трусики женские украина

На головну

 Дослідження роботи реверсивних лічильників - Радіоелектроніка

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № З

ДОСЛІДЖЕННЯ реверсивного лічильника

ЗМІСТ

 1. Мета роботи

 2. Основні теоретичні положення

 3. Опис об'єкта і засобів дослідження

 4. Методичні рекомендації до виконання роботи

 5. Зміст звіту

 6. Контрольні питання

 7. Список використаної літератури

1. МЕТА РОБОТИ

Метою роботи є:

- Теоретичне вивчення принципу роботи лічильників і регістрів;

- Експериментальне дослідження лічильника-регістра на інтегральних мікросхемах.

2. ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ

Регістри і лічильники відносяться до розряду цифрових пристроїв і є одним з найбільш поширених елементів обчислювальної техніки. Вони широко використовуються для побудови пристроїв введення, виведення і зберігання інформації, а також для виконання деяких арифметичних і логічних операцій.

Для побудови лічильників і регістрів використовуються синхронні тригери, перемикання яких відбувається тільки при наявності синхронізуючого сигналу (синхроимпульса) на вході С. Найбільш часто для побудови регістрів і лічильників використовується універсальний Д - тригер, що має спеціальний інформаційний вхід Д, і динамічний вхід С (рис. 1).

2.1. Пристрій, який називається регістром, служить в основному для зберігання чисел в двійковому коді при виконанні над ними різних арифметичних і логічних операцій. За допомогою регістрів виполняютоя такі дії над числами, як передача їх з одного пристрою на інший, арифметичний і логічний зсув у бік молодших або старших розрядів, перетворення коду з послідовного в паралельний і навпаки і т.д. Функціональна схема та умовно - графічне позначення регістра паралельного типу, зібраного на універсальних Д-тригерах, наведена на рис.2.

За сигналом на вході З інформація, що надійшла на входи DО?DЗ, записується в регістр і зберігається в ньому до тих пір, поки не відбудеться запис іншої інформації, або не надійде сигнал на вхід R, обнуляє регістр.

Функціональна схема та умовно-графічне позначення регістра зсуву представлені на ріс.З.

Послідовний інформаційний код надійде на вхід D регістра. Імпульс команди зсуву З подається одночасно на синхронізуючі входи всіх тригерів регістра і переводить кожен тригер в стан, в якому перебував тригер попереднього розряду. Таким чином, кожен імпульс команди зсуву "просуває" записуване число на один розряд вправо.

2.2. Пристрій, який називається лічильником, призначене для підрахунку числа вступників на вхід сигналів (імпульсів) у довільній системі числення. Двійкові лічильники будуються на основі тригерів, що працюють в рахунковому режимі (Т - тригер або рахунковий тригер).

Лічильний тригер може бути отриманий з універсального D - тригера шляхом з'єднання його інверсного виходу 0 із входом D.

Лічильний тригер і епюри сигналів, що пояснюють його роботу, представлені на рис.4.

У рахункового тригера стан виходу змінюється на протилежне при надходженні на вхід З кожного чергового рахункового імпульсу.

Функціональна схема і условнографіческое позначення двійкового лічильника з коефіцієнтом перерахунку 23представлена ??на рис.5.

Кожен вступник на вхід лічильника імпульс перекидає перший тригер в протилежний стан (рис.6). Сигнал з інверсного виходу попереднього тригера є вхідним сигналом для подальшого і, таким чином, комбінація сигналів на виходах Q1, Q2, Q3будет відповідати числу надійшли на вхід лічильника імпульсів, представленому в двійковому коді. Лічильник даного типу називається асинхронним лічильником.

Якщо на рахунковий вхід кожного наступного тригера лічильника подавати сигнал з прямого виходу попереднього тригера, то лічильник буде виробляти операцію віднімання. Лічильники, здатні виконувати функції додавання і віднімання, називаються реверсивними.

Для побудови лічильника з необхідним коефіцієнтом перерахунку М, відмінним від величини 2N (N - число двійкових розрядів лічильника), використовується примусовий скидання лічильника в початковий стан при досягненні лічильником числа М. Приклад такого лічильника з М = 9 (М = 10012) представлений на рис .7.

