Р и с. 15. Схема параллельного регистра
Р и с. 16. Схема последовательного двухразрядного
регистра и диаграммы сигналов
2. Описание лабораторного макета
На лицевой панели лабораторного макета ЭУ-11 имеются условные изображения двух D-триггеров К155ТМ2 и четырех JK-триггеров (К155ТВ1) с выводами входов и выходов, а также источник логических сигналов “0” и “1”.
В макете имеется формирователь одиночных импульсов, управляемый кнопкой К. При нажатии на кнопку на верхнем и нижнем выводах формирователя действуют логические сигналы “1” и “0” соответственно, при отпущенной кнопке на этих выводах действуют сигналы “0” и “1”. В нижней части лицевой панели расположены выводы, к которым подключается напряжение питания.
К макету прилагается отдельный блок цифрового коммутатора, в котором имеются генератор прямоугольных импульсов с частотами 100 кГц, 50 кГц, 10 кГц, 5 кГц, 2,5 кГц и 8-канальный коммутатор логических сигналов для осциллографа.
Диаграммы сигналов на выходах генератора изображены на рис. 17.
Р и с. 17. Диаграммы сигналов на выходах генератора цифрового коммутатора
3. Порядок выполнения работы
1. Построить теоретически диаграммы сигналов D-триггера и объяснить их для варианта диаграммы входных сигналов, указанного преподавателем. Варианты диаграмм сигналов приведены на рис. 18. Номера вариантов указываются преподавателем в соответствии с табл. 5.
Р и с. 18. Варианты диаграмм входных сигналов D-триггера
2. Подключить к макету напряжение питания 8…10 В. На входы D-триггера подать заданную последовательность сигналов. Тактовые импульсы генерируются формирователем одиночных импульсов, другие сигналы формируются с использованием выводов сигналов “0” и “1” и гибких перемычек. Следует учесть, что при отсутствии соединений входов с выводами “0” и “1” на них поступают сигналы “1”. Контролируя выход триггера с помощью, например, осциллографа, определить экспериментально диаграмму выходного сигнала. Сравнить ее с теоретической.
3. Построить теоретически диаграммы сигналов JK-триггера и объяснить их для варианта диаграммы входных сигналов, указанного преподавателем. Варианты диаграмм сигналов приведены на рис. 19. Номера вариантов указываются преподавателем в соответствии с табл. 5.
4. Подключить к макету напряжение питания 8…10 В. На входы J и K триггера подать заданную последовательность сигналов (по аналогии с п. 2).
В процессе переноса перемычек при изменении сигналов, действующих на входах J, K, D, триггер может под воздействием помех изменить свое состояние. В этом случае, а также при ошибочных комбинациях входных сигналов триггер можно установить в исходное состояние подачей сигнала “0” на входы S, R.
Внимание! Не вытаскивать перемычки из гнезд, держась за провода – их можно легко оторвать от наконечников.
Зарисовать диаграмму выходных сигналов триггера, контролируя их осциллографом. Объяснить диаграмму сигналов.
5. Определить теоретически диаграммы выходных сигналов и объяснить их для варианта схемы регистра или счетчика, указанного преподавателем. Варианты схем указаны в табл. 7.
Подключить к макету напряжение питания 8…10 В.
6. В счетчик записать указанное число, переведя его в двоичный эквивалент и используя установочные S,Rвходы триггеров. Регистр очистить, установить аналогичным образом его триггеры в состояние 0.
