Контрольные вопросы

1. Что такое счетчик?

2. Что такое коэффициент пересчета?

3. Что такое счетный триггер?

4. Почему счетчик называют двоичным?

5. Что такое последовательный перенос?

6. Что такое параллельный перенос?

Лабораторная работа №7 исследование недвоичных счетчиков

Цель лабораторной работы: исследовать основные способы построения недвоичных счетчиков.

Необходимое оборудование: персональная ЭВМ с установленным программным пакетом EWB.

Задание: снять временные диаграммы, определить таблицы состояний и особенности работы счетчиков.

Порядок выполнения: включить персональную ЭВМ, запустить на выполнение программный пакет EWB и далее следовать порядку работы в пакете.

Оформление отчета. По каждой лабораторной работе каждым студентом должен быть представлен отчет в виде печатного или рукописного документа.

В отчете приводится наименование и номер лабораторной работы, цель работы, программа работы с указанием всех необходимых экспериментов, полученных результатов их объяснения и выводов.

Программа работы.

1. На рабочем столе собрать логическую схему исследуемого счетчика.

2. Выполнить настройку измерительной аппаратуры.

3. Провести эксперименты и описать их.

4. Используя возможности пакета получить твердые копии графиков экспериментов, сделать выводы.

5. Оформить отчет.

Пояснения к работе

В процессе выполнения лабораторной работы студенты должны рассмотреть построения недвоичных счетчиков по способу введения обратных связей для ликвидации избыточных состояний и по способу использования дешифратора состояний.

Для анализа первого способа нужно рассмотреть построение счетчиков с коэффициентами пересчета 3 и 5, схемы экспериментов приведены соответственно на рис 7.1 и 7.2.

Рис. 7.1. Счетчик с коэффициентом пересчета три

П

Рис. 7.2. Счетчик с коэффициентом пересчета пять.

ри построении указанных счетчиков необходимо использовать универсальные JK триггеры (микросхемы 7472). Схема соединений рассмотрена в лекциях.

При исследовании указанных счетчиков по снятым временным диаграммам построить таблицы состояний, определить коэффициенты пересчета и выполнить оценку быстродействия.

При построении счетчиков с дешифратором состояния наиболее целесообразно использовать счетчики интегрального исполнения, например 74191 (см. рис. 7.3). Э

Рис. 7.3. Счетчик с дешифратором состояния.

та микросхема является двоичным четырехразрядным реверсивным счетчиком с предварительной установкой. Она имеет: выходы ─ QA, QB, QC, QD; входы предварительной установки ─ A, B. C. D; счетный вход ─ CLK; вход направления счета ─ U – суммирование (активен высоким уровнем), ─ D - вычитание (активен низким уровнем); вход управления предварительной установкой ─ LOAD; выход переноса ─ RCO, выход дешифратора состояния, активен низким уровнем при достижении последнего состояния счетчика.

При выполнении этой части работы необходимо снимать временные диаграммы при различных состояниях входов предварительной установки и по временным диаграммам определять коэффициенты пересчета.

Рис. 7.4. Временная диаграмма работы счетчика с дешифратором состояния

На рис.7.4 показан пример временной диаграммы работы рассматриваемого счетчика при предварительной загрузке числа пять. На диаграмме показаны: счетный сигнал ─ CLK, выходы ─ A, B, C, D, MAX/MIN. Сигнал RCO не виден из-за кратковременности, но об изменении состояния счетчика можно судить по сигналу MAX/MIN. Счетчик работает в режиме вычитания. В момент времени счетчик достигает конечного нулевого состояния, это сопровождается формированием низкого уровня сигнала RCO и высокого уровня сигнала MAX/MIN. По спаду сигнала CLK происходит предварительная загрузка, и выходы счетчика приобретают состояния A = 1, B = 0, C = 1, D = 0, что соответствует пятерке (это начальное состояние). Далее идет счет в соответствии с приходом счетных сигналов. В момент t3 начинается новый цикл. Если между моментами t2 и t3 посчитать количество счетных сигналов, то получится 5, то есть коэффициент пересчета у полученного счетчика Ксч = 5.

На рис. 7.5 показан другой вариант построения счетчика на микрохеме 7493 и дешифраторе 74138.

Рис. 7.5. Вариант недвоичного счетчика с дешифратором