Всего на сайте:
248 тыс. 773 статей

Главная | Математика

Схема для тестирования демультиплексора на наборном поле блока испытания цифровых устройств А1.  Просмотрен 287

  1. Распределительный закон
  2. Закон повторения
  3. Законы поглощения
  4. Схема для тестирования комбинационного узла на наборном поле блока испытания цифровых устройств А1.
  5. Схема для тестирования сумматора на наборном поле блока испытания цифровых устройств А1.
  6. Схема для тестирования преобразователя кода с семисегментным индикатором на наборном поле блока испытания цифровых устройств А1.
  7. Схема для тестирования мультиплексора на наборном поле блока испытания цифровых устройств А1.
  8. Схема электропитания блока испытания цифровых устройств
  9. Схема для тестирования JK триггера на наборном поле блока испытания цифровых устройств А1.
  10. Схема для тестирования двоичного счетчика на наборном поле блока испытания цифровых устройств А1.
  11. Схема для тестирования реверсивного двоично-десятичного счетчика на наборном поле блока испытания цифровых устройств А1.
  12. Схема для тестирования последовательного регистра на наборном поле блока испытания цифровых устройств А1.

 

 

 

Тумблерами 0 и 1, подключенными к входам А0 и А1, задают номер используемого выхода демультиплексора. Сигнал на входе демультиплексора задают источником логических сигналов. Нажимая на кнопку источника сигналов, переключают сигнал на входе 1↔0 и наблюдают изменение состояния выходов с помощью блока индикаторов.

 


Перечень аппаратуры

 

Обозначение Наименование Тип Параметры
G1 Однофазный источник питания ~ 220 В / 16 А
А1 Блок испытания цифровых устройств Индикаторы и источники логических сигналов. Питание +5 В, 1 А
  Набор миниблоков 600.11 24 миниблока

 


Указания по проведению эксперимента

 

  • Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
  • Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электропитания.
  • Соберите исследуемую логическую цепь на наборном поле блока испытания цифровых устройств А1.
  • Включите устройство защитного отключения и автоматический выключатель в однофазном источнике питания G1.
  • Включите выключатель «СЕТЬ» блока испытания цифровых устройств А1.
  • Протестируйте работу логической схемы. При необходимости изменения исследуемой схемы отключите выключатель «СЕТЬ» блока испытания цифровых устройств А1, измените схему, включите выключатель «СЕТЬ».
  • Соберите схемы тестирования мультиплексора и демультиплексора, и убедитесь, что они функционируют в соответствии с их описанием.
  • С помощью мультиплексора реализуйте одну из 16 возможных логических функций двух переменных и экспериментально определите её таблицу истинности.

 

 

  • По завершении работы отключите выключатель «СЕТЬ» блока испытания цифровых устройств А1 и автоматический выключатель в однофазном источнике питания G1.

 

 


4. Сборка и тестирование последовательностных узлов
цифровых устройств


4.1. Триггеры

 

- Логические схемы

- Схемы электрические соединений

- Перечень аппаратуры

- Указания по проведению эксперимента


Логические схемы

Триггер – последовательностное устройство, имеющее 2 устойчивых состояния и способное переключатся из одного состояния в другое под воздействием внешних сигналов. При отсутствии внешних сигналов триггер сохраняет свое состояние, что обуславливает его применение в качестве элемента памяти емкостью 1 бит.

В общем случае триггеры различных типов содержат элемент памяти и разнообразные комбинационные схемы формирования сигналов управления. Элемент памяти состоит из двух инверторов, охваченных глубокой положительной обратной связью, поэтому переход из одного состояния в другое происходит лавинообразно за очень короткое время.

В работе тестируются асинхронные RS и синхронные D, T, JK триггеры.


RS триггер – триггер с раздельной установкой состояния логического нуля и логической единицы. Общее обозначение двух вариантов RS триггеров и варианты их реализации на элементах ИЛИ-НЕ (а) и И-НЕ (б) показаны на рисунке.

 

 

а)

б)

 

На рисунке использованы следующие обозначения

- прямой выход триггера.

- инверсный выход триггера. Состояние инверсного выхода всегда противоположно состоянию прямого выхода .

- вход установки 1 на прямом выходе (Set). Для триггера (рис. а) переключение происходит при (прямой вход), а для триггера (рис. б) – при (инверсный вход, обозначен окружностью).

- вход установки 0 на прямом выходе (Reset). Для триггера (рис. а) переключение происходит при (прямой вход), а для триггера (рис. б) – при (инверсный вход, обозначен окружностью).

Данные RS триггеры являются асинхронными одноступенчатыми триггерами, переключение которых происходит непосредственно в момент изменения входных сигналов.

