Контрольные вопросы:

1. Чем отличается полусумматор от полного сумматора?

2. Опишите работу ИМС 4008, а также назначение ее входов и выходов.

Содержание отчета.

1. Схемы подключения полусумматора к логическому конвертору и таблицы истинности для сигналов суммы и переноса.

2. Схемы подключения полного сумматора к логическому конвертору и таблицы истинности для сигналов суммы и переноса.

3. Схема четырехразрядного сумматора на полусумматоре и полных сумматорах по ГОСТ с приборами для ее исследования.

4. Схема полного четырехразрядного сумматора на ИМС 4008.

5. Схема восьмиразрядного сумматора на ИМС 4008.

6. Ответы на контрольные вопросы.

Лабораторная работа №9.

Тема: «Изучение триггеров».

Цель работы: Ознакомиться с разнообразием триггеров, рассмотреть их работу, составить таблицы истинности для каждого типа триггеров.

Приборы и устройства: персональный компьютер, программа EWB 5.12.

Триггер это устройство, которое предназначено для хранения значения одной логической переменной (или значения одноразрядного двоичного числа).

Триггерные схемы в программе EWB 5.12 представлены в библиотеке Seg I тремя типами триггеров RS, JK и D, показанных на рисунке 1. Назначение выводов триггеров следующее. Для всех триггеров выходы Q – прямой, Q’ – инверсный.

Для RS - триггера вход R - установка триггера в 0, при сигнале 1 на этом входе Q=0, Q’=1. вход S - установка триггера в 1, при сигнале 1 на этом входе Q=1, Q’=0; комбинация R=1, S=1 не изменяет состояния выходов и относится к запрещенным.

Для JK - триггера J, K- информационные входы: J – вход установки универсального триггера в состояние 0, К – вход установки универсального триггера в состояние 0; > - тактовый вход; вход сверху – асинхронная предустановка триггера в единичное состояние (Q=1) вне зависимости от состояния сигналов на входах (функционально аналогичен входу S RS-триггера); вход внизу - асинхронная предустановка триггера в нулевое состояние (так называемая очистка триггера, после которой Q’=1); наличие кружочков на изображениях выводов обозначает, что активными являются сигналы низкого уровня, а для тактового входа - что переключение триггера производится не по переднему фронту тактового импульса, а по его срезу.

Для D - триггера вход D - информационный, состояние этого входа после подачи тактового импульса запоминается триггером, то есть при D=1 имеем Q=1, при D=0 - Q=0.

Рис.1. Обозначение RS – триггеров, JK – триггеров, D – триггеров.

Рис.2. Исследование RS – триггера.

Для проведения исследований триггерных схем уже нельзя использовать логический преобразователь, поскольку триггер является элементом памяти

Для этого необходимо подключить к его входам схему для подачи на его входы сигналов (логических нулей и единиц) и светодиодные индикаторы к выходам, а также логический анализатор. Схема для исследования RS - триггера показана на рис. 2.

Порядок исследования триггеров.

Задачей исследования триггеров является получение таблицы истинности, являющейся основной из характеристик триггера. Получение ее целесообразно проводить в следующем порядке:

• Последовательно подать на входы предустановки триггера активные сигналы высокого уровня (сигнал 1) и зафиксировать состояние выхода триггеров для случая предустановки в 1 и 0. Для проверки асинхронности этих входов указанные операции повторить при различных состояниях сигналов на тактовом и информационных входах;

• Подать на тактовый и информационные входы сигналы 0 и 1 в различных комбинациях (на входах асинхронной предустановки при этом должны быть сигналы логического нуля для всех комбинаций) и зафиксировать для каждой комбинации состояние выходов триггера;

• На основании полученных результатов составить таблицу истинности.

Д

Рис.3 Схема тактируемого RS – триггера.

ля понимания процессов, происходящих в триггерах, на рис.3 приведем схему тактируемого RS-триггера. Собственно RS-триггер выполнен на двух элементах «2И – НЕ» U3, U4. Установка триггера в 0 или 1 возможно только при наличии разрешающего тактового импульса на тактовом входе С, т.е. такой триггер полностью идентичен JK-триггеру без цепей предустановки и дополнительных цепей обратной связи. Для введения таких цепей достаточно разорвать соединения в точках S1, R1 и ввести в разрыв элементы «2ИЛИ» и элементы U1, U2 заменить трехвходовыми элементами. Если же вход S соединить с входом R через элемент НЕ, то получится D-триггер, в котором S-вход будет выполнять роль D-входа.

Клавишу С надо нажимать на короткий промежуток времени, выполняя С=1, и возвращать обратно в С =0.

Порядок выполнения работы.

1. Проведите исследования для тактируемого RS – триггера, изображенного на рис.3. Полученные таблицы истинности сравните с таблицами истинности библиотечного триггера.

2. Аналогично рис.2 исследуйте все триггеры, изображенные на рис.1. полученные таблицы истинности и временные диаграммы занесите в отчет

3. Попробуйте задать входные сигналы с генератора слова, закодировав его таким образом, чтобы увидеть все возможные комбинации работы триггеров. Заметим, что тактовый вход триггера необходимо соединить с нижним выходом синхронизации генератора.

Контрольные вопросы.

1. Какие типы триггеров Вы знаете, чем обусловлено их многообразие?

2. В каких устройствах применяются те или иные триггеры?

3. Напишите назначения входов и выходов триггеров.

Содержание отчета.

1. Схемы исследования триггеров по ГОСТ.

2. Таблицы истинности триггеров.

3. Ответы на контрольные вопросы.