Лабораторная работа № 11. Исследование счетчиков
Введение
Счетчики - устройство, предназначенное для счета числа импульсов, поступающих на его вход. Каждый счетный импульс изменяет состояние счетчика на единицу. Если при счете коды состояния расположены в возрастающем порядке, то счетчик называется суммирующем, если в убывающем порядке - вычитающим. Счетчики, у которых направление счета может изменяться, называются реверсивными.
Число разрешенных состояний счетчика называется модулем счета Кс. При поступлении на счетчик числа импульсов больше Кс счетчик возвращается в исходное состояние. Счетчики, у которых модуля счета равен целой степени числа 2 (Кс = 2n), называются двоичными. Основу счетчиков составляют триггерные схемы. Счетчики могут быть собраны на D-триггерах или JK-триггерах. Триггеры соединяются последовательно.
Число, образуемое состоянием инверсных выходов триггеров счетчика, связано с числом, образованным состоянием прямых выходов триггеров соотношением: NПР = 2n – NИНВ –1, где n – число разрядов счетчика.
По способу организации межразрядных связей счетчики делятся на:
· Асинхронные счетчики, в которых переключение триггеров в разрядах осуществляется последовательно один за другим;
· Синхронные счетчики, в которых переключение триггеров в разрядах осуществляется одновременно по сигналу синхронизации.
Основным динамическим параметром, определяющим быстродействие счетчика, является время установления выходного кода tk, характеризующее временной интервал между моментом подачи входного сигнала и моментом установления нового кода на выходе.
Цели и задачи работы
Цель работы: Изучение структуры и работы суммирующих и вычитающих двоичных счетчиков.
Задачи работы:
1. Исследование суммирующих счетчиков.
Выполнение работы:
Результаты занести в таблицы результатов экспериментов.
3. ЗАДАНИЕ.
3.1. Исследование асинхронного суммирующего счетчика на D-триггерах.
|
| Рис. 1. Асинхронный суммирующий счетчик на D- триггерах |
а. Соберите схему приведенную на рис. 1. Включите схему.
б. Подавайте на вход схемы тактовые импульсы при помощи ключа [С] и составьте таблицу состояний
Таблица 1 – Таблица состояний
| Q1 | Q2 | Q3 | Q4 | Индикатор Q | Индикатор ~Q | |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | F |
| 2 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | E |
| 3 | 0 | 1 | 0 | 0 | 2 | D |
| 4 | 1 | 1 | 0 | 0 | 3 | C |
| 5 | 0 | 0 | 1 | 0 | 4 | B |
| 6 | 1 | 0 | 1 | 0 | 5 | A |
| 7 | 0 | 1 | 1 | 0 | 6 | 9 |
| 8 | 1 | 1 | 1 | 0 | 7 | 8 |
| 9 | 0 | 0 | 0 | 1 | 8 | 7 |
| 10 | 1 | 0 | 0 | 1 | 9 | 6 |
| 11 | 0 | 1 | 0 | 1 | A | 5 |
| 12 | 1 | 1 | 0 | 1 | B | 4 |
| 13 | 0 | 0 | 1 | 1 | C | 3 |
| 14 | 1 | 0 | 1 | 1 | D | 2 |
| 15 | 0 | 1 | 1 | 1 | E | 1 |
| 16 | 1 | 1 | 1 | 1 | F | 0 |
Выводы
Выполнив данную лабораторную работу, мы смоделировали и исследовали асинхронный счетчик на D-триггерах. Так как один индикатор был подключён к Q-выходам триггеров, то при счёте отображаемые им коды располагались в возрастающем порядке, а вся система из соединенных таким образом триггеров и индикатора представляла собой суммирующий счётчик. В свою очередь, второй индикатор был подключён к ~Q-выходам и отображал коды, располагавшиеся в убывающем порядке. Такая система представляла собой вычитающий счётчик.