РефератыИнформатика, программированиеТрТриггеры в интегральном исполнении

Триггеры в интегральном исполнении

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ТРИГГЕРОВ В ИНТЕГРАЛЬНОМ ИСПОЛНЕНИИ


1. Цель работы


Целью работы является исследование особенностей работы универсальных триггеров в


интегральном исполнении.


2. Основные теоретические положения


2.1. В настоящее время известно большое количество разных типов триггеров,


изготавливаемых в виде интегральных микросхем. Как правило, это универсальные


триггеры, т.е. триггеры, совмещающие в себе функциональные возможности


нескольких более простых видов триггеров (например: RS- и D- триггеров, RS- и


JK- триггеров и т.д.). Так, например, триггер, изображенный на рис.1, сочетает в


себе возможности RS- и D- триггеров.


Рис.1


Запись информации в триггер данного типа производится по входу D. На вход С


подаются импульсы синхронизации. Кроме того, триггер имеет вход установки “0” (R


- вход) и вход установки “1” (S - вход).


2.2. Для управления работой триггера могут использоваться управляющие сигналы


различных уровней. Так, вышеуказанный триггер (рис.1) срабатывает при подаче на


входы S и R сигналов логической “1” (прямые входы). При управлении сигналом


логического нуля “0” вводится специальное обозначение вывода или входа микросхем


(рис.2).


Рис.2


2.3. Вход синхронизации может быть как потенциальным (рис.1), так и динамическим


(рис.2). Особенности работы триггеров с потенциальным и динамическим входом С


отражены на временных диаграммах (рис.3, а) и б) соответственно).


Рис.3


Как следует из рис.3, запись информации на триггер с потенциальным входом


происходит при наличии на входе С уровня логической “1”. При этом изменение


состояния триггера связано с поступлением сигналов на вход D. В динамическом


триггере (рис.2) запись информации происходит по положительному фронту сигнала


на входе С (переход из состояния “0” в состояние “1”). Существует тип триггеров,


у которых запись информации осуществляется по отрицательному фронту сигнала на


входе С (переход из состояния “1” в состояние “0”).


2.4. Работу триггера, как и других логических устройств, можно описать с помощью


таблицы истинности. Таблица истинности триггера с потенциальным входом (рис.1)


имеет вид, представленный ниже (табл.1).


2.4.1. Режим “хранение информации” означает, что триггер находится в состоянии,


соответствующем предыдущему такту работы (управляющие сигналы отсутствуют.


2.4.2. В режиме “Установка “1” и “Установка “0” универсальный триггер


функционирует как стандартный RS-триггер. Комбинация входных сигналов R = = S =


1 является запрещенной, т.к. при этом оба выхода триггера устанавливаются в одно


и тоже состояние, что противоречит нормальной работе логического устройства.


2.4.3. В режиме “Запись “0” и “Запись “1” универсальный триггер функционирует


как стандартный D-триггер.


2.4.4. Последняя строчка в таблице 1 иллюстрирует ситуацию, когда, с одной


стороны, производится запись “0” по входу D, а с другой стороны - установка “1”


по входу S. В этом и подобных случаях триггер подчиняется сигналам на


установочных входах R и S.


2.4.5. Если триггер имеет динамический вход синхронизации С (как это показано на


рис.2), то в таблице истинности для положительного и отрицательного фронта


вводятся специальные обозначения (“_ ” и “ _”) соответственно).


2.5. Для описания работы триггера используется также функция перехода F, которая


может принимать следующие четыре значения:


F = 0(триггер не изменил состояние “0”);


F = 1(триггер не изменил состояние “1”);


F = С(триггер перешел из состояния “1” в состояние “0”);


F = D (триггер перешел из состояния “0” в состояние “1”).


