Монтажная схема эми

Триггеры

В вычислительной технике широкое применение получили триггеры. Откуда взялось столь необычное название? Поскольку многие слова, и это в том числе, пришли в электронику и вычислительную технику из английского языка, полистаем англо-русский словарь: «Триггер (trigger) – защелка, спусковой крючок». Сразу всплывают в памяти рассказы об охотниках, индейцах... Стараясь не шуметь, не наступить ненароком на сухую ветку, охотники пробираются по звериной тропе. Цель где-то близко. Слабый щелчок – и курок ружья взведен. Пусть ружье старое, но спусковой механизм смазан и отрегулирован, теперь достаточно легкого нажима, и грянет выстрел. Точно так же работает триггер – устройство, которое может находиться в двух устойчивых состояниях: взведен – «1», спущен – «0». Причем в каждом из состояний триггер может пребывать как угодно долго. Внешнее воздействие нужно только для переключения триггера из одного состояния в другое. Собственно, такими свойствами обладает выключатель электрической лампы в вашей комнате. Но в охотничьем ружье и в выключателе триггерные свойства обеспечиваются механически (пружинками, контактами), а в устройствах вычислительной техники – электронными приборами.

Триггер можно изготовить, используя два логических элемента микросхемы К155ЛАЗ. Два входа соединяют крест-накрест с выходами логических элементов, а два других используют как установочные. Вход S (set) – «установка», вход R (reset) – «сброс». Если вход S соединить длинным проводом на короткое время с «минусом» источника тока, то на вы-

ходе 3 верхнего логического элемента появится сигнал высокого логического уровня, что обнаруживается по свечению светодиода HL2. Сигнал высокого логического уровня воздействует на вход 4 второго логического элемента, и на выходе последнего наблюдается сигнал низкого логического уровня (светодиод HL1 не светится). Триггер «защелкнется» и будет находиться в этом состоянии до тех пор, пока не подадут сигнал высокого логического уровня на вход R.

Используя монтажную плату, сделайте триггер и пронаблюдайте его работу: присоедините длинный проводник одним концом к «минусу» источника тока, а вторым концом касайтесь по очереди то контакта 1, то контакта 5 микросхемы. Триггер с раздельными входами называют RS-триггером. Во многих устройствах вычислительной техники и автоматики он выполняет роль запоминающего устройства, т.к., находясь в одном из устойчивых состояний, «помнит» его до тех пор, пока «стирающий» сигнал не переведет его в другое устойчивое состояние. Обозначается триггер прямоугольником, разделенным на основное (буква T) и вспомогательное поля. S и R – входы, Q1 и Q2 – выходы.

Игра «Красный или зеленый?»

Рисунок 10. Принципиальная схема игры "Красный или зеленый"

Игра заключается в том, чтобы отгадать, какой светодиод загорится: красный или зеленый. Для ее изготовления необходимы двойной выключатель (ключ), два светодиода разного цвета свечения, монтажная плата с микросхемой К155ЛАЗ и провода. Рассмотрите внимательно схему. Обратите внимание, что это два электронных устройства – мультивибратор и триггер. Мультивибратор вырабатывает импульсы переменного тока, близкие к прямоугольным. При замыкании ключа K1 триггер начинает переключаться с каждым приходящим импульсом. Светодиоды загораются по очереди: то красный, то зеленый. Необходимо угадать, какой светодиод будет светиться, если ключ K1 разомкнуть.

0

Лабораторная работа №1 (4 часа)

Знакомство с моделирующей программой Electronics Workbench 5.12

Цель работы – приобрести практические навыки пользования виртуальными измерительными приборами.

Программы EWB для дальнейшего их использования в последующих лабораторных работах.

Описание контрольно-измерительных приборов в программе EWB.

Панель контрольно-измерительных приборов (Instruments) находится над полем рабочего окна программы EWB и содержит цифровой мультиметр, функциональный генератор, двухканальный осциллограф, измеритель амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик:

Общий порядок работы с приборами такой: иконка прибора при помощи мыши переносится на рабочее поле и подключается проводниками к исследуемой схеме. Для приведения прибора в рабочее (развернутое) состояние необходимо дважды щелкнуть курсором по его иконке или вызвать его контекстное меню и выбрать пункт Open.

Осциллограф (Oscilloscope)

Описание осциллографа. Лицевая панель осциллографа.

Осциллограф имеет два канала (Channel) А и В с раздельной регулировкой смещения по вертикали (Y position). Выбор режима по входу осуществляется нажатием кнопок AC, 0, DC. Режим AC предназначен для наблюдения только сигналов переменного тока (режим “закрытого входа”, поскольку на входе усилителя осциллографа включается разделительный конденсатор). В режиме 0 входной зажим замыкается на землю. В режиме DC (по умолчанию) можно производить осциллографические измерения как постоянного, так и переменного тока (режим “открытого входа”, поскольку входной сигнал поступает на вход вертикального усилителя непосредственно).

Режим развертки выбирается кнопками Y/T, B/A, A/B. В режиме Y/T (обычный режим, включен по умолчанию) реализуется следующий режим развертки : по вертикали – напряжение сигнала, по горизонтали – время; в режиме B/A: по вертикали – сигнал канала В, по горизонтали – сигнал канала А в режиме A/B: по вертикали – сигнал канала А, по горизонтали – сигнал канала В.

В режиме развертки Y/T длительность развертки (Timebase) может быть задана в диапазоне от 0,1 нс/дел (ns/div) до 1 с/дел (s/div) с возможностью установки смещения в тех же единицах по горизонтали, то есть по оси X (X position).

В режиме Y/T предусмотрен также ждущий режим Trigger с запуском развертки (Edge) по переднему или заднему фронту запускающего сигнала при регулируемом уровне (Level) запуска, а также в режиме Auto, от канала А, от канала В или от внешнего источника (Ext), подключаемого к зажиму в блоке управления (Trigger). Названные режимы запуска развертки выбираются кнопками: AUTO, A, B, EXT.

Можно установить режим однократной развертки через системное меню Analysis, опция Analysis Options на закладке Instruments установить флаг “Pause after each screen”. Для режима непрерывной развертки – выключить флаг “Pause after each screen”. В программе EWB по умолчанию стоит режим непрерывной развертки.

Соединительным проводам можно задать цвет. Выделив нужный провод, щелкните правой кнопкой мыши и из появившегося контекстного меню выберите пункт Wire Properties (Свойство проводов), задайте цвет.

Заземление осциллографа осуществляется с помощью клеммы Ground в правом верхнем углу прибора.

При нажатии на кнопку Expand лицевая панель осциллографа существенно меняется:

 

Лицевая панель осциллографа в режиме EXPAND

Увеличивается размер экрана, появляется возможность прокрутки изображения по горизонтали и его сканирования с помощью вертикальных визирных линий (синего и красного цвета), которые за ушки можно установить в любое место экрана, при этом в индикаторных окошках под экраном приводятся результаты измерения напряжения, временных интервалов и их приращений (между визирными линиями).

Изображение можно инвертировать нажатием кнопки Reverse и записать данные в файл нажатием кнопки Save. Возврат к исходному состоянию осциллографа – нажатием кнопки Reduce.