3. ОПИС ОБ'ЄКТА ТА ЗАСОБІВ ДОСЛІДЖЕННЯ

3.1. Функціональна схема досліджуваного пристрою представлена ??на рис.8. Пристрій включає двійковій - десятковий лічильник ДД2, двійковий лічильник ДДЗ, комутатор вхідних сигналів ДД1 і логічні елементи ДД4 і ДД5, що виконують функції елементів об'єднання.

Для подачі інформаційних і керуючих сигналів використовується спеціальний пристрій, кероване набірними кнопками з фіксацією SА1?SА16. Натиснутому стані відповідає сигнал логічної "1", отжатому станом - сигнал логічного "0". Кнопки SА1?SА16 розташовані в лівій частині лабораторного стенду під написом "Програматор кодів".

3.2. Функцію двійкового лічильника виконує мікросхема К155ІЕ7. Дана мікросхема є реверсивний чотирьохрозрядний лічильник - регістр, в якому окрім двох рахункових входів (підсумовуючого "+1" і віднімаючого "-1") і входу скидання Р є чотири інформаційних входу DО?DЗ і вхід С, дозволяючий запис інформації в лічильник. Крім того, для нарощування розрядності рахунки в мікросхемі передбачені виходи "?15" і "<0", на яких при досягненні лічильником зазначених чисел з'являються сигнали логічного "0". Вихід "?15" в цьому випадку слід з'єднувати з входом "+1", вихід "<0" - з входом "-1" аналогічної мікросхеми.

3.3. Функцію двійковій-десяткового лічильника ДД2 виконує мікросхема К155ІЕ6. У заданої мікросхеми коефіцієнт перерахунку М = 10 і сигнал переносу в старші розряди на виході "?9" виробляється при перевищенні лічильником числа 9.

Рис.8

3.4. При дослідженні одного з лічильників, інший повинен знаходитися в початковому стані, що досягається подачею на вхід R даного лічильника рівня логічної "1" за допомогою кнопок SА10 або SA11.

3.5. Запис інформації в лічильники проводиться в паралельному коді шляхом подачі на входи ДО?ДЗ логічних сигналів "0" і "1" з допомогу кнопок SА1?SА4 і подачі сигналу логічного "0" на вхід С за допомогою кнопки SА9 (для цього кнопку SА9 треба віджати і знову натиснути).

З.6. Рахункові імпульси повинні надходити на досліджувану схему з клеми "непр.імп," ("~ | _ | ~ | _ | ~") у вигляді безперервної імпульсної послідовності і з клеми "пачка имп." ("_ | ~ | _ | ~ | _") У вигляді пачки імпульсів з числом імпульсів у пачці від 1 до 15. Управління режимом роботи входів "+1" і "-1" лічильників проводиться про допомогою кнопок SA13?SА16, які забезпечують виконання таких функцій:

SА13 ("непр, +") - дозвіл проходження безперервної імпульсної послідовності на входи "+1" лічильників;

SА14 ("пачка +") - дозвіл проходження пачки імпульсів на входи "+1" лічильників;

SА15 ("непр.-") - дозвіл проходження безперервної послідовності імпульсів на входи "-1" лічильників;

SА16 ("пачка -") - дозвіл проходження пачки імпульсів на входи

"- 1" лічильників,

Примітка. Не допускається одночасне натискання двох і більше кнопок SА13?S А16.

3.7. Для завдання числа імпульсів у пачці і посилки необхідної пачки в досліджуваний вузол використовуються чотири кнопки з фіксацією "20" ? "23" і дві кнопки без фіксації "Пуск" і "Устан.О", розташовані на панелі лабораторного стенду під написом "Програматор СІ ".

При цьому повинна дотримуватися наступна послідовність операцій:

3.7.1. Набрати задане число імпульсів у пачці в двійковому коді за допомогою кнопок "20" ? "23". Утримуючи кнопку відповідає логічна "1" (при цьому загоряється відповідний індикатор).

3.7.2. Натиснути кнопку "Устан.О".

