Файл: Отчет по очередной работе должен начинаться с нового листа.doc

4. ЗАДАНИЕ 3. Исследование D - триггера.

4.1. Установить технологическую карту II-4. Подготовить таблицу переключений триггера по форме табл. 3.

Таблица 3

Таблица переходов D - триггера

	1	2	3	4	5	6	7	8
Dt-1	0	0	1	1	1	0	1	0
Ct
t+1
t+1

Примечание к таблице. t – момент перехода сигнала на входе С из 0 в 1; t-1 – момент времени, предшествующий такому переходу; t+1 – последующий за переходом момент времени.

4.2. Провести серию опытов по записи в D - триггер чисел, приведенных в таблице 3. Каждый опыт заключается в установке очередного числа на D входе триггера и формировании импульса на тактирующем входе С. Значение числа задается переключателем S1. Импульс формируется при нажатии и последующем отпускании кнопки SB1. Свободному состоянию кнопки SB1 соответствует уровень 1 на входе С. Нажатие кнопки вызывает появление на этом входе триггера уровень 1.

---

Примечание. На технологической карте показан формирователь импульса F, включенный между кнопкой SB1 и входом С триггера. Его назначение устранять явления "дребезга контактов" кнопки SB1. На логику работы триггера влияния он не оказывает.

4.3. По результатам опытов построить временные диаграммы работы исследуемого триггера, включающие следующие зависимости: D(t), C(t), (t), (t). Диаграммы следует расположить друг под другом и для каждой использовать один масштаб по оси времени.

5. ЗАДАНИЕ 4. Исследование Т - триггера.

5.1. Установить технологическую карту II-7. Преобразовать D - триггер в Т - триггер путем установки перемычки между точками X1 и Х2, расположенными на сменной плате. Такое соединение разрешается проводить при выключенном стенде!

Подготовить таблицу переходов триггера по форме таблицы 5.

5.2. Используя кнопку SB1, подать на тактирующий вход С триггера серию из 8 импульсов. После каждого импульса фиксировать в таблице состояние триггера.

Таблица 5

Таблица переходов Т - триггера

	1	2	3	4	5	6	7	8
Ct
t+1

---

5.3. По результатам измерений построить временные диаграммы работы триггера: С(t), (t).
Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Для каждого задания приводятся:

- название;

- исследуемая схема;

- таблица переходов триггера;

- временные диаграммы работы триггера (для D и Т триггеров);

- выводы.

Вопросы для самоконтроля

1. Объяснить назначение R, S, D, С входов триггеров.

2. Что такое активный уровень?

3. Почему RS-триггера на элементах 2И-НЕ называют триггером с инверсными входами?

4. Что такое "запрещенная" комбинация входных сигналов?

5. Что такое синхронный триггер?

6. Что такое асинхронный триггер?

7. Чем отличается триггер с динамическим тактирующим входом от триггера со статическим (потенциальным) тактирующим входом?
3.3. Лабораторная работа № 3. "Исследование регистров"
Цель работы
Практическое изучение организации и логики работы регистров различных типов.

Краткие теоретические сведения

Регистр представляет собой группу запоминающих элементов, объединенных общими сигналами управления и предназначенную для приема, хранения, и передачи двоичного числа. Помимо перечисленных функций регистров, некоторые из них могут выполнять и преобразование двоичного числа. В качестве запоминающих элементов регистра используются тактируемые триггеры. Отдельные триггеры, входящие в состав регистра, называют разрядами регистра. В зависимости от способа записи и считывания двоичного числа различают параллельные и последовательные (сдвигающие) регистры.

В параллельном регистре запись отдельных разрядов двоичного числа во все разряды регистра происходит одновременно. На рис. 12 приведен вариант построения параллельного регистра на D - триггерах.

Двоичное число, предназначенное для записи в регистр, подается на информационные входы триггеров: D₁ - D₄. Тактирующие входы всех триггеров объединены, образуя один вход – С, управляющий записью входного двоичного числа. Для записи числа в регистр необходимо на вход С триггера подать управляющий сигнал записи. Такой сигнал для рассматриваемой схемы регистра представляется в виде перехода информации на входе С из 0 в 1. После прихода сигнала записи входное двоичное число записывается в регистр и хранится там до тех пор, пока в регистр не будет записано новое число. Информация, записанная в регистр, присутствует на выходах регистра Q

---

₁ - Q₄ и в любой момент времени может быть прочитана. Рассмотренная схема регистра имеет простейшую логику работы. Возможно построение параллельных регистров, имеющих более широкие возможности, например, возможность обнуления регистра, для чего триггер оснащается специальным управляющим входом R.




Рис. 12. Параллельный регистр на D - триггерах
В
последовательных регистрах запись двоичного числа в регистр происходит последовательно по отдельным разрядам числа. На рис. 13 приведен вариант схемы последовательного регистра, выполненного на основе D - триггеров.
Рис.13. Последовательный регистр на D - триггерах

Как и в параллельном регистре, тактирующие входы триггеров объединены, образуя единый вход, управляющий записью информации в регистр. Последовательный регистр имеет единственный вход для приема записываемой информации – вход D. Процесс записи входного четырехразрядного двоичного числа в регистр показан на рис. 14.

Р
ис.14. Запись числа в последовательный регистр
Запись числа в регистр производится поразрядно. Вначале на входе D регистра устанавливается значение старшего разряда числа. После этого на вход записи С поступает импульс записи, что приводит к записи в первый триггер информации со входа D. Затем на входе D устанавливают значение следующего разряда числа, которое с приходом очередного импульса записи запишется в первый триггер регистра. В то же самое время информация, хранимая в первом триггере на момент прихода второго импульса записи, будет перенесена во второй триггер. Далее на входе D устанавливается значение следующего разряда числа и т.д. В конечном итоге входное четырехразрядное число будет записано в регистр после четвертого импульса записи, пришедшего на вход С триггера. Таким образом, во время записи отдельных разрядов числа каждый из них последовательно перемещается (сдвигается) от младшего разряда регистра (триггера) к более старшему.

Если последовательный регистр имеет выходы от всех триггеров, то значения отдельных разрядов записанного двоичного числа присутствуют на этих выходах (Q

---

₁ - Q₄) и поэтому число оказывается доступным для одновременного считывания всех его разрядов. С этой точки зрения, последовательный регистр можно рассматривать как устройство, преобразующее входное число из последовательного способа представления в параллельный формат.

Используя свойство перемещения информации, записанной в последовательный регистр от одного триггера к другому (с приходом очередного импульса записи), возможно чтение записанного числа в последовательном виде. В этом случае используется единственный выход регистра – выход старшего разряда Q₄. Для чтения очередного разряда числа на вход С триггера каждый раз подают тактирующий импульс.

Существуют микросхемы универсальных регистров, способных работать как в режиме параллельного регистра, так и в режиме последовательного регистра. Для выбора режима работы такой регистр имеет специальный управляющий вход. Используя универсальный регистр, можно проводить преобразование двоичного числа из параллельного формата представления в последовательный формат. Примером такого регистра является микросхема К155ИР1.

Порядок выполнения работы

При домашней подготовке

1. Используя учебную литературу и конспект лекций повторить:

- логику работы D - триггера;

- организацию и логику работы последовательных и параллельных регистров.

2. Дать ответы на приведенные ниже вопросы самостоятельного контроля знаний.

При работе в лаборатории

1. ЗАДАНИЕ 1. Организация параллельного регистра на D - триггерах.

1.1. Установить на стенд сменную плату П II и технологическую карту II-5.

1.2. Соединить перемычкой точки X1, X2, расположенные на плате. После чего включить стенд. Для правильной работы схемы исследуемого регистра переключатель SA5 должен быть в нижнем положении!

1.3. Используя переключатели SA1, SA2 и кнопку SB1, научиться записывать в регистр различные двоичные числа. Обратить внимание на изменение уровня сигнала на входе С регистра, при котором происходит запись числа в триггер.

1.4. Сделать выводы о необходимой последовательности действий для записи числа в параллельный регистр.

2. ЗАДАНИЕ 2. Организация последовательного регистра на D - триггерах.

2.1. Установить технологическую карту II-6 и перевести переключатель SA5 в верхнее положение.

2.2. Используя переключатель SA1 и кнопку SB1, научиться записывать в регистр двоичные числа. Обратить внимание на перемещение информации от триггера младшего разряда к триггеру старшего разряда.

---