Функция перехода может быть представлена в виде таблицы, подобной таблице


истинности. Для триггера с прямыми входами функция перехода имеет вид (табл.2):


Знак Х обозначает безразличное состояние, т.е. на вход может быть подана как


логическая единица “1”, так и логический ноль “0”. Значения функции перехода


логически следуют из таблицы истинности данного триггера.


2.6. Универсальные триггеры могут быть переведены в счетный режим работы, т.е.


такой режим, при котором состояние триггера изменяется на противоположное с


приходом каждого последующего импульса синхронизации (или импульса счета) на его


С-вход.


В случае D-триггера для реализации этого режима инверсный выход соединяют с


D-входом. В случае JK-триггера устанавливают входные управляющие сигналы J=K=1.


3. Описание объекта и средств исследования


Рис.4


Электрическая схема исследуемого устройства представлена на рис.4. Элемент ДД2


представляет собой триггер Шмидта, построенный на микросхеме типа К155ТЛ1.


Элемент ДД3 представляет собой два универсальных D-триггера, собранных на


микросхеме К155ТМ2, а элементы ДД4 и ДД5 - универсальные JK-триггеры, собранные


на микросхемах К155ТВ1.


3.1. Исследование элемента ДД2.


3.1.1. Сигнал с измерительного генератора Л31 подается на входы триггера,


обьединенные по схеме “И”. Для этого выход “10В” генератора Л31 соединяется с


гнездом “Вход ГС1” на блоке управления К32, а кнопка “ВСВ _ ВНК” над гнездом


“ГС1” должна находиться в отжатом состоянии.


3.1.2. Входные и выходные сигналы триггера поступают в каналы передачи


информации (КПИ) номер 9 и 10 с

оответственно. Для наблюдения указанных сигналов


на экране мультиметра необходимо, чтобы кнопка “ВСВ _ ВНК” в поле надписи “КВУ”


и кнопка “Коммутатор” находились в отжатом состоянии. Отдельное наблюдение


сигналов на входе и выходе триггера производится путем нажатия кнопок “ВХ1” и


“ВХ2” соответственно, а одновременное наблюдение - нажатием кнопки “Коммут.” под


надписью “Контроль V ~“.


3.1.3. В режиме наблюдения одновременно двух сигналов на экране мультиметра


величина и взаимное расположение этих сигналов регулируется ручками “~ “ и “­Ї “


соответственно в поле надписи “Коммутатор” отдельно для каждого канала (“ВХ1”


для КПИ 10 и “ВХ2” для КПИ 9).


3.2. Исследование элемента ДД3 в статическом и динамическом режиме.


3.2.1. Логические сигналы “0” и “1” на входе триггеров задаются с помощью кнопок


с фиксацией SA1 ё SA6, расположенных на передней панели блока К32 под надписью


“Программатор кодов”. Отжатое состояние кнопки соответствует заданию логического


“0”, а нажатое - заданию логической “1”. Нажатое состояние кнопки сопровождается


загоранием соответствующего светодиода зеленого цвета, расположенного вблизи


данной кнопки “Программатора кодов”.


3.2.2. Для подачи положительного импульса (“_ _”) на вход С триггера необходимо


кратковременно перевести соответствующую кнопку из отжатого состояния в нажатое


и обратно.


3.2.3. Для индикации логических сигналов на выходе триггера, работающего в


статическом режиме (верхняя часть элемента ДД3), служит левое цифровое табло


блока К32. При этом кнопка “10 _2”, расположенная непосредственно под табло,


должна находиться в нажатом состоянии.


3.2.4. Нижняя часть элемента ДД3 представляет собой триггер, работающий в


счетном режиме. На его счетный вход С поступает непрерывная последовательность


импульсов. Одновременно такая же последовательность поступает в КПИ1. Выходные


сигналы триггера (прямой и инверсный) поступают в КПИ2 и КПИ3 соответственно.


