МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ

УКРАИНСКАЯ ИНЖЕНЕРНО-ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра автоматики и радиоэлектроники

Курсовой проект

по дисциплине

"ЭЛЕМЕНТЫ И УСТРОЙСТВА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ И СВЯЗИ"

на тему: " Разработка лабораторного макета для исследования счетчиков с последовательной и параллельной связью "

Проект выполнил студент Мякота И. В.

3 курса, группы ДРЭ-Э5-1

Руководители проекта Смолин Ю.А.

Допущен к защите ____________

Защищен с оценкой____________

Харьков – 2008 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Выбор и обоснование структурной схемы лабораторного стенда

1.1 Выбор исследуемых параметров и характеристик устройства

1.2 Выбор оборудования лабораторного стенда

2 Разработка функциональной схемы лабораторного макета

2.1 Определение набора схем

2.2 Состав макета

3 Выбор элементной базы

1. Счетчик с последовательной связью

2. Счетчик с параллельной связью

4. Разработка принципиальной схемы макета

5. Конструкция макета

6. Разработка основных положений методических указаний для проведения лабораторной работы

1. Тема

2. Цель работы

3. Основные положения

4. Описание лабораторного макета

5. Порядок выполнения работы

Заключение

Литература

Приложение

Введение

Счётчиком называют функциональный узел, предназначенный для

счёта сигналов.

По мере поступления входных сигналов счётчик последовательно перебирает свои состояния в определении для данной схемы порядке. Различные схемы счётчиков могут перебирать свои состояния в самом различном порядке. Часто счётчик снабжен входом общего сброса R и входом данных Di для нормальной загрузки произвольного кода.

Микросхемы счётчиков выпускают в составе целого ряда серий, как правило, в корпусах с 14 или 16 выводами, по 4 триггера в корпусе. Все они хорошо приспособлены к наращиванию разрядности. Поскольку ограниченое число выводов корпуса не позволяют иметь полный набор желаемых управляющих воздействий на счетчик, различные комбинации воздействий реализуются в микросхемах различных типов. Отсюда большое разнообразие типов и модификаций выпускаемых счетчиков.

Области применения счетчиков исчётчиков-делителей исключи­тельно разнообразны. Счётчики применяются преимущественно в прибо­рах измерения времени.

Целью данной курсовой работы является разработка лабораторного макета для исследования счётчиков, при помощи которого студенты смо­гут на практике уяснить схематические принципы построения счётчиков и их функционирования.

1 Выбор и обоснование структурной схемы лабораторного стенда

1.1 Выбор исследуемых параметров и характеристик устройства

Объектом исследования является схематическое решение и принцип действия счётчика с последовательной и параллельной связью, который реализован на триггерах.

Счётчик с последовательной связью: входной импульс про­ходит сквозь все каскады счётчика в котором содержатся "О", "1" и попутно сбрасывает их в "О".

Если на пути импульса встречаются триггер в "О" состоянии, то им­пульс входа переводит его в "1" состояние, но дальше не проходит. На выхо­де последнего элемента "и" вырабатывается сигнал переноса саrrу, который используется при наращивании счётчика. Такой счётчик не имеет никаких преимуществ по быстродействию перед обыкновенным счётчиком. Зато та­кая схема счётчика значительно удобнее, если в процессе работы требуется с помощью логических элементов выполнять какие-либо переключения в связи между триггерами (например, переключить счётчик на вычитание или изме­нить содержимое отдельных триггеров).

Для ускорения процессов счётчика используют счётчики с параллель­ной связью. В этой схеме на вход каждого триггера кроме первого, включают конъюкторы, а на входы этих конъюкторов подают выходы всех триггеров, младше данного разряда.

Входной сигнал подают параллельно на вход первого триггера и все конъюкторы. И там, где они открыты, происходит их одновременное пере­ключение.

1.2 Выбор оборудования лабораторного стенда

Для реализации макета, предназначенного для исследования счётчиков с последовательной и параллельной связью, необходимо наличие в его составе блока, который бы формировал уровни логической "1" и логического "О", так как это те уровни, с которыми непосредственно работают интеграль­ные схемы.

Наиболее важным блоком является блок, в котором содержатся все ис­следуемые устройства.

Также необходим блок, с помощью которого можно реализовать раз­личные схемы на одних и тех же элементах и с помощью которого происхо­дили бы электрические соединения в процессе проведения лабораторной ра­боты.

Ещё необходим блок, который позволит наблюдать результаты иссле­дований визуально.

Структурная схема, реализующая поставленные задачи приведена на рис. 1.1.

Такая схема включает в себя следующие основные функциональные блоки:

A) блок задания логических уровней, предназначенный для формиро­вания и коммутации логических уровней;

Б) блок питания, который предназначен для подачи напряжения к бло­ку задания логических уровней, блоку исследуемых устройств и блока инди­кации;

B) блоки коммутации, предназначенные для соединения блока задания логических уровней с блоком исследуемых устройств и блока исследуемых устройств с блоком индикации.

Г) блок исследуемых устройств предназначен для реализации таких схем и узлов как:

- схема счётчика с последовательной связью на триггерах.

- схема счётчика с параллельной связью на триггерах.

Д) блок индикации, предназначенный для визуального наблюдения со­стояний входов и выходов исследуемых схем.

Принцип действия такой схемы достаточно прост и заключается в сле­дующем: с помощью блока задания логических уровней и блока коммутации исследуемых устройств подаются высокие и(или) низкие логические уровни. Результаты исследования визуально отражаются в блоке индикации.

Таким образом, примерная структурная схема макета может иметь вид, показанный на рис.1.

Блок питания

Макет

Осцелограф

Тактовый генератор

Рисунок 1.1 – Структурная схема лабораторного макета