|
Реферат: Исследование работы РПЗУ (Программирование)
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ РЕПРОГРАММИРУЕМ0ГО ПОСТОЯННОГО
ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТР0ЙСТВА
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целью настоящей работы является исследование особенностей
функционирования больших интегральных схем ( БИС ) репрограмируемых
постоянных запоминающих устройств ( РПЗУ ) в режиме записи и считывания
информации.
2. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛ0ЖЕНИЯ
2.1. Устройства хранения информации занимают значительное место в
структуре современных цифровых вычислительных систем. Особую роль при этом
играют полупроводниковые запоминающие устройства, предназначенные для
построения внутренней памяти ЭВМ. К устройствам данного класса относятся
оперативные запоминающие устройства ( ОЗУ ), постоянные запоминающие
устройства ( ПЗУ ), программируемые постоянные запоминающие устройства (
ППЗУ ) и репрограммируемыв постоянные запоминающие устройства ( РПЗУ ).
2.2. Полупроводниковые ОЗУ обеспечивают запись, хранение и считывание
информации, поступающей из центрального процессора или устройств внешней
памяти ЭВМ. Они характеризуются высоким быстродействием, однако при
отключении питания информация, записанная в 0ЗУ данного типа, стирается.
П3У предназначены для длительного хранения информации многократного
использования ( константы, таблицы данных, стандартные программы и т.д. ).
Запись информации в ПЗУ производится в процессе их изготовления. ПЗУ
функционируют только в режиме считывания и сохраняет информацию при
отключении питания.
В отличии от ПЗУ программируемые ПЗУ позволяют пользователю
производить однократную запись ( программирование ) информации по каждому
адресу. Основным режимом работы ППЗУ также является режим считывания
информации.
Исследуемые в настоящей работе РПЗУ сохраняют информацию при
отключении источников питания, а также допускают возможность ее
многократной перезаписи электрическими сигналами непосредственно самим
пользователем, что имеет принципиальное значение при отладке тех или иных
систем. В отличие от ОЗУ быстродействие этих устройств в режиме записи
информации значительно ниже, чем в режиме считывания информации. В связи с
этим можно считать, что основным режимом работы РПЗУ является режим
считывания информации.
2.3. Основными определяющими параметрами запоминающих устройств
являются информационная емкость и быстродействие. В качестве единицы
измерения информационной емкости используются бит, представляющий собой
один ( любой ) разряд двоичного числа. Часто используются производные
единицы:
байт ( 1 байт = 8 бит );
Кбайт ( 1 Кбайт = 210 байт );
Мбайт ( 1 Мбайт = 220 байт ) и др.
Информационная емкость записывается, как правило, в виде произведения
Синф = n x m, где
n - число двоичных слов;
m - разрядность слова.
Например, емкость ОЗУ типа К155РУ1 составляет
Синф = 16 х 1 бит = 16 бит.
Емкость ППЗУ типа К155РЕЗ равна
Синф = 32 х 8 бит = 256 бит = 32 байта.
Такая форма записи характеризует также и организацию памяти. Так, в
приведенном примере ОЗУ типа К155РУ1 содержит 16 слов с разрядностью 1, а
ППЗУ типа К155РЕЗ содержит 32 слова с разрядностьв 8.
Быстродействие запоминающего устройства характеризуется величиной
времени обращения. Время обращения - это интервал времени от момента подачи
сигнала записи или считывания информации до момента завершения операции,
т.е. минимальный интервал времени между двумя последовательными сигналами
обращения к запоминающему устройству. Это время может составлять от долей
до единиц микросекунд в зависимости от типа устройства.
2.4. В качестве примера запоминающего устройства рассмотрим БИС РПЗУ
типа КР1601РР1 информационной емкостью
Синф 1К х 4 = 4 Кбит (1К = 210 =1024 ).
Условно-графическое обозначение микросхемы приведено на рис.1.
[pic]
Рис.1
На рис.1 использованы следующие обозначения:
A0 ( A9 - входы адреса
D0 ( D3 - входы / выходы данных
CS - выбор кристалла
RD - вход сигнала считывания
PR - вход сигнала программирования
ER - вход сигнала стирания
UPR -вход напряжения программирования
Режимы работы микросхемы представлены в таблице 1.
