КСлаб1э. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисциплін "схемотехніка еом" "компютерна схемотехніка"
![]()
|
Узлы последовательностного типаТриггер — простейший последовательный элемент с двумя состояниями, содержащий элементарную запоминающую ячейку и схему управления, которая изменяет состояние элементарной ячейки. Состояние триггера зависит как от комбинации на входах, так и от предшествующего состояния. Триггерные устройства лежат в основе компьютерной оперативной памяти и используются во множестве последовательных схем. Триггер можно создать из простых логических элементов. ![]() RS-триггер имеет только 2 установочных входа: S (set — установка) — установка выхода Q в 1 и R (reset – сброс) – сброс выхода Q в 0. Для этого триггера является недопустимой одновременная подача команд установки и сброса (R = S = 1), поэтому состояние выхода в этом случае остается неопределенным и, вообще говоря, не описывается. Работа триггера описывается таблицей функцион6орования:
“Q-1” – сохраняет предыдущее состояние триггера, “x” – неопределенное состояние. ![]() Отличительной особенностью JK-триггера является наличие двух информационных входов: J и К. Эти входы определяют изменение состояния триггера по фронту импульса на счетном входе, как показано в выделенной части таблицы функционирования. Установочные входы работают как и у RS-триггера. Данный JK-триггер устанавливается единицами, и информация заносится в него по отрицательному фронту импульса на счетном входе. При подаче на входы установки двух единиц одновременно выходы устанавливаются в 1. Таблица функционирования
“” – отрицательный перепад тактового импульса, “x” – неопределенное состояние. ![]() Этот элемент подобен JK-триггеру, описанному выше, за исключением того, что установка триггера производится логическим 0. Таблица функционирования
“” – отрицательный перепад тактового импульса, “x” – неопределенное состояние. ![]() Информация со входа D заносится в триггер по положительному перепаду тактового импульса и сохраняется до следующего положительного перепада на счетном входе. Таблица функционирования
![]() Этот триггер подобен D-триггеру, описанному выше, за исключением того, что у него имеется два установочных входа: установка (Preset) и сброс (Clear), работающих как у RS-триггера. Таблица функционирования
“” – положительный перепад счетного импульса. ![]() Счетчик – элемент, осуществляющий счет импульсов, подаваемых на его вход. Двоичное число, представляемое состоянием его выходов, по фронту импульса на i счетном входе увеличивается на единицу. Описываемое устройство представляет собой четырехразрядный счетчик с двумя входами синхронизации и четырьмя выходами. Чтобы использовать счетчик по максимальной длине счета, генератор тактовых импульсов подключают к входу синхронизации CLKA и соединяют выход QA со входом синхронизации CLKB. Суммирование производится по отрицательному фронту импульса на счетном входе. Для сброса счетчика в 0 на входы RO1 и RO2 подают уровень логической 1. Таблица функционирования
Сброс счетчика:
![]() Последовательный, сдвиговый регистр – элемент, содержимое выходов которого при подаче тактового импульса может сдвигаться в сторону младших или старших разрядов. Он представляет собой несколько взаимосвязанных триггеров. Описываемый сдвиговый регистр способен обрабатывать данные в одном из следующих режимов: последовательный и параллельный ввод и вывод данных, сдвиг влево, сдвиг вправо. По приходу каждого тактового импульса на вход регистра выполняется операция над данными, определенная состоянием управляющих входов S0 и S1. Таблица установки режимов
Если на вход сброса (Clear) подать логический 0, то на всех выходах установится уровень логического 0. Таблица функционирования
– положительный перепад тактового импульса. а, Ь, с, d – состояния на входах А,В,С или D соответственно. QA0, QB0, QC0, QD0 – текущее состояние соответствующих выходов. QAN, QBN, QCN, QDN – предыдущее состояние соответствующих выходов. Гибридные компонентыЦ ![]() Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) осуществляет преобразование цифрового сигнала в аналоговый. Описываемый ЦАП имеет 8 цифровых входов и 2 входа (I + I и I – I) для подачи опорного тока IОП. ЦАП формирует на выходе ток IВЫХ, который пропорционален входному числу NBX. Выходной ток определяется по формуле : ![]() где IОП – опорный ток, определяемый последовательно подключенными ко входу UОП+ или UОП–. источником напряжения UОП и сопротивлением R: ![]() Второй выход является дополнением первого. Его ток определяется из выражения: ![]() В Electronics Workbench также имеется ЦАП, который осуществляет преобразование цифрового сигнала в напряжение на выходе. Выходное напряжение определяется по формуле: ![]() где UОП – опорное напряжение. А ![]() Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) производит преобразование аналогового напряжения в число. Представленный АЦП переводит аналоговое напряжение UBX на входе в 8-разрядное двоичное число NВЫХ по формуле: ![]() где [ ] – целая часть, Ufs = UОП+ – UОП– – разница напряжений на опорных входах. 5 ![]() Таймер – элемент, имеющий цифровой вход и выход. Он характеризуется временем задержки Td. Изменение состояния на его выходе происходит через время, определяемое временем задержки Td. 555 таймер – интегральная схема, наиболее часто употребляемая как мультивибратор, одновибратор или управляемый напряжением генератор. Состояние выхода таймера изменяется через время, определяемое внешней времязадающей RC-цепью. Принципиально 555 таймер состоит из двух компараторов, делителя напряжения, триггера и разряжающего транзистора. О ![]() Одновибратор вырабатывает импульс фиксированной длительности в ответ на управляющий перепад на его входе. Длина выходного импульса определяется внешней времязадающей RC-цепью. Установка значений элементов и приборовПростые аналоговые элементы, такие, как различные источники, конденсаторы, катушки индуктивности, резисторы, имеют один или несколько параметров. Сложные элементы имеют несколько взаимосвязанных параметров, которые вместе формируют модель конкретного элемента. Кроме заземления и соединяющего узла (которые не имеют параметров), все элементы имеют определенные значения параметров, установленные по умолчанию, и которые можно при необходимости изменить. Значения параметров элементов, установленные по умолчанию, приведены ниже в таблице. |