Краткие сведения из теории
 Скачать 1 Mb.
|
|
ЦЕЛЬ РАБОТЫ Цель работы – изучение действия нескольких типов интегральных триггеров: RS-триггера на логических элементах ИЛИ-НЕ и И-НЕ; тактируемого RS- триггера (RST-триггера); D-триггеров. Лабораторная работа выполняется при помощи пакета программ Workbench EDA 5.0 КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ Триггеры представляют собой устройство, обладающее несколькими устойчивыми состояниями. В схемах, работающих с двоичными числами, применяются триггеры с двумя устойчивыми состояниями, одно из которых соответствует логическому нулю, другое – логической единице. Записанная в триггере информация сохраняется до тех пор, пока триггер не изменит своего входного состояния. Управление триггером может быть асинхронным или тактируемым (синхронным). При асинхронным управлении триггер переключается сразу при поступлении сигналов управления. В тактируемых триггерах схема управления имеет дополнительные вход С (clock – синхронизация) для подачи тактовых импульсов через определенные интервалы времени. Тактовые импульсы разрешают схеме управления передать информацию к собственно триггеру и произвести переключение. RS-триггер имеет два информационных входа: вход S («set» - установка) и вход R («reset» - сброс). Подача на вход S сигнала логической единицы, а на вход R – нуля (S=1; R=0) устанавливает на выходе Q триггера сигнал 1. При комбинации R=1, S=0 на выходе триггера устанавливается состояние 0. Для данного триггера комбинация S=R=1 является запрещенной. При такой комбинации входных информационных сигналов состояние триггера будет неопределенным.  RST-триггер. Из-за различных помех как в самих схемах логических элементов, так и на их входах происходят ложные срабатывания RS-триггеров. Основным средством позволяющим исключить сбой является ввод синхронизирующего (тактируемого) сигнала. Такой триггер имеет три входа: управляющие - R, S и тактовый – С. При подаче тактового импульса состояние триггера изменится в соответствии со значениями R и S. В промежутках между тактовыми импульсами выходное состояние триггера остается неизменным  D-триггер - триггер задержки («delay» - задержка). Имеет два входа: информационный D и тактовый С. При поступлении синхросигнала на вход С триггер устанавливается в состояние, соответствующее потенциалу на входе D. Выходной сигнала триггера изменяется не сразу после изменения входного сигнала D, а только с приходом синхросигнала, т.е. с задержкой на одни период импульсов синхронизации.  ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ Лабораторная работа выполняется при помощи пакета программ Workbench EDA 5.0. В процессе выполнения лабораторной работы необходимо заполнить таблицы состояний для различных схем триггеров. Схемы исследуемых триггеров отображаются при загрузке соответствующих файлов. На рис.8 показан пример схемы для RS-триггера на логических элементах ИЛИ-НЕ. Для выполнения лабораторной работы необходимо: Загрузить файл, содержащий схему триггера, исследуемого в данном пункте лабораторной работы. После запуска процесса моделирования установить на выходе Q триггера состояние, указанное в столбце Qn . Состояния на входах и выходах определяются по состоянию соответствующих светодиодов: “красный” соответствует уровню логической единицы. Далее с помощью ключей R, S, подключаемых либо к источнику питания (уровень логической единицы), либо к шине «земля» (уровень логического нуля), подать на входы триггера состояние, указанное для них в заполняемой строке таблицы состояний («Устанавливаемые значения»). Для тактовых импульсов перепад 1/0 соответствует переходу в состояние логического нуля, а перепад 0/1 – в логическую единицу. Записать выходное состояние триггера после установки входной комбинации в графы «Наблюдаемые значения»: прямого выхода и инверсного. ХОД РАБОТЫ  Заполнение таблицы истинности для RS-триггера, выполненного на элементах ИЛИ-НЕ.Рис.4 Начальная схема Для заполнения таблицы состояний для данного триггера необходимо открыть файл _8.1.ewb. Таблица 1. Таблица состояний RS-триггера на элементах ИЛИ-НЕ
Заполнение таблицы истинности для RS-триггера, выполненного на элементах И-НЕ. Для заполнения таблицы истинности для данного триггера необходимо открыть файл _8.2.ewb.  Рис.5. Схема RS-триггера на логических элементах И-НЕ. Таблица состояний заполняется согласно методике, изложенной в пункте 4.1. Поскольку RS-триггер на элементах И-НЕ управляется сигналами низкого уровня для данного триггера запрещенной будет входная комбинация R=S=0. Таблица 2. Таблица состояний RS-триггера на элементах И-НЕ
Заполнение таблицы истинности для RST-триггера. Схема для данного пункта лабораторной работы находится в файле _8.3.ewb.  Рис.6. Схема RSТ-триггера Таблица 3. Таблица состояний RSТ-триггера
Заполнение таблицы истинности для D-триггера.  Рис.7. Схема D-триггера, срабатывающего по перепаду 0/1 Таблица 4. Таблица состояний D-триггера
В таблице 1 и таблице 2 необходимо заполнить строки «Наименование режима». Проанализировать принцип работы исследуемых триггеров. ВЫВОД | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||