Таблица 1
|CS |ER |PR |RD |A0(A9 |UPR |D1/0 |Режим |
|0 |X |X |X |X |X |Roff |Хранение |
|1 |0 |1 |0 |X |-33(-31 |X |Общее стирание |
| | | | | |B | | |
|1 |0 |0 |0 |A |—//— |X |Избирательное стирание|
|1 |1 |0 |0 |A |—//— |D1 |Запись данных |
|1 |1 |1 |1 |A |-33(5 B |D0 |Считывание |
2.4.1. В режиме хранения на вход С подается логический "0", при этом
независимо от характера сигналов на других управляющих и адресных входах на
выходах данных устанавливается высокоомное состояние ( Roff ).
2.4.2. При подаче CS = 1, ER = 0, PR = 1 и RD = 0 происходит
стирание информации во всех ячейках памяти микросхемы, что соответствует
для данной микросхемы установление всех ячеек в состояние логической "1".
2.4.3. При подаче сигналов CS = 1, ER = RD = 0 происходит
избирательное стирание информации только по одному адресу А, установленному
на входах AО ( А9 .
2.4.4. Для программирования РПЗУ на вход подается сигналы СS = 1 и
PR = 0. При этом обеспечивается запись по заданному адресу А информации,
поступившей на входы DО ( D3.
2.4.5. Для считывания информации по адресу А на вход микросхемы
подаются сигналы СS = RD = 1. Считываемая информация поступает на выходы D0
( DЗ микросхемы.
2.4.6. В режиме стирания и программирования на вход UPR подается
повышенное напряжение -33 ( -31 В. В режиме считывания это напряжение может
иметь любое значение в интервале от -33 В до 5 В.
3. ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА И СРЕДСТВ ИССЛЕДОВАНИЯ
Функциональная схема исследуемого устройства представлена на рис.2.
3.1. Исследуемая микросхема запоминающего устройства ДД2 представляет
собой РПЗУ с электрическим стиранием информации типа КР1601РР1,
рассмотренное выше.
3.2. Для задания кода адреса РП3У используются десять кнопок с
фиксацией SA7 ( SA16. Отжатому состоянию кнопки соответствует сигнал
логического "0", нажатому состоянию - сигнал логической "1" ( при этом
загорается соответствующий светодиод ).
3.3. Данные для записи в РПЗУ формируются с помощью генератора пачки
импульсов и счетчика СТ ( ДД1 ). Число импульсов задается с помощью
четырех кнопок с фиксацией на блоке К32 под надписью "Программатор СИ".
Генератор запускается путем нажатия поочередно кнопок "Устан.О" и “Пуск".
Число импульсов подсчитывается счетчиком, собранном на микросхеме типа
К155ИЕ5, и в двоичном коде через шинный формирователь ВД подается на вход
данных РПЗУ. При необходимости счетчик СТ может быть обнулен с помощью
кнопки SA6.
3.4. Шинный формирователь ДДЗ выполняет функцию коммутатора,
обеспечивающего заданную пересылку четырехразрядных слов данных. С этой
целью в микросхеме ДДЗ предусмотрены три различные группы входов / выходов.
3.4.1. Входы D1 предназначены для приема данных от внешних
устройств ( например, счетчика импульсов ) и пересылки их в РП3У.
3.4.2. Выходы D0 предназначены для передачи считываемых данных на
блок индикации БИ2.
3.4.3. Выводы D1/0 представляют собой входы или выходы микросхемы в
зависимости от направления передачи данных.
3.4.4. При подаче на управляющий вход шинного формирователя Е
сигнала логического "0" данные с входов D1 подаются на выходы D 1/0. При
подаче на вход Е сигнала логической "1" данные с входов D 1/0 передаются
на выход DО.
3.5. Блок формирования импульсов управления представляет собой
устройство, формирующее сигнал управления работой РПЗУ.
3.5.1. В режиме "0бщее стирание" БФИ формирует на входе ER РПЗУ
сигнал логического "0". Сигнал формируется с помощью кнопки SА1 на блоке
К32 путем перевода ее в нажатое состояние и обратно.
3.5.2. В режиме "Избирательное стирание" БФИ формирует на входах ЕР
и РР РПЗУ сигналы логического "0". Сигналы формируются с помощью кнопки
SА2 путем перевода ее в нажатое состояние и обратно.