3.1.3. У режимі спостереження одночасно двох сигналів на екрані мультиметра величина і взаємне розташування цих сигналів регулюється ручками "~" і "?" відповідно в полі напису "Комутатор" окремо для кожного каналу ("Вх1" для КПІ 10 і "Вх2" для КПІ 9) .

3.2. Дослідження елемента ДД3 в статичному і динамічному режимі.

3.2.1. Логічні сигнали "0" і "1" на вході тригерів задаються за допомогою кнопок з фіксацією SА1?SА6, розташованих на передній панелі блоку К32 під написом "Програматор кодів". Віджате стан кнопки відповідає завданням логічного "0", а нажатое - завданням логічній "1". Натиснутий стан кнопки супроводжується загорянням відповідного світлодіода зеленого кольору, розташованого поблизу даної кнопки "Програматори кодів".

3.2.2. Для подачі позитивного імпульсу ("_ | ~ | _") на вхід З тригера необхідно короткочасно перевести відповідну кнопку з віджатого стану в натисканні і назад.

3.2.3. Для індикації логічних сигналів на виході тригера, що працює в статичному режимі (верхня частина елемента ДДЗ), служить ліве цифрове табло блоку К32. При цьому кнопка "IO | _2", розташована безпосередньо під табло, повинна знаходитися в натиснутому стані.

3.2.4. Нижня частина елемента ДДЗ є тригер, що працює в рахунковому режимі. На його рахунковий вхід З надходить безперервна послідовність імпульсів. Одночасно така ж послідовність імпульсів надходить у КПИ1. Вихідні сигнали тригера (прямий і інверсний) надходять в КП2 і КПІЗ відповідно.

3.2.5. Лабораторний стенд дозволяє спостерігати на екрані мультиметра одночасно два сигнали з будь-яких двох КПІ з восьми (двоканальний режим спостереження). Вибір двох визначених КПІ проводиться таким чином:

3.2.5.1. Натиснути кнопку "ВСВ | _ ВНК" під написом "КВУ", при цьому у лівих індикаторів обох цифрових табло починає світитися знак комою.

3.2.5.2. При віджатою кнопці "Вх1 | _ Вх2" набрати за допомогою кнопок "20? 23" програматора "СІ" двійковий код першого обраного КПІ і натиснути кнопку "Пуск". При цьому на лівому табло у знака коми з'явиться номер обраного КПІ.

3.2.5.3. При кнопці "Вх1 | _ Вх2" повторити зазначену процедуру для другого обраного КПІ. Номер цього КПІ з'явиться у знаку коми правого табло.

3.2.5.4. Натиснути кнопку "Комутатор" під написом "Контроль V ~" '. Тепер два обраних КПІ через канали комутатора лабораторного стенду з'єднані з осцилографом мультиметра. Регулювання величини і розташування сигналів на екрані здійснюється роздільно ручками "~" і "?" під написом "Комутатор". Зліва розташовані ручки регулювання першого каналу комутатора, праворуч - другого каналу комутатора.

3.2.5.5. Для виходу з режиму спостереження сигналів на екрані мультиметра перевести кнопку "ВСВ | _ БНК" під написом "КВУ" в віджате стан.

3.3. Дослідження елементів ДД4 (статичний режим) і ДД5 (рахунковий режим).

3.3.1. Логічні сигнали "0" і "1" на S, R, J і К - входи універсальних тригерів подаються за допомогою кнопок SА7?SА12 (аналогічно розглянутому в п.п.2.1.).

3.3.2. Сигнал на вхід З тригера надходить від вбудованого генератора імпульсів лабораторного стенду, який виробляє серію імпульсів позитивної полярності. Число імпульсів може змінюватися від 1 до 15 і встановлюється за допомогою кнопок з фіксацією "20? 23", розташованих під написом "Програматор СІ". Кнопки без фіксації "Пуск" і "Устан.О" служать для завдання режиму роботи генератора. При цьому повинна дотримуватися наступна послідовність дій:

3.3.2.1. Набрати число імпульсів у пачці в двійковому коді за допомогою кнопок "20? 23". Кнопки в натиснутому стані відповідає двійкова одиниця (при цьому загоряється відповідний світлодіод).

3.3.2.2. Натиснути кнопку "Устан.О" і переконатися, що світлодіод кнопки "Пуск" погашений. Генератор імпульсів готовий до роботи.

3.3.2.3. Натиснути кнопку "Пуск". При цьому генератор виробляє потрібну пачку імпульсів. Для повторного включення генератора натиснути кнопку "Устан.О", а потім кнопку "Пуск" і т.д.

3.3.3. Контроль вихідних сигналів тригерів ДД4 здійснюється за допомогою лівого цифрового табло на блоці К32.

3.3.4. Рахункові імпульси на тригер ДД5, що працює в рахунковому режимі, надходять через елемент "І", зібраний на мікросхемі ДД1.

3.7.3. Натиснути кнопку "Пуск". При цьому в досліджуваний вузол надходить задана пачка імпульсів.

3.7.4. Для повторної посилки пачки імпульсів натиснути кнопку "Устан.О" і потім - кнопку "Пуск" і т.д.

3.8. Зчитування показань лічильника проводиться за допомогою двох цифрових табло, кожне з яких містить чотири семисегментних індикатора. Обидва табло розташовані в лівому верхньому кутку лабораторного стенду. На лівому цифровому табло індикація числа проводиться в двійковому коді, на правому - в десятковому коді (для вибору того чи іншого коду кнопку "10 | _ 2" необхідно встановити у відповідне положення).

3.9. Вихідні сигнали двійкових розрядів і сигнали переносів лічильників, а також вхідні рахункові імпульси додавання і віднімання, надходять паралельно на вісім каналів передачі інформації КПІ1?КПІ8, що дає можливість їх спостереження на екрані мультиметра, що входить до складу лабораторного стенду.

Одночасно на екрані мультиметра можна спостерігати сигнали двох каналів передачі інформації. При цьому необхідно виконати наступні операції:

3.9.1. Натиснути кнопку "ВСВ | _ ВНК" під написом "КВУ",

3.9.2. При віджатою кнопці "Вх1 | _ Вх2" набрати за допомогою кнопок "20? 23", двійковий код першого обраного КПІ і натиснути кнопку "Пуск". При цьому на лівому табло з'явиться номер обраного КПІ.

3.9.3. Повторити зазначену процедуру при кнопці "Вх1 | _ Вх2". Номер другого обраного КПІ має з'явитися на правому табло.

3.9.4. Натиснути кнопку "Комутатор" під написом "Контроль". При цьому обрані КПІ приєднуються до відповідного входу мультиметра. Розмах і орієнтація сигналів на екрані мультиметра регулюється потенціометрами "~" і "?", розташованими під написом "Комутатор" окремо для кожного каналу.

3.9.5. Для виходу з режиму спостереження сигналів на екрані мультиметра необхідно віджати кнопку "ВСВ | _ ВНК" під написом "КВУ".

4. МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО ВИКОНАННЯ РОБОТИ

4.1. Дослідити вплив вихідного стану лічильників на правильність введеної інформації при подачі сигналів на входи Д0?ДЗ.

4.1.1. Ввести паралельним кодом за допомогою кнопок SА1?SА4 і SА9 деякі задані числа (наприклад "710, 1110, 810, 1210, 1510, 1010") в один з лічильників (див. П.3.5.), Одночасно виробляючи зчитування результатів за допомогою цифрових табло.

4.1.2. Повторити операції, зазначені в п.4.1.1., Для іншого лічильника. Зробити висновки по п.4.1.

4.2. Дослідити роботу лічильників в рахунковому (суммирующем) режимі з попереднім записом вихідної інформації.

4.2.1. Підготувати генератор пачки імпульсів для роботи в режимі одиночного імпульсу (п.3.7.).

4.2.2. Підготувати подачу імпульсів на суммирующие входи лічильників за допомогою кнопки SА14, перевівши її в натиснутому стані.

4.2.3. Ввести паралельним кодом в один з лічильників задане викладачем число.

4.2.4. Подаючи поодинокі імпульси за допомогою кнопок "Устан.О" і "Пуск" (див. П.п.3.7.3., 3.7.4.), Зняти показання виходів розрядів лічильника і занести їх в таблицю 1.