|
Таблица 5 |
27 |
3 |
3 |
3 |
Таблица 6 |
36 |
2 |
2 |
3 |
3 |
|
26 |
2 |
3 |
3 |
35 |
2 |
2 |
3 |
2 | ||
|
25 |
1 |
3 |
3 |
34 |
2 |
2 |
3 |
1 | ||
|
24 |
3 |
2 |
3 |
33 |
2 |
2 |
2 |
3 | ||
|
23 |
2 |
2 |
3 |
32 |
2 |
2 |
2 |
2 | ||
|
22 |
1 |
2 |
3 |
31 |
2 |
2 |
2 |
1 | ||
|
21 |
3 |
1 |
3 |
30 |
2 |
2 |
1 |
3 | ||
|
20 |
2 |
1 |
3 |
29 |
2 |
2 |
1 |
2 | ||
|
19 |
1 |
1 |
3 |
28 |
2 |
2 |
1 |
1 | ||
|
18 |
3 |
3 |
2 |
27 |
2 |
1 |
3 |
3 | ||
|
17 |
2 |
3 |
2 |
26 |
2 |
1 |
3 |
2 | ||
|
16 |
1 |
3 |
2 |
25 |
2 |
1 |
3 |
1 | ||
|
15 |
3 |
2 |
2 |
24 |
2 |
1 |
2 |
3 | ||
|
14 |
2 |
2 |
2 |
23 |
2 |
1 |
2 |
2 | ||
|
13 |
1 |
2 |
2 |
22 |
2 |
1 |
2 |
1 | ||
|
12 |
3 |
1 |
2 |
21 |
2 |
1 |
1 |
3 | ||
|
11 |
2 |
1 |
2 |
20 |
2 |
1 |
1 |
2 | ||
|
10 |
1 |
1 |
2 |
19 |
2 |
1 |
1 |
1 | ||
|
9 |
3 |
3 |
1 |
18 |
1 |
2 |
3 |
3 | ||
|
8 |
2 |
3 |
1 |
17 |
1 |
2 |
3 |
2 | ||
|
7 |
1 |
3 |
1 |
16 |
1 |
2 |
3 |
1 | ||
|
6 |
3 |
2 |
1 |
15 |
1 |
2 |
2 |
3 | ||
|
5 |
2 |
2 |
1 |
14 |
1 |
2 |
2 |
2 | ||
|
4 |
1 |
2 |
1 |
13 |
1 |
2 |
2 |
1 | ||
|
3 |
3 |
1 |
1 |
12 |
1 |
2 |
1 |
3 | ||
|
2 |
2 |
1 |
1 |
11 |
1 |
2 |
1 |
2 | ||
|
1 |
1 |
1 |
1 |
10 |
1 |
2 |
1 |
1 | ||
|
|
D |
S |
R |
9 |
1 |
1 |
3 |
3 | ||
|
|
|
|
|
|
8 |
1 |
1 |
3 |
2 | |
|
|
|
|
|
|
7 |
1 |
1 |
3 |
1 | |
|
|
|
|
|
|
6 |
1 |
1 |
2 |
3 | |
|
|
|
|
|
|
5 |
1 |
1 |
2 |
2 | |
|
|
|
|
|
|
4 |
1 |
1 |
2 |
1 | |
|
|
|
|
|
|
3 |
1 |
1 |
1 |
3 | |
|
|
|
|
|
|
2 |
1 |
1 |
1 |
2 | |
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
|
|
|
|
|
|
|
S |
R |
J |
K |
Р и с. 19. Варианты диаграмм входных сигналов JK-триггера
Используя
формирователь одиночных импульсов в
качестве генератора счетных (тактовых)
импульсов, подтвердить теоретические
диаграммы экспериментально. Контролировать
выходные сигналы либо осциллографом
(поочередно), либо с помощью блока
цифрового коммутатора, что более удобно.
Для использования коммутатора выходы
собранной схемы соединить со входами
2, 3, … коммутатора, на вход канала 1 подать
синхросигнал 10 кГц. Выход блока
развертки осциллографа (на правой
боковой панели клемма
)
соединить с гнездом коммутатора “напряж.
развертки”. Переключатель синхронизации
на осциллографе установить в положение
1:1 “внеш.”, вход “Y”
осциллографа соединить с гнездами “Y”
коммутатора, вход синхронизации
осциллографа “внеш.” соединить с
выводом 2,5 кГц коммутатора.
Подать на коммутатор напряжение питания
8…10 В. Переключателем
осциллографа “усиление” установить
желаемый масштаб изображения уровней
сигналов, находящихся на экране один
под другим.
7. При использовании схемы счетчика подать на его счетный вход сигнал частотой 10 кГц. Вход синхронизации осциллографа “внеш.” соединить с выходом триггера старшего разряда счетчика. Остальные соединения между коммутатором, осциллографом и схемой макета выполнить, как указано в п. 6.
В случае использования схемы регистра все соединения выполнить, как в п. 6. На вход регистра подать сигнал частотой 10 кГц, на тактовый вход (синхровход) подать сигнал частотой 50 кГц.
Надлежащая синхронизация схемы устанавливается следующим образом:
ручку “уровень” (на панели осциллографа) повернуть влево до упора (против часовой стрелки);
ручкой “стабильность” добиться появления изображения сигналов на экране осциллографа, затем слегка повернуть ее влево так, чтобы изображение сигналов пропало;
ручку “уровень” поворачивать вправо до появления на экране осциллографа устойчивого изображения сигналов. Установить переключателем “длительность” желаемый масштаб изображения сигналов по оси X. Зарисовать наблюдаемые на экране осциллографа осциллограммы сигналов, действующих на входах и выходах схемы, и объяснить их;
разобрать схему и убрать за собой рабочее место.