3.5.3. В режиме "Запись информации" БФИ формирует сигналы логического
"0" на входе PR РПЗУ и на входе Е шинного формирователя. Сигналы
формируются с помощью кнопки SАЗ путем перевода ее в нажатое состояние и
обратно. Указанные сигналы формируются при условии, что одна из кнопок SА1
или SA2 находится в отжатом состоянии.
3.5.4. В режиме "Считывание информации" БФИ формирует сигнал
логической "1" на входе RD РПЗУ и на входе Е шинного формирователя.
Сигналы формируются с помощью кнопки SА4 путем перевода ее в нажатое
состояние и обратно. Считывание информации производится из ячейки памяти с
заданным адресом А. После считывания данные через шинный формирователь
поступают на блок индикации БИ2.
3.6. Блок индикации БИ1, расположенньй слева на передней панели блока
К32, регистрирует число, находящееся в счетчике СТ2 ( ДД1 ). Число
представляется в десятичной форме с помощью двух семисегментных индикаторов
( третьего и четвертого ). Кнопка " IO |_ 2”, расположенная под
индикатором, должна находиться в отжатом состоянии.
Блок индикации БИ2, расположенный на панели справа, регистрирует
данные, считываемые из РПЗУ. Информация на блоке индикации может быть
представлена как в двоичной, так и в десятичной форме,
3.7. Вышеуказанный ряд питающих напряжений, необходимый для
функционирования исследуемого устройства, формируется с помощью блоков пи-
[pic]
Рис.2
тания стенда. Для подачи необходимых напряжений соответствующие кнопки
питания должны находиться в нажатом состоянии, что сопровождается свечением
индикаторов "+5" , "+15" , "-15" , "-30".
4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Для исследования режимов работы РПЗУ подготовить исходную информацию
в виде блока данных в двоичном коде и занести эти данные в таблицу (табл.2
). Значения данных в десятичном коде предварительно согласовать с
преподавателем.
4.1. Исследовать работу РПЗУ в режиме общего стирания информации.
4.1.1. Выполнить операции, указанные в п.3.5.1. с учетом п.2.4., и
провести общее стирание информации в РПЗУ.
4.1.2. Провести считывание информации из РПЗУ по 8 последовательно
расположенным адресам, начиная с адреса А = 1. Результаты измерений
занести в таблицу ( табл.2 ). Сделать выводы о работе РПЗУ в данном режиме.
4.2. Исследовать работу РПЗУ в режиме записи информации.
4.2.1. Выполнить операции, указанные в п.3.5.3., и провести запись
исходных данных по 8 последовательно расположенным адресам, начиная о
адреса А 1 в соответствии с табл.2
Таблица 2
|№ п/п |Адрес |Исходные |Общее |Запись |Избир. |Общее |
| | |данные |стир. | |стир. |стир. |
|1 |0001 | | | | | |
|2 |0010 | | | | | |
|3 |0011 | | | | | |
|4 |0100 | | | | | |
|5 |0101 | | | | | |
|6 |0110 | | | | | |
|7 |0111 | | | | | |
|8 |1000 | | | | | |
4.2.2. Выполнить операции, указанные в п.4.1.2., и провести считывание
записанной в РПЗУ информации. Результаты измерений занести в таблицу
(табл.2). Провести сравнение результатов записи с исходной информацией.
4.3. Исследовать работу РПЗУ в режиме избирательного стирания.
4.3.1. Выполнить операции, указанные в п.3.5.2. для первых 4-х
адресов, начиная с адреса А = 1, проведя избирательное стирание информации
по указанным адресам.
4.3.2. Провести считывание всего блока из 8-ми данных. Результаты
считывания занести в таблицу ( табл.2 ). Сделать выводы о работе РПЗУ в
режиме избирательного стирания информации.
4.4. Провести общее стирание информации в РПЗУ, а затем повторное
считывание исходного блока данных, начиная с адреса А = 1. Убедитесь, что
информация в заданном массиве соответствует исходному состоянию и РПЗУ
подготовлено к повторному программированию.
5. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
1. Название и цель работы.
2. Основные характеристики исследуемого РПЗУ.
3. Функциональная схема исследуемого устройства.
4. Таблица по п.4 и выводы о работе РПЗУ.
6. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Дайте определение основных видов запоминающих устройств.
2. Назовите отличительные особенности ОЗУ,ПЗУ, ППЗУ и РПЗУ.
3. Приведите основные параметры запоминающих устройств и единицы их
измерения.
4. Объясните основные режимы работы РПЗУ.
7. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Щеголева Л.И., Давыдов А.Ф. Основы вычислительной техники и
программирования. - М.: Энергоиздат, 1981.
ОГЛАВЛЕНИЕ
| | |
|1. Цель работы |1 |
|2. Основные теоретические положения |1 |
|3. Описание объекта и средств исследования |3 |
|4. Порядок выполнения работы |6 |
|5. Содержание отчета |7 |
|6. Контрольные вопросы |7 |
|7. Список использованной литературы |7 |
| | |
Реферат на тему: Исследование работы триггеров в интегральном исполнении
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
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.
[pic]
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).
[pic]
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).
[pic]
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.
Таблица 1
|S |R |D |C |Qn |Режим работы |
|0 |0 |0 |0 |0 |Хранение информации |
|1 |0 |0 |0 |1 |Установка “1” |
|0 |1 |0 |0 |0 |Установка “0” |
|1 |1 |0 |0 |? |Запрещенная комбинация |
|0 |0 |1 |1 |1 |Запись “1” |
|0 |0 |0 |1 |0 |Запись “0” |
|1 |0 |0 |1 |1 |См. в тексте п.2.4.4 |
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 [pic], 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 = ( (триггер перешел из состояния “1” в состояние “0”);
F = ( (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):
Таблица 2
|S |R |F |
|0 |X |0 |
|X |0 |1 |
|0 |1 |( |
|1 |0 |( |
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
[pic]
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 соответственно. 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 “(( “ 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 ( 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
( 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 “((” 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 ( SA12 (аналогично
рассмотренному в п.3.2.1.).
3.3.2. Сигнал на вход С триггера 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 ( 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 ( 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.
4. Методические рекомендации к выполнению работы
4.1. Исследование триггера Шмидта.
4.1.1. Убедиться в правильности коммутаций лабораторного стенда
согласно п.п.3.1.1. ( 3.1.3. данного указания.
4.1.2. Установить на выходе генератора Л31 выходной сигнал с частотой
F = (1 + 2) кГц
4.1.3. Обеспечить двухканальный режим наблюдения сигналов на входе и
выходе триггера согласно п.п.3.1.1. ( 3.1.3. Изменяя уровень напряжения на
выходе генератора Л31, получить изображение этих сигналов на экране
мультиметра и зарисовать их в едином масштабе времени.
4.1.4. Измерить параметры выходного сигнала триггера (измерения
рекомендуется проводить при нажатой кнопке “ВХ1”.
4.1.5. Изменяя амплитуду сигнала на входе триггера, установить момент
пропадания сигнала на выходе триггера. Измерить амплитуду соответствующего
входного сигнала (измерение проводить при нажатой кнопке “ВХ2”).
4.1.6. По результатам измерений построить передаточную характеристику
триггера Шмидта.
4.1.7. Сделать выводы по данному пункту.
4.2. Исследование универсального D-триггера.
4.2.1. Задавая с помощью кнопок SA1 ( SA4 программатора кодов
различные уровни логических сигналов и имитируя положительный импульс на S,
R, D и С входах триггера (см. п.п.3.2.1. ( 3.2.3.), определить с помощью
цифрового табло соответствующие логические сигналы на прямом и инверсном
выходе триггера. Результаты занести в табл.3.
Таблица 3
|[pic] |[pic] |D |C |Q |[pic] |F |
|0 |0 |0 |0 | | |— |
|1 |1 |0 |0 | | |— |
|1 |0 |0 |0 | | | |
|1 |1 |0 |0 | | | |
|0 |1 |0 |0 | | | |
|1 |1 |0 |0 | | | |
|0 |1 |0 |0 | | | |
|1 |0 |0 |0 | | | |
|1 |1 |0 |0 | | | |
|1 |0 |0 |0 | | | |
|0 |1 |0 |0 | | | |
|1 |0 |0 |0 | | | |
|1 |1 |0 |_| |_ | | | |
|1 |1 |1 |_| |_ | | | |
|1 |1 |0 |_| |_ | | | |
|1 |1 |_| |_ |0 | | |— |
|1 |1 |_| |_ |1 | | |— |
4.2.2. По результатам исследований составить таблицы функций перехода
для RS- и D-триггеров (таблица 4 и таблица 5 соответственно).
