Задачи на разработку последовательностных устройств

 

1. Назвать режим работы RS-триггера и определить значение сигнала на выходе Q для каждой комбинации (от а до f) входных сигналов.

Q

S T

 

f e d c b a Q

R

 

 

S3	S4	X6n	X6n+1	Режим

2. Используя средства MULTISIM, собрать нижеприведенную схему RS-триггера и провести ее исследование. Заполнить таблицу истинности и продемонстрировать преподавателю ее работу

 

 

3. Используя средства MULTISIM, собрать нижеприведенную схему RS-триггера, провести ее исследование.

 

4. Найти комбинацию входов, обеспечивающую режим хранения этого триггера, и комбинацию входов, выполняющие функции R и S воздействий.

5. Собрать и исследовать нижеприведенную схему триггера.

6. Построить схему синхронного одноступенчатого RS-триггера на элементах ИЛИ-НЕ. Составить таблицу переключений. Используя одноступенчатые синхронные RS-триггеры, построить схему двухступенчатого RS-триггера. Продемонстрировать его работу преподавателю.

 

7. Исследовать нижеприведенную схему триггера.

Ответить на вопросы:

а) Какие функции триггера изменятся при замене U1 и U4 на двухвходовые элементы ИЛИ?

б) Какое положение кнопок S1-S6 обеспечит режим хранения, если U2 и U3 заменить на элементы 2И-НЕ?

в) Существуют ли для данной схемы запрещенные комбинации S1-S6?

г) Изменится ли режим записи 1 в триггер при замене U5 и U6 на элементы 2И-НЕ?

 

8. Определить функции от входных сигналов a, b, e, f, обеспечивающие режим хранении переключения получившегося триггера.

Для исследования схему триггера дополнить необходимыми компонентами из библиотеки программы MULTISIM.

 

9. Провести исследование нижеприведенной схемы:

а) определить, обладает ли она триггерным эффектом;

б) составить таблицу функционирования схемы.

10. Собрать схему триггера, приведенную на рис.6, дополнить необходимыми компонентами для проведения исследования и ответить на вопросы:

а) как изменятся основные переключательные функции триггера при замене элементов U1-U8 на двухвходовые элементы ИЛИ-НЕ?

б) при замене элементов U7 и U8 на трехвходовые образуются два свободных входа. Какой уровень логического сигнала необходимо подавать на них для обеспечения основных режимов работы этого типа триггеров?

 

11. Исследовать нижеприведенную схему триггера. Объяснить полученные свойства и отличия от предыдущих схем триггеров.

b

а

 

12. Построить одноступенчатый D-триггер, используя синхронный RS-триггер. Начертить временные диаграммы выходных сигналов Q и Q по временным диаграммам входных. В исходном состоянии Q=0.

 

С

 

 

D

t

13. На вход шестиэлементного D-триггера К155ТМ2 подается серия нижеприведенных импульсов. Построить временные диаграммы выходных сигналов. В исходном состоянии Q=0, R=S=1.

C

 

 

D

t

 

 

14. На вход нижеприведенной схемы подается серия импульсов. Построить временные диаграммы выходных сигналов Q и Q. Исходное состояние триггера Q=0.

c

15. Можно ли из одного триггера К155ТМ2 образовать Т-триггер? Нарисуйте схему и объясните работу.

 

16. Используя средства Multisim соберите нижеприведенную схему и исследуйте ее:

а. Обладает ли это устройство памятью?

б. Какая из кнопок S1 и S2 является информационной, какая тактовой?

в. Оцените «прозрачность» схемы.

a

 

б

 

17. Построить схему D-триггера на элементах 2ИЛИ-НЕ, провести ее исследование.

 

 

 

18. На входы триггера подаются сигналы согласно нижеприведенной диаграмме. Построить диаграмму сигналов на выходе Q для вариантов а, б, в и г.

 

 

а б в г

 

19. Используя средства Multisim собрать и исследовать нижеприведенные схемы (вариант оснащения схемы средствами управления и контроля приведен на рис. а). Построить диаграмму выходного сигнала Q при подаче на вход схемы серии прямоугольных импульсов.

 

 

а

 

б в

 

г

 

20. Используя средства Multisim построить 8-разрядный параллельный регистр на микросхемах К155ТМ5 (7477) и провести его исследование:

а- есть ли необходимость перед записью новой информации стирать старую?

б- что произойдет, если изменится информация на входе регистра во время действия синхронизирующего импульса?

в- изменится ли реакция регистра на изменение входной информации во время действия синхронизирующего импульса, если использовать микросхемы К155ТМ2 (7474)?

 

21. Исследовать нижеприведенные схемы кольцевых распределителей импульсов на основе регистра сдвига. Пример образования регистра сдвига из библиотеки MISC и оснащения его средствами управления и контроля приведен ниже. Определить длительность цикла.

