Работа с модулем «Основы цифровой техники»

 

Конструкция модуля содержит все необходимые узлы для исследования типовых логических элементов и устройств.

 

 

 

2        3        4        5        6

 

11

1

 

		9
7	8	10
12	13	14
15	16	17
		18

 

19     20

 

Рис. 1.2 Вид модуля «Основы цифровой техники». Здесь цифрами красного цвета обозначены (нумерация слева – направо, сверху - вниз):

 

1. Разъем подачи питания модуля. Внимание!Шлейфа питания устанавливатьстрого согласно ключу разъема!

2. Панель микросхемы DD1 состоящей из четырех элементов 2И-НЕ;

3. Панель микросхемы DD4 состоящей из четырех элементов 2ИЛИ-НЕ;

4. Панель микросхемы DD7 состоящей из двух D-триггеров;

5. Панель микросхемы DD10 Двоично-десятичного счетчика;

6. Панель микросхемы DD12 Двоичного счетчика;

7. Панель микросхемы DD2 элемента 2И;

8. Панель микросхемы DD6 элемента 2ИЛИ;

9. Панель микросхемы DD9 JK – триггер;

10. Панель микросхемы DD11 Дешифратор семиэлементного индикатора;

11. Панель микросхемы DD13 Универсальный регистр;

12. Панель микросхемы DD3 элемента исключающее ИЛИ;

13. Панель микросхемы DD6 элемента НЕ;

14. Панель микросхемы DD9 Триггер Шмита;

15. Поле соединенных контактов. Поле состоит из 25 контактов, соединенных в группы по 5 контактов (по строкам). Нижняя группа контактов соединена с общей цепью модуля (земля);

16. Панель генератора сигналов логических уровней прямоугольной формы (меандр) с частотой 1 кГц;

17. Поле ввода данных. Состоит из 10 независимых каналов, каждый из которых содержит переключатель (тумблер) установки требуемого логического уровня (верхнее положение соответствует логической «1», а нижнее – логическому «0»), индикатора текущего логического состояния канала (свечение индикатора означает генерацию уровня логической «1», отсутствие – логическому «0») и контакту выхода канала.

18. Потенциометр с регулятором плавной установки напряжения от нуля вольт до напряжения питания и контактами выхода ползунка потенциометра регулятора;

19. Генератор одиночного импульса положительной полярности. Запуск генератора осуществляется путем кратковременного нажатия на кнопку. Выход генератора подключен к соответствующим контактам.

20. Генератор одиночного импульса отрицательной полярности. Запуск генератора осуществляется путем кратковременного нажатия на кнопку. Выход генератора подключен к соответствующим контактам.

 

В лабораторной работе используется панель DD7. Микросхема представляет собой два независимых D- триггера, имеющих общую цепь питания. У каждого триггера есть входы D, R, а также инверсные выходы Q1 и Q2. Вход R – асинхронныq, поэтому он работают (сбрасывают состояние триггера) независимо от сигнала на тактовом входе С, активный уровень для них – низкий. Сигнал от входа D передается на выходы Q1 и Q2 по положительному перепаду импульса на тактовом входе. В процессе выполнения работы следует помнить, что с целью повышения помехоустойчивости все входы триггера с помощью встроенных резисторов «подтянуты» к напряжению питания, что соответствует уровню логической единицы.

 

Исследование D- триггера.

 

Соединить контакт 1 входа R триггера DD8 с первым контактом переключателя П1 Поля ввода.

Соединить контакт 2 входа D триггера DD8 со вторым контактом переключателя П2 Поля ввода.

Соединить контакт 3 входа C триггера DD 8 с контактом «┌┐» (импульс положительной полярности) формирователя одиночных импульсов (19 рис. 1.2) «Импульс».

Установить переключатель П1 в верхнее положение (лог. «1»). Сбросить показания триггера, кратковременно установив переключатель П1 поля набора данных в нижнее положение, а затем вновь вернуть его в верхнее положение.

Последовательно установить переключатель П2 в нижнее, а затем в верхнее положение. В каждом положении, кратковременно нажимая на кнопку «┌┐» формирователя одиночных импульсов «Импульс» (19 рис.). Наблюдать за показаниями индикаторов входа D (П2), выхода Q1 (контакт 7 DD8) и инверсного выхода Q2 (контакт 8 DD8). Результаты занести в таблицу.

 

Табл. 2.1.4.1 Таблица состояний D- триггера

 

Режим работы	Вход			Выход
	С		D (индикатор	Q1	Q2
			П2)	(индикатор	(индикатор
				7 DD8)	8 DD8)
Загрузка «0»	импульс		Лог «0»
Загрузка «1»	импульс		Лог «1»
Хранение	Нет импульса		Лог «1» или
			«0»

Отчет по работе должен содержать:

– Название и цель лабораторной работы

– Для каждого из пунктов задания: схема для исследования и результаты выполнения каждого из пунктов задания

– Вывод о проделанной работе

Контрольные вопросы

1. Классификация триггеров.

2. Принципы построения триггерных ячеек на базовых ЛЭ типа И-НЕ, ИЛИ-НЕ.

3. Понятие асинхронного и синхронного режимов работы триггера.

4. Принципы переключения синхронных триггеров с динамическими и статическими входами.

5. Отличительные особенности одно- и двухступенчатых триггеров.

Понятие, назначение, схемы, принцип действия, таблицы истинности, временные диаграммы работы RS-триггера, RSС-триггера, JK-триггера, D-триггера

В чем различие между синхронными и асинхронными триггерами?

Нарисуйте временные диаграммы работы триггеров

Объясните работу двухступенчатых триггеров.

Объясните работу триггеров с динамическим управлением записью.

В чем недостатки триггеров со статическим управлением записью?

Назовите основные временные параметры триггеров.

Как построить Т -триггер на основе RS-, D -, JK -триггеров?

Какие изменения необходимо осуществить в триггере MS-типа, чтобы изменить фронт тактирующего сигнала, по которому осуществляется переключение триггера?

Как свойство запоминания отражается в уравнениях переходов триггеров?

 

 

Лабораторная работа № 8