Таблица 4 Таблица 5
[pic]
4.2.3. Провести анализ таблици установить тип входа С-триггера
(потенциальный или динамический).
4.3. Исследование универсального D-триггера в счетном режиме.
4.3.1. Используя двухканальный режим наблюдения сигналов (п.3.2.5.),
проконтролировать сигналы на входе С и выходах триггера и представить их в
едином масштабе времени в виде временных диаграмм. (рис.5).
[pic]
Рис.5
Примечание: В силу особенностей реализации двухканального режима
наблюдения совместное изображение двух каналов на экране может быть смешано
во времени. В связи с этим при составлении эпюр (рис.5) следует
руководствоваться также теоретическими сведениями о работе счетного
триггера.
4.4. Исследование JK-триггера в статическом режиме.
4.4.1. Установить на входах триггера ДД4 исходные логические сигналы:
логическую “1” на S и R входах и логический “0” на J и K входах.
4.4.2. Подачей кратковременного сигнала логического “0” на вход R
установить триггер в состояние “0”.
4.4.3. Подготовить генератор импульсов для формирования одиночного
импульса положительной полярности (см. п.3.3.2.).
4.4.4. Подавая управляющие сигналы на J, K и С входы триггера
согласно таблице 6, определить с помощью цифрового табло логические сигналы
и их переходы на выходах триггера. Результаты измерений занести в табл.6.
Таблица 6
|J |K |C |Q |[pic] |F |
|0 |0 |0 |0 |1 |— |
|0 |1 |_| |_ | | | |
|1 |0 |_| |_ | | | |
|0 |0 |_| |_ | | | |
|1 |0 |_| |_ | | | |
|0 |1 |_| |_ | | | |
|0 |0 |_| |_ | | | |
|1 |1 |_| |_ | | | |
|1 |1 |_| |_ | | | |
|1 |1 |_| |_ | | | |
Таблица 7
|P |J |K |
|0 | | |
|1 | | |
|( | | |
|( | | |
4.4.5. По результатам исследований составить таблицу функций перехода
для JK-триггера (табл.7).
4.4.6. Провести анализ данных (табл.4) и установить режим работы
триггера при J = K = 1.
4.5. Исследование JK-триггера в динамическом режиме.
4.5.1. Проанализировать схему включения триггера ДД5 и установить
режим его работы. Составить план исследования и согласовать его с
преподавателем или мастером. Провести исследование работы JK-триггера.
4.5.2. Результаты исследования оформить в виде отдельного раздела
отчета с использованием необходимых таблиц и временных диаграмм.
5. Содержание отчета
1. Название и цель лабораторной работы.
2. Электрическая схема исследуемого устройства (рис.4).
3. Таблицы и эпюры напряжений.
4. Выводы по работе.
6. Контрольные вопросы
1. Что представляют собой триггеры как электронные устройства?
2. В состоит отличие динамического триггера от потенциального? Каковы
отличия в обозначениях этих триггеров?
3. Что такое прямой и инверсный входы?
4. Что такое запрещенная комбинация сигналов на входах триггера?
5. Что понимается под функцией перехода триггера? Какие значения мо
жет принимать функция перехода?
6. В чем состоит отличие RS, D и JK триггеров?
7. Что такое счетный режим работы триггера? Как реализуется этот ре
жим в случае D и JK триггера?
7. Список использованной литературы
1. Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы. С.В.Якубовский,
Н.А.Барканов и др.; Под ред. С.В.Якубовского. - М.: Радио и связь,
1985.
Оглавление
Цель работы
| |1 |
Основные теоретические положения
| |1 |
Описание обьекта и средств исследования
| |4 |
Методические рекомендации к выполнению работы
| |7 |
Содержание отчета
| |10 |
Контрольные вопросы
| |10 |
Список использованной литературы
| |11 |
| | |
| |