 

 

 

а б в

г д е

ж з и

 

 

22. Составить схему устройства на сдвиговом регистре, которое в течение 4-х тактов вырабатывало на выходе последовательность импульсов согласно таблице задания. Регистр образовать из триггеров и логических элементов библиотеки Multisim. Оснастить схему средствами управления и контроля. Пример схемы для варианта № 1 приведен ниже.

 

№ такта	В А Р И А Н Т Ы

 

 

23. Разработать схему устройства на сдвиговом регистре, которое имело бы цикл из восьми тактов и выдавало на выходе последовательность импульсов A при значении управляющего сигнала Z=1 и B при Z=0. Устройство построить на триггерах и логических элементах из библиотеки MISC.

 

Такт

В а р и а н т ы

A

B

A

B

A

B

A

B

A

B

A

0B

A

B

A

B

A

B

A

B

 

24. На триггерах типа К155ТМ2 построить делитель входной частоты на:

 

	В А Р И А Н Т Ы
Коэффициент деления

 

25. Спроектировать устройство «кольцевой бегущий огонь» из 8-ми лампочек. Устройство должно выполнять следующие функции:

а - останавливать вращение;

б – менять направление вращения;

в – осуществлять сдвиг пачки от одной до семи горящих лампочек;

г – осуществлять сдвиг чередующихся через одну горящих и негорящих

 

26. Разработать схему управления многофазным шаговым двигателем согласно таблице вариантов.

 

Наличие импульса напряжения на фазах двигателя	Количество фаз в двигателе
Только на одной фазе	A	B	C	D
На одной или на двух соседних фазах	E	F	G	H
Только на двух соседних фазах	I	J	K	L

 

Схема должна иметь возможность остановки двигателя без снятия напряжения с фаз и изменения направления вращения.

 

27. Используя элементы и инструменты библиотеки Multisim, построить и исследовать нижеприведенные схемы:

а. определить на каких выходах Q1-Q3 и - появляются коды увеличения и уменьшения содержимого счетчика?

б. чему равен К_сч. этих схем?

в. построить циклограммы работы счетчиков а и б.

а

б

28. Определить К_сч. всей схемы.

 

 

29. Спроектировать и построить счетчик с К_сч.=123. Использовать микросхемы К155ИЕ5 (SN7493) и логические элементы ТТЛ.

 

30. Разработать схему суммирующего счетчика с К_сч.=3 на:

а – D-триггерах;

б – JK-триггерах

Построить циклограммы работы счетчиков

 

31. Используя дополнительные логические элементы, превратить схемы счетчиков из задачи 1а и 1б в реверсивные.

 

32. Спроектировать, построить и исследовать схемы преобразователей четырехразрядных кодов: 2 в 2\10 и 2\10 в 2. Использовать счетчики К155ИЕ6 (74192) и К155ИЕ7 (74193).

 

33. Разработать схему электронного цифрового секундомера у которого запуск, остановка счета и сброс осуществляются одной кнопкой.

 

34. Разработать схему устройства, которое на четырехразрядном выходе формирует двоичные коды, возрастающие от 0 до 9, затем убывающие от 9 до 0 и т.д. Использовать счетчик К155ИЕ6 (74192).

 

35. Разработать схему «дозатора» импульсов, выдающего по сигналу «Пуск» одиночную пачку импульсов, содержащую заданное число импульсов, вырезанных из непрерывной последовательности входных.

 

В а р и а н т

Число импульсов в пачке

 

36. Разработать схему устройства суммирующее входные импульсы по принципу:

а – каждый четный;

б – каждый нечетный;

в – каждый третий;

г – каждый девятый

 

37. Разработать схему светофора. Красный – 6 тактов, желтый – 4 такта, зеленый – 6 тактов.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

 

Ниже приводятся таблицы соответствия отечественных и зарубежных микросхем малой и средней степени интеграции.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Дж. Ф. Уэйкерли. Проектирование цифровых устройств, том 1 и 2. Москва: Постмаркет 2002г.

2. Галушкина Ю.И. Конспект лекций по дискретной математике. М.: Айрис-пресс, 2008.

3. Лобанов В.И. Азбука разработчика цифровых устройств. - М.: Горячая линия – Телеком, 2001.

4. Бирюков С.А. Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП. – М.: ДМК, 2000.

5. Майк Предко. Всё о цифровой электронике. М.: НТ Пресс, 2007.

6. Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Цифровые устройства. СПб.: Политехника, 1996.

7. Зельдин Е.А. Цифровые интегральные микросхемы в информационно-измерительной аппаратуре. – Л.: Энергоатомиздат, 1986.

8. Потёмкин И.С. Функциональные узлы цифровой автоматики. – М.: Энергоатомиздат, 1988.

9. Кучумов А.И. Электроника и схемотехника. – М.: Гелиос АРВ, 2002.

10. Гольденберг Л.М. Цифровые устройства и микропроцессорные системы. – М.: Радио и связь, 1992.

11. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Eltctronics Workbench и её применение. – М.: Солон-Р, 2001.

12. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. 1988.

⇐ Предыдущая12345678910

Поделиться: