехразрядных двоичных сумматоров. При разработке принципиальной схемы следует учитывать элементную базу, входящую в состав лабораторного стенда. Все пункты домашней работы должны быть оформлены в виде предварительного отчёта и представлены преподавателю перед началом лабораторной работы.
2. Проведение лабораторной работы.
При сборке схем и в ходе работы запрещается подавать какие-либо сигналы на выходы микросхем, не допускается также соединение выходов друг с другом. Все изменения в схеме производятся только при отключенном питании элементов лабораторного стенда.
42
В том случае, когда требуемые в данном тактe работы триггера срабатывают одновременно, счетчик относится к классу синхронных. Основным достоинством синхронных счетчиков является их высокое быстродействие, сравнимое с быстродействием, входящих в его состав триггеров.
Динамику изменения состояний счетчика удобно представить с помощью графа переходов, который показывает связь между последовательными состояниями счетчика, описываемыми двоичным или иным кодом.
Количество
блоков в графе переходов равно модулю
счета, который зависит как от числа
используемых триггеров (разрядов
счетчика), так и от структуры связей
между ними. Если разрядность счетчика
"n", то максимально возможный в этом
случае модуль счета равен
,
и такой счетчик называется двоичным.
Граф переходов трехразрядного двоичного
суммирующего счетчика имеет вид,
представленный на рис. 7.1.
Рис. 7.1
Порядок
смены состояний указывают сплошные
стрелки. Символами Q0
,Q1
и Q2,
обозначены выходные состояния разрядов
счетчика, имеющие веса
,
,
.
Граф переходов аналогичного по структуре
вычитающего счетчика имеет такой же
вид, но направление смены состояний
будет противоположным, на что указывают
пунктирные стрелки.
Формально счетчик с недвоичным модулем счета L может быть реализован путем исключения ряда состояний у двоичного
91
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7.
ИССЛЕДОВАНИЕ СИНХРОННОГО СЧЕТЧИКА
НА JK-ТРИГГЕРАХ.
ЦЕЛЬЮ работы является ознакомление с принципами построения суммирующих и вычитающих синхронных счетчиков.