Таблиця 1.

 - - - Порядковий номер імпульсу

 - Виходи Вих. інформ. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

 Q 0

 СТ2

 Q 1

 Q 2

 Q 3

 Q 0

 СТ10

 Q 1

 Q 2

 Q 3

4.2.5. Повторити п.п.4.2.3., 4.2.4. для іншого лічильника (див. п.3.4.).

4.3. Дослідити роботу лічильника в віднімається рахунковому режимі з попереднім записом в нього інформації.

4.3.1. Підготувати подачу пачки імпульсів на віднімаються входи лічильника, привівши кнопку SA14 в віджате, а кнопку SA16 - в натиснутому стані.

4.3.2. Виконати операції, зазначені в п.п. 4.2.3.?4.2.5.

4.4. Досліджувати суммирующий і віднімає режим роботи лічильників.

4.4.1. Підготувати генератор пачки імпульсів для генерації пачки з числом імпульсів від 5 до 9 (п.3.7.).

4.4.2. Встановити досліджуваної лічильник в початковий стан (обнулити). Вибрати режим рахунку ("+" або "-") за допомогою кнопок SА14 і SA16.

4.4.3. Подати на лічильник пачку імпульсів. Порівняти показання лічильника з заданим числом. Повторити зазначену процедуру кілька разів, прогнозуючи при цьому показання лічильників.

4.4.4. Змінити режим роботи лічильника, помінявши стан кнопок SА14 і SА16, і виконати операції, зазначені в п.п.4.4.2. і 4.4.3.

4.4.5. Повторити зазначену процедуру (п.п.4,4.2.? 4.4.4.) Для іншого лічильника.

4.5. Дослідити роботу лічильників в режимі переносу.

4.5.1. Подати на суммирующие входи лічильників послідовність імпульсів за допомогою кнопки SА13.

4.5.2. Дослідити роботу виходу "?15" лічильника СТ2, підключивши КПИ1 на перший канал комутатора, а КПІ8 не другий канал комутатора відповідно до "п.3.9.1.? 3.9.4. При цьому лічильник СТ10 необхідно відключити натисканням кнопки SА10.

4.5.3. Ручками плавного регулювання "~" і "?" під написом "Комутатор", а також за допомогою ручки "Стаб." на панелі мультиметра домогтися стійкого зображення двох досліджуваних сигналів. Змалювати сигнал в єдиному масштабі часу.

4.5.4. Досліджувати вихід "> 9" лічильника СТ10, підключивши КПІ7 на другий канал комутатора (кнопка "Вх1 | _ Вх2" повинна бути натиснута). При цьому лічильник СТ2 необхідно відключити натисканням кнопки SA11.

4.5.5. Виконати п.4.5.3.

4.5.6. Подати на віднімаються входи лічильників послідовність імпульсів за допомогою кнопки SA15.

4.5.7. Дослідити роботу виходу "<0" лічильників, підключивши КПІ2 на перший канал комутатора, а КПІ7 або КПІ8 (залежно від типу лічильника) на другий канал комутатора, відповідно до функціональної схемою пристрою (рис.8).

4.5.8. Виконати п.4.5.3. для виходів "<0" обох лічильників.

5. ЗМІСТ ЗВІТУ

1. Назва та мета лабораторної роботи.

2. Функціональна схема досліджуваного пристрою.

3. Таблиці та епюри напружень.

4. Висновки по роботі.

6. Контрольні питання

1. У чому полягає перевага двійкової системи числення в порівнянні з іншими системами?

2. Що таке регістр і яке його призначення?

3. Як працює двійковий лічильник імпульсів?

4. Чим визначається необхідне число тригерів в лічильнику і регістрі?

5. За допомогою чого забезпечується переклад лічильника з режиму додавання в режим віднімання?

6. Як здійснюється нарощування розрядності лічильників?

7. Список використаних джерел

1. Хоровіц П., Хілл У. Мистецтво схемотехніки. Ч. 1,3: Пер. з англ., Під ред. М.В.Гальперіна - М .: Мир, 1983.

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка