Лабораторна робота № 7
Тема: Двійкові лічильники
Мета: Ознайомитись з логічними елементами та навчитись проектувани найпростіші логічні схеми.
Обладнання: Комп'ютер.
Теоретичні відомості:
Майже кожна складна цифрова система містить кілька лічильників.
Лічильник – функціональний вузол, призначений для підрахунку числа вхідних сигналів і запам'ятовування коду цього числа відповідними тригерами. Результат рахунку в них записується у двійковому коді. Максимальне число N, що може бути записане в лічильнику дорівнює (2n-1), де n – число розрядів лічильника. Кожен розряд лічильника містить у собі тригер. По призначенню лічильники діляться на підсумовуючі та віднімальні.
Розглянемо будову та часову діаграму роботи підсумовуючого лічильника (трьохрозрядного).
Підсумовуючий лічильник працює за принципом підсумовування сигналів, що надходять на його вхід (див. таблицю 1). На рисунку 1 наведена функціональна схема 3-розрядного підсумовуючого лічильника й часова діаграма роботи (див. рисунок 2), у таблиці 1 – стан його тригерів (Тг). У початковий момент часу всі тригери встановлюються сигналом Уст 0 у стан "0". Після приходу першого рахункового імпульсу тригер Tr1 перейде в стан "1" і у лічильнику зафіксується код 001. Другий імпульс, що прийшов на вхід, переведе Tr1 знову в стан "0". При цьому виникає імпульс переносу, що встановлює наступний тригер Tr2 у стан "1" й у лічильнику зафіксується код 010. Після третього вхідного сигналу Tr1 знову перейде у стан "1", а інші тригери залишаться в попередньому стані. Так буде тривати доти, поки лічильник не підсумує максимальне для трьох розрядів число 710=1112. Восьмий імпульс переведе Тr1у стан „02”, перенос, що виник, надійде на Tr2 і також переведе його в стан "0". У свою чергу, імпульс переносу із іншого розряду переведе в стан "0" і Тг3. У результаті цього лічильник установиться у вихідний нульовий стан (000).
Таблиця 1 Таблиця істинності підсумовуючого двійкового лічильника
|
Номер імпульсу |
Стан тригерів |
||
|
Q1 |
Q2 |
Q3 |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|
2 |
0 |
1 |
0 |
|
3 |
0 |
1 |
1 |
|
4 |
1 |
0 |
0 |
|
5 |
1 |
0 |
1 |
|
6 |
1 |
1 |
0 |
|
7 |
1 |
1 |
1 |
|
8 |
0 |
0 |
0 |
Рис. 1. Схема підсумовуючого двійкового лічильника
Рис. 2. Діаграма роботи підсумовуючого двійкового лічильника
У лічильнику, що віднімає, перенос від розряду береться не з одиничних, а з нульових виходів тригерів. Можна переконатися в тому, що при такій комутації перенос утвориться при переході відповідного тригера в стан "1", а не "0", як це було в підсумовуючому лічильнику {див. таблицю 2). У лічильнику, що віднімає, кожен сигнал, що поступає на вхід, не збільшує, а зменшує вміст лічильника на одиницю (див. рисунок 3). Часова діаграма роботи лічильника, що віднімає, наведена на малюнку рис. 4.
Таблиця 2
Таблиця істинності двійкового лічильника, що віднімає
|
Номер імпульсу |
Стан тригерів |
||
|
Q1 |
Q2 |
Q3 |
|
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
|
2 |
1 |
0 |
1 |
|
3 |
1 |
0 |
0 |
|
4 |
0 |
1 |
1 |
|
5 |
0 |
1 |
0 |
|
6 |
0 |
0 |
1 |
|
7 |
0 |
0 |
0 |
|
8 |
1 |
1 |
1 |
Рис. 3. Схема двійкового лічильника, що віднімає
Рис. 4. Діаграма роботи двійкового лічильника, що віднімає
Завдання:
Використовуючи пакет Electronics Workbench, спроектувати схеми на основі елементів, використовуючи для складання схеми таблицю істинності й проаналізувати роботи: сумуючого лічильника; лічильника, який віднімає.
2. Скласти звіт про виконання лабораторної роботи.
У звіт включити: схеми лічильників; часові діаграми роботи лічильників.
1. Спроектувати 8-розрядний лічильник на основі RS тригера.
2. Спроектувати 8-розрядний лічильник на основі JK тригера.
Electronics Workbench
копія інформації з сайту
Знання - це скарб, а навчання - ключ до нього.
Навчання - світло, а не навчання тьма.
Знання за гроші не купиш.
Знання - це сила, а незнання - робоча сила?
Хорошого спеціаліста робота сама шукає.