3.2.5. Лабораторный стенд позволяет наблюдать на экране мультиметра одновременно


два сигнала с любых двух КПИ из восьми (двухканальный режим наблюдения). Выбор


двух определенных КПИ производится следующим образом:


3.2.5.1. Нажать кнопку “ВСВ _ ВНК” под надписью “КВУ”, при этом у левых


индикаторов обоих цифровых табло начинает светиться знак запятой.


3.2.5.2. При отжатой кнопке “ВХ1 _ ВХ2” набрать с помощью кнопок “23 ё 20”


программатора “СИ” двоичный код первого выбранного КПИ и нажать кнопку “Пуск”.


При этом на левом табло у знака запятой появится номер выбранного КПИ.


3.2.5.3. При нажатой кнопке “ВХ1 _ ВХ2” повторить указанную процедуру для


второго выбранного КПИ. Номер этого КПИ появится у знака запятой правого табло.


3.2.5.4. Нажать кнопку “Коммутатор” под надписью “Контроль V ~“. Теперь два


выбранных КПИ через каналы коммутатора лабораторного стенда соединены с


осциллографом мультиметра. Регулировку величины и расположения сигналов на


экране осуществляется раздельно ручками “~“ и “­Ї” под надписью “Коммутатор”.


Слева расположены ручки регулировки первого канала коммутатора, справа - второго


канала коммутатора.


3.2.5.5. Для выхода из режима наблюдения сигналов на экране мультиметра


перевести кнопку “ВСВ _ВНК” под надписью “КВУ” в отжатое состояние.


3.3. Исследование элементов ДД4 (статический режим) и ДД5 (счетный режим).


3.3.1. Логические сигналы “0” и “1” на S, R, J и К - входы универсальных


триггеров подаются с помощью кнопок SA7 ё SA12 (аналогично рассмотренному в


п.3.2.1.).


3.3.2. Сигнал на вход Стриггера поступает от встроенного генератора импульсов


лабораторного стенда, который вырабатывает серию импульсов положительной


полярности. Число импульсов может изменяться от 1 до 15 и устанавливается с


помощью кнопок с фиксацией “23 ё 20”, расположенных под надписью “Программатор


СИ”. Кнопки без фиксации “Пуск” и “Установ. 0” служат для задания режима работы


генератора. При этом должна соблюдаться следующая последовательность действий:


3.3.2.1. Набрать число импульсов в пачке в двоичном коде с помощью кнопок “23 ё


20”. Кнопке в нажатом состоянии соответствует двоичная единица (при этом


загорается соответствующий светодиод).


3.3.2.2. Нажать кнопку “Установ. 0” и убедиться, что светодиод кнопки “Пуск”


погашен. Генератор импульсов готов к работе.


3.3.2.3. Нажать кнопку “Пуск”. При этом генератор вырабатывает нужную пачку


импульсов. Для повторного включения генератора нажать кнопку “Установ. 0”, а


эатем кнопку “Пуск” и т.д.


3.3.3. Контроль выходных сигналов триггера ДД4 осуществляется с помощью левого


цифрового табло на блоке К32.


3.3.4. Счетные импульсы на триггер ДД5, работающий в счетном режиме, поступают


через элемент “И”, собранный на микросхеме ДД1. Сигнал логической “1”,


разрешающий прохождение последовательности импульсов, подается на элемент “И”


нажатием кнопки SA15. Состояние свободных входов J и K триггера ДД5


соответствует наличию для них сигнала логической единицы.


3.3.5. Сигналы с прямого и инверсного выхода триггера ДД5 поступают в КПИ4 и


КПИ5 соответственно. При этом возможно наблюдение этих сигналов на экране


мультиметра совместно с входными счетными импульсами, поступающими на КПИ1.


Выбор КПИ производится согласно п.3.2.5.

Сохранить в соц. сетях:
Обсуждение:
comments powered by Disqus

Название реферата: Триггеры в интегральном исполнении

Слов:1506
Символов:12249
Размер:23.92 Кб.