Лабораторная работа № 2
Исследования различных типов триггеров в программе Electronics Workbench.
Цель работы: изучить принципы построения и режимы работы различных типов триггеров
Оборудование: программа Electronics Workbench.
Краткие теоретические сведения
Триггер - электронное устройство, с помощью которой можно записывать, хранить и считывать двоичную информацию. Он имеет два устойчивых состояния равновесия: один из устойчивых состояний принимается за логическую 1, а остальное - за логический 0. схематичном по триггер представляет собой два простых усилителя постоянного тока с логикой «ИЛИ» или «И» на входе и с взаимно обратными положительными связями, наличие которых приводит к тому, что в устойчивом состоянии один транзистор усилителя открыт, а другой закрыт. Сигналы, снимаемые с выходов триггера, имеют два уровня постоянного напряжения: верхний и нижний. Под воздействием управляющих сигналов, подаваемых на входы, триггер скачкообразно переходит из одного устойчивого состояния равновесия в другое.
1. Самый простой триггер может быть выполнен на двух логических элементах ИЛИ-НЕ. Схема такого триггера приведены на рис. 1.
Состояние триггера и значение сохраненной двоичной информации определяются прямым и инверсным выходными сигналами.
Триггеры могут быть выполнены на лампах, транзисторах, интегральных схемах. Схема триггера, выполненная на двух схемах ИЛИ-НЕ с непосредственно связанными базовыми и коллекторными цепями, приведена на рис.3.
При R = 1 и S = 0 триггер устанавливается в нулевое состояние (Q = 0), при R = О и S = 1 - в единичное состояние (Q = 1), при R = S = 1 триггер сохраняет состояние, в котором он находился до поступления на его входы нулевых сигналов.
При R = S = 1 на прямом и инверсном выходах устанавливается нулевой сиг наг. Триггерная схема превращается в два независимых инвертора, и при переходе к хранению информации (R = S = 0) триггер может, устанавливаться в любое состояние. Поэтому такая комбинация входных сигналов запрещена.
На рис.2 показана его условное графическое обозначение RS-триггера.
Таблица 1 - таблица истинности триггера.
Таблица 1
R | S | Q | Q |
1\0 | 0\1 | ||
- | - |
1. D-триггер - представляет собой синхронный триггер. Основное отличие от RS-триггера состоит в том, что он всего один информационный вход-D. Вход С служит для подачи на него синхроимпульсов. Если на вход D подать лог.1, а на вход С импульс напряжения, то на выходе Q установится сигнал лог.1. при подаче на вход D лог.0, а на С импульс напряжения на выходе Q установится лог. 0. Таким образом D-триггер осуществляет задержку информации, поступающей на вход D. В таблице 2 показана таблица истинности триггера.
D-триггер можно представить в виде 4-х элементов И-НЕ (рис. 4). На рисунке 5 показано условное графическое обозначение D-триггера.
Рисунок 4.
Таблиця 2
D | C | Q | Q |
Рисунок 5.
1. Универсальные JK-триггеры RS-триггера запрещены состояния. Так, наличие лог.1 на обоих входах приводит к тому предусмотреть состояние триггера в следующий момент времени не представляется возможным. Поэтому были разработаны универсальные JK-триггеры, которые имеют два информационных входа J-быстрое включение и К-быстрое выключение, аналогичные входам R и S обычного триггера, но в отличие от него JK-триггер не имеет запрещенных комбинаций на входе. при возникновении комбинации J = 1, K = 1 триггер изменяет свое состояние на противоположное.
Условное графическое обозначение:
Таблица истинности:
J | K | Q | Q |
Ход работы
1. Открыть программу ElectronicWork.
2. Открыть файл «d.ewb» для исследования D-триггера.
3. Подача высокого уровня на вход D осуществляется нажатием клавиши «D»
4. Открыть файл «rs.ewb» для исследования RS-триггера.
5. Подача высокого уровня на входы R, S осуществляется клавишами R и S соответственно.
6. Открыть файл «jk.ewb» для исследования JK триггера
7. Подача высокого уровня на J и K входы осуществляется нажатиями кнопок J и K
8. синхроимпульс подается нажатием клавиши «С»
9. Исследование можно осуществлять в автоматическом и ручном режимах (автоматический \ ручной режимы, клавиша А)
10. Составить таблицы истинности триггеров.
В отчете должно быть:
1. Тема и цель работы.
2. Оборудование.
3. Краткие теоретические сведения.
4. Порядок выполнения работы.
5. Таблицы истинности.
6. Заключение.
Контрольные вопросы:
1. Дайте классификацию цифровых триггеров.
2. Зачем используют триггеры.
3. Чем определяется состоянии триггера.
4. Опишите принцип действия RS-триггера на логических элементах.
Литература.
1. К.А.Нешумова «Электронные цифровые вычислительные машины».
2. С.А.Майоров «Введение в микро ЭВМ».