Исследование асинхронного реверсивного счетчика

 

а. Соберите схему приведенную на рис. 5. Включите схему.

Задайте направление счета с помощью переключателей [+] и [-]. в. Зарисуйте временные диаграммы работы счетчика. Определите направление смены кодов на прямых выходах счетчика для обоих направлений счета и Кс. Составьте таблицу состояний.

 

6. Исследование синхронного реверсивного счетчика

а. Соберите схему, приведенную на рис. 6. Включите схему.

б. Задайте направление счета с помощью переключателей [+] и [-].

в.Зарисуйте временные диаграммы работы счетчика. Определите направление смены кодов на прямых выходах счетчика для обоих направлений счета и Кс. Составьте таблицу состояний.

 

Исследование асинхронного двоично-десятичного счетчика работающего по первому методу

а. Соберите схему, приведенную на рис. 7. Включите схему.

б. С помощью переключателя [R] установите счетчик в исходное состояние.

в. С помощью переключателя [С] изменяйте состояние счетчика.

г. Составьте таблицу состояний счетчика и временные диаграммы его работы.

Определите модуль счета.

 

Исследование синхронного двоично-десятичного счетчика работающего по первому методу

 

а. Соберите схему, приведенную на рис.8. Включите схему.

б. С помощью переключателя [R] установите счетчик в исходное состояние.

в. С помощью переключателя [С] изменяйте состояние счетчика.

г. Составьте таблицу состояний счетчика и временные диаграммы его работы.

Определите модуль счета.

Исследование двоично-десятичного счетчика работающего по второму методу

 

а. Соберите схему, приведенную на рис.9. Включите схему.

б. С помощью переключателя [R] установите счетчик в исходное состояние.

в. С помощью переключателя [С] изменяйте состояние счетчика.

г. Составьте таблицу состояний счетчика и временные диаграммы его работы.

Определите модуль счета.

 

Исследование кольцевого счетчика

 

а. Соберите схему, приведенную на рис. 10. Включите схему.

 

 

б. С помощью переключателя [R] установите счетчик в исходное состояние.

в. С помощью переключателя [С] изменяйте состояние счетчика.

г. Составьте таблицу состояний счетчика.

Определите модуль счета.

 

Исследование кольцевого счетчика с коррекцией состояния

 

а. Соберите схему, приведенную на рис. 11. Включите схему.

б. С помощью переключателя [C] установите счетчик в исходное состояние.

в. С помощью переключателя [P] установите в счетчике дополнительную 1.

г. Составьте таблицу состояний счетчика до и после выполнения коррекции.

д. Объясните назначение элементов D1 и D2.

 

Исследование счетчика Джонсона

 

а. Соберите схему, приведенную на рис. 12. Включите схему.

б. С помощью переключателя [R] установите счетчик в исходное состояние.

в. С помощью переключателя [С] изменяйте состояние счетчика.

г. Составьте таблицу состояний счетчика.

Определите модуль счета.

 

 

9. Исследование счетчика Джонсона с коррекцией состояния

 

а. Соберите схему, приведенную на рис. 13. Включите схему.

 

 

б. С помощью переключателя [C] установите счетчик в исходное состояние.

в. С помощью переключателя [P] установите в счетчике дополнительную 1 (имитация сбоя).

г. Составьте таблицу состояний счетчика до, и после выполнения коррекции.

д. Докажите, что коррекция осуществляется при всех возможных сбоях в счетчике.

Задание:

1. Используя пакет Electronics Workbench спроектировать схемы на основе элементов, используя для составления схемы таблицу истинности и проанализировать работы:
- Суммирующего счетчика;
- Вычитающего счетчика.

2. Составить отчет о выполнении лабораторной работы в MS Word. В отчет включить:
- Схемы счетчиков;
- Временные диаграммы работы счетчиков.

 

Задания выполняются соответственно по вариантам:

1. Спроектировать 8-разрядный счетчик на основе RS триггера.

2. Спроектировать 8-разрядный счетчик на основе JK триггера.

Лабораторная работа № 6

Проектирование дешифраторов и шифраторов

Цель работы: изучение схем и принципа работы дешифраторов и шифраторов.

Теоретическое введение

Дешифраторы и шифраторы по существу принадлежат к числу преобразователей кодов. С принятием шифрации связано представление о сжатии данных, с понятием деширации - обратное преобразование.

Комбинационная схема, преобразующая поступающий на входы код в сигнал только на одном из ее выходов, называется дешифратором.

В условных обозначениях дешифраторов и шифраторов используются буквы DC и CD (от слов decoder и coder соответственно).

Если количество двоичных разрядов дешифруемого кода обозначить через n то число выходов дешифратора должно быть 2^n.Так как с помощью n-разрядного двоичного кода можно отобразить 2^n кодовых комбинаций, число выходов полного дешифратора равна 2^n. Таким образом, дешифратор содержит число выходов, равное числу комбинаций входных переменных, например, число входов равно 3, то число выходов равно 2³=8.

Если часть входных наборов не используется, то дешифратор называют неполным и у него Nвых< 2^n. В ЭВМ с помощью дешифраторов осуществляется выборка необходимых ячеек запоминающих устройств, расшифровка кодов операций с выдачей соответствующих управляющих сигналов и т.д.

Если входные переменные представить как двоичную систему запись чисел, то логическая единица формируется в том выходе, номер которого соответствует десятичной записи того же числа. Например, A = 1, B = 0, C = 0, D = 1, число 1001 в двоичном коде. В десятичной коде это число соответствует 9, т.е. при данной комбинации входных переменных F₉ = 1. Дешифраторы широко используются в качестве преобразователей двоичного кода в десятичный, а также во многих других устройствах.

Функционирование дешифратора описывается системой логических уравнений составленных на основе таблицы истинности.

Одноступенчатый дешифратор (линейный) - наиболее быстродействующий, но его реализация при значительной разрядности входного слова затруднена, поскольку требует применения логических элементов с большим числом входов (равным n+1 для вариантов со стробированием по выходу) и сопровождается большой нагрузкой на источники входных сигналов. Обычно одноступенчатыми выполняются дешифраторы на небольшое число входов, определяемое возможностями элементов применяемой серии микросхем (см. рис. 1).

 

Рис. 1. Схема дешифратора на 3 входа и 8 выходов

 

В приведенном примере на рис. 1 дешифратор имеет 3 входа, следовательно максимальное количество выходов будет равно 2^3=8.

Построение дешифратора на основе простых элементов, с помощью таблицы истинности (см. таб. 1) и составленных соответственно логических уравнений.

Таблица 1

Таблица истинностей

	A	B	C	Y1	Y2	Y3	Y4	Y5	Y6	Y7	Y8

 

Уравнения для построения:

1. Y1=A^ B^ C^;

2. Y5=A B^ C^;

3. Y2=A^ B^ C;

4. Y6=A B^ C;

5. Y3=A^ B C^;

6. Y7=A B C^;

7. Y4=A^ B C;

8. Y8=A B C;

На рис. 2 приведена временная диаграмма работы дешифратора.

 

Рис. 2. Диаграмма работы дешифратора на 3 входа и 8 выходов

 

Появление малоразрядных дешифраторов (пирамидальный и матричный) в виде СИС поставило вопрос о применении их как средств построения дешифраторов большей разрядности, что дает существенную экономию аппаратурных затрат.

Любой нужный дешифратор может быть построен по пирамидальной структуре. При входное слово делится на поля, разрядность которых соответствует числу входов имеющихся СИС дешифраторов, а затем из СИС строится пирамидальная структура, составляющая совокупность линейных дешифраторов.

Матричные дешифраторы формируются на основе простых линейных дешифраторов меньшей размерности, т.е. строятся в виде матрицы.

Шифраторы. Двоичные шифраторы преобразуют код “1из N” в двоичный код, т.е. выполняют микрооперацию, обратную микрооперации дешифраторов. При возбуждении одной из входных цепей шифратора на его выходах формируется слово, отображающее номер возбужденной цепи.

Полный двоичный шифратор имеет 2^n входов и n выходов. Одно из основных применений шифратора - ввод данных с клавиатуры, при котором нажатие клавиши с десятичной цифрой должно приводить к передаче в устройство двоичного кода данной цифры. Пример построения шифратора показан на рис. 3, а на рис. 4 приведена временная диаграмма работы шифратора.

Рис. 3. Схема шифратора

Рис. 4. Диаграмма работы шифратора

Задание:

1.Используя пакет Electronics Workbench спроектировать схемы на основе простейших элементов, используя для составления схемы таблицу истинности и проанализировать работы:
- Дешифратора;
- Шифратора;

2.Задания выполняются соответственно по вариантам:

1. Спроектировать линейный дешифратор на 4 входа и шифратор;

2. Спроектировать пирамидальный дешифратор на 4 входа и шифратор;

3. Спроектировать матричный дешифратор на 4 входа и шифратор.

⇐ Предыдущая12345

Поделиться: