12.1. Цель работы
Изучение работы различных счетчиков и регистров сдвига на триггерах.
12.2. Порядок выполнения работы
12.2.1. Для исследования реверсивного асинхронного четырехразрядного двоичного счетчика соберите схему, изображенную на рис.12.1.
Для переключения счетчика из режима сложения в режим вычитания служит RS-триггер Up/Down, состоянием которого управляет переключатель “U”. Если он находится в верхнем положении, то счетчик работает в режиме суммирования, если в нижнем – в режиме вычитания. Состояние триггеров счетчика определяется по индикаторам, подключенным к прямым выходам триггеров. Свечение индикатора соответствует единичному состоянию триггера, отсутствие свечения – нулевому.
Для исследования работы счетчика в статическом режиме на вход С первого триггера подаются импульсы с инверсного выхода RS-триггера Count, управляемого переключателем “Space”. Переключатель “G” в это время должен находиться в левом по схеме положении. Красный индикатор индицирует состояние входного сигнала. В правом положении переключателя “G” на счетчик подается сигнал от генератора прямоугольных импульсов, при этом на экране логического анализатора можно наблюдать форму напряжения на входе и всех выходах счетчика. Поскольку в счетчике используются JK-триггеры с инверсными асинхронными входами предварительной установки, сброс триггеров счетчика производится переключателем “R”, который необходимо перевести в нижнее положение, а затем вернуть в верхнее.
Рис. 12.1
12.2.2. Изучите работу счетчика в режиме суммирования. Для этого установите переключатель “U” в верхнее положение, затем, подавая на вход счетчика клавишей “Space” одиночные импульсы, определите по свечению выходных индикаторов состояния триггеров и заполните таблицу 1.
12.2.3. Проверьте работу счетчика в режиме вычитания, для чего переключатель “U” переведите в нижнее положение и повторите измерения п.12.2.2. Сделайте выводы.
12.2.4. Проверьте работу счетчика в динамическом режиме, для чего переключатель “G” переведите в правое положение. Установите тактовую частоту логического анализатора 10 кГц, кратность развертки 16. Получите и срисуйте с экрана логического анализатора временные диаграммы выходных сигналов счетчика в режиме суммирования и вычитания. Сделайте выводы.
12.2.5. Действуя аналогично п.12.2.2, соберите схему и исследуйте работу суммирующего счетчика по модулю 10, изображенную на рис.12.2. Обратите внимание, что в данном счетчике используются триггеры с прямым входом сброса “R”, поэтому сброс счетчика осуществляется кратковременной подачей на этот вход при помощи переключателя “R” логической единицы.
Таблица 1
| N | Индикатор 1 | Индикатор 2 | Индикатор 3 | Индикатор 4 |
| … | … | … | … | … |
Рис.12.2.
12.2.6. Соберите схему универсального регистра сдвига, изображенную на рис. 12.3. Переключатели “A”, “B”, “C” служат для установки кода числа, которое можно записать в триггеры регистра (левое положение – 0, правое – 1). Для записи установленного числа нужно на короткое время перевести переключатель «2» в правое положение, а затем вернуть его обратно в левое. Переключатель «4» превращает регистр в кольцевой при сдвиге влево, «3» - при сдвиге вправо. RS –триггер, управляемый переключателем «1», служит для переключения сдвига влево – вправо. С помощью переключателя “Space”и такого же RS-триггера формируются тактовые импульсы для работы регистра.
12.2.7. Установите регистр в режим работы «Сдвиг вправо». Для этого переключатель “1” переведите в верхнее положение, а переключатели “3” и “4” - в нижнее.
Рис. 12.3
Переключателями “A”, “B”, “C” установите некоторый код числа и запишите его в триггеры регистра, действуя переключателем “2”. Нажимая “Space” подавайте на регистр тактовые импульсы. Результаты занесите в таблицу 2.
Таблица 2
| N | Индикатор 1 | Индикатор 2 | Индикатор 3 |
| (исходное состояние) | |||
| … | |||
| … |
12.2.8. Установите регистр в режим работы «Сдвиг влево». Для этого переключатели “1”, “3” и “4” - переведите в нижнее положение. Повторите действия п. 12.2.7. Сделайте выводы.
12.2.9. Установите регистр в режим работы «Кольцевой сдвиг вправо». Для этого переключатели “1” и “3” переведите в верхнее положение, а переключатель “4” - в нижнее. Повторите действия п. 12.2.7. Сделайте выводы.
12.2.10. Установите регистр в режим работы «Кольцевой сдвиг влево». Для этого переключатели “1” и “3” переведите в нижнее положение, а переключатель “4” - в верхнее. Повторите действия п. 12.2.7. Сделайте выводы.
12.3. Содержание отчета
12.3.1. Цель работы
12.3.2. Исследуемые схемы
12.3.3. Полученные результаты
12.3.4. Выводы.
12.4. Контрольные вопросы
12.4.1. Счетчики импульсов. Классификация и типы счетчиков.
12.4.2. Асинхронный (последовательный) счетчик. Схема, принцип действия, достоинства и недостатки.
12.4.3. Синхронный (параллельный) счетчик. Схема, принцип действия, достоинства и недостатки.
12.4.4. Реверсивные счетчики. Варианты схем, принцип действия.
12.4.5. Регистры сдвига. Основная схема, принцип действия.
12.4.6. Разновидности регистров (реверсивный, кольцевой, с параллельной записью). Схема, принцип действия.