Таблица переходов RS триггера на элементах ИЛИ-НЕ (рис. а)

 

  
  
Неопределенно

 

В таблице и обозначают, соответственно, текущее и последующее состояние триггера. Логическая функция переходов RS триггера на элементах ИЛИ-НЕ имеет вид

 

.

 

При выходы триггера . После одновременной установки состояние триггера неопределенно, возможно как , так и .

Таблица переходов RS триггера на элементах И-НЕ (рис. б)

 

Неопределенно
  
  

 

Логическая функция переходов RS триггера на элементах ИЛИ-НЕ имеет вид

 

.

 

При выходы триггера . После одновременной установки состояние триггера неопределенно, возможно как , так и .

 


D триггер – триггер задержки (Delay), передающий информацию со входа на выход в момент появления синхронизирующего (тактирующего) импульса. В комплект миниблоков включен синхронный D триггер, выполненный на микросхеме 1533ТМ2 (74ALS74). Графическое обозначение D триггера приведено на рисунке.

 

 

На рисунке использованы следующие обозначения:

, - прямой и инверсный выходы триггера. Состояние инверсного выхода всегда противоположно состоянию прямого выхода .

- информационный (Data) вход триггера.

- вход синхронизации (Clock) триггера. Черточка на выводе входа С означает, что запись информации в триггер со входа происходит при переходе сигнала синхронизации из 0 в 1, т. е. при нарастании сигнала, при его положительном перепаде.

- асинхронный вход установки 1 на прямом выходе (Set) независимо от состояния сигналов и . Вход инверсный – изменение состояния триггера происходит при .

- асинхронный вход установки 0 на прямом выходе (Reset) независимо от состояния сигналов и . Вход инверсный – изменение состояния триггера происходит при .

Как и в триггере, одновременная подача сигналов запрещена, поскольку состояние триггера после установки неопределенно.

Таблица переходов D триггера. Переход из состояния в происходит при положительном перепаде сигнала .

 

  
  
  
  

 

 


T триггер – триггер со счетным входом, изменяющий свое состояние на противоположное при приходе управляющего импульса (или фронта импульса). В работе тестируется T триггер созданный на основе триггера. Соединение инвертирующего выхода с информационным входом приводит к тому, что триггер меняет свое состояние при каждом положительном перепаде сигнала на входе синхронизации (см. рисунок).

 

 

На рисунке использованы следующие обозначения:

, - прямой и инверсный выходы триггера. Состояние инверсного выхода всегда противоположно состоянию прямого выхода .

- информационный (Data) вход триггера.

- счетный вход (Toggle) триггера. Смена состояния триггера происходит при положительном перепаде сигнала на входе .

- асинхронный вход установки 1 на прямом выходе (Set) независимо от состояния триггера и сигнала . Вход инверсный – изменение состояния триггера происходит при .

- асинхронный вход установки 0 на прямом выходе (Reset) независимо от состояния триггера и сигнала . Вход инверсный – изменение состояния триггера происходит при .

Как и в триггере, одновременная подача сигналов запрещена, поскольку состояние триггера после установки неопределенно.

 


JK триггер – универсальный синхронный двухступенчатый триггер (1533ТВ9, 74ALS112). Триггер имеет синхронные входы (установка ) и (установка ). Смена состояния триггера происходит по отрицательному перепаду сигнала (переход из 1 в 0) на входе синхронизации . В отличие от триггера, при , триггер меняет свое состояние на противоположное ( ), т. е. работает как счетный триггер. Обозначение триггера приведено на рисунке.

 

 

На рисунке использованы следующие обозначения:

, - прямой и инверсный выходы триггера. Состояние инверсного выхода всегда противоположно состоянию прямого выхода .

- вход установки триггера в состояние .

- вход установки триггера в состояние .

- вход синхронизации триггера. Черточка на выводе входа С обозначает, что смена состояния триггера происходит при переходе сигнала синхронизации из 1 в 0, т. е. при уменьшении сигнала, при его отрицательном перепаде.

- асинхронный вход установки 1 на прямом выходе (Set) независимо от состояния триггера и сигналов , , . Вход инверсный – изменение состояния триггера происходит при .

- асинхронный вход установки 0 на прямом выходе (Reset) независимо от состояния триггера и сигналов , , . Вход инверсный – изменение состояния триггера происходит при .

Как и в триггере, одновременная подача сигналов запрещена, поскольку состояние триггера после установки неопределенно.

 

Таблица переходов триггера при .

 

   
   
   
   
   
   
   
   

Переход из состояния в происходит при отрицательном перепаде сигнала на входе синхронизации .


Схемы электрические соединений

Предыдущая статья:Схема для тестирования мультиплексора на наборном поле блока испытания цифровых устройств А1. Следующая статья:Схема электропитания блока испытания цифровых устройств
page speed (0.0466 sec, direct)