отчет 10. Отчет по практической работе 10 Изучение работы триггеров
 Скачать 333.37 Kb.
|
 МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «МИРЭА – Российский технологический университет» РТУ МИРЭА
Институт кибернетики Кафедра общей информатики ОТЧЕТ ПО ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ №10 «Изучение работы триггеров» по дисциплине «ИНФОРМАТИКА» Выполнил студент группы ИКБО-16-21 ЕмельяновМ.М. Принял доцент кафедры ОИ к.т.н Воронов Г.Б.  Практическая «__»_______2021 г. работа выполнена «Зачтено» «__»_______2021 г. Москва 2021 СОДЕРЖАНИЕ 1. Постановка задачи и персональный вариант 4 1.1. Одноступенчатый асинхронный RS-триггер на элементах И-НЕ 4 RS-триггер – это триггер с раздельной установкой состояний логического нуля и единицы (с раздельным запуском). Он имеет два информационных входа S и R. По входу S триггер устанавливается в состояние Q = 1 (= 0), а по входу R – в состояние Q = 0 (= 1).Асинхронные RS-триггеры. Они являются наиболее простыми триггерами. качестве самостоятельного устройства применяются редко, но являются основой для построения более сложных триггеров. В зависимости от логической структуры различают RS-триггеры с прямыми и инверсными входами.. ИЛИ-НЕ – триггер с прямыми входами входами. И-НЕ – триггер с инверсными входами. Выход каждого из логических элементов подключен к одному из входов другого элемента, что обеспечивает триггеру два устойчивых состояния. 4 5 1.2. Одноступенчатый асинхронный RS-триггер на элементах ИЛИ-НЕ 5 1.3. Одноступенчатый синхронный RS-триггер на элементах И-НЕ 5 6 Рисунок 3- Одноступенчатый синхронный RS-триггер на элементах И-НЕ 6 1.4. Двухступенчатый синхронный RS-триггер с асинхронными входами предустановки, выполненный на элементах И-НЕ 6 1.5. Одноступенчатый D-триггер, выполненный на элементах И-НЕ 7 D-триггером называется триггер с одним информационным входом, работающий так, что сигнал на выходе после переключения равен сигналу на входе D до переключения, т. е. . Основное назначение D-триггеров – задержка сигнала, поданного на вход D. Он имеет информационный вход D (вход данных) и вход синхронизации С. Вход синхронизации С может быть статическим (потенциальным) и динамическим. У триггеров со статическим входом С информация записывается в течение времени, при котором уровень сигнала С = 1. В триггерах с динамическим входом С информация записывается только в течение перепада напряжения на входе С. 7 1.6. Динамический RS-триггер, работающий по переднему фронту, выполненный на элементах И-НЕ 9 9 1.7. Динамический RS-триггер, работающий по заднему фронту, выполненный на элементах ИЛИ-НЕ 9 1.8. Т-триггер с асинхронными входами предустановки, выполненный на основе двухступенчатого RS-триггера 10 T-триггер — это счетный триггер. У данного триггера имеется только один вход. Принцип работы T-триггера заключается в следующем. После поступления на вход T импульса, состояние триггера меняется на прямо противоположное. Счётным он называется потому, что T триггер как бы подсчитывает количество импульсов, поступивших на его вход. Жаль только, что считать этот триггер умеет только до одного. При поступлении второго импульса T-триггер снова сбрасывается в исходное состояние 10 1.9. JK-триггер 11 ВЫВОДЫ 13 Список информационных источников 14 1. Постановка задачи и персональный вариантИзучить на практике работу триггеров, показанных на рисунках ниже (рис. 1-9). 1.1. Одноступенчатый асинхронный RS-триггер на элементах И-НЕRS-триггер – это триггер с раздельной установкой состояний логического нуля и единицы (с раздельным запуском). Он имеет два информационных входа S и R. По входу S триггер устанавливается в состояние Q = 1 ( = 0), а по входу R – в состояние Q = 0 ( = 1).Асинхронные RS-триггеры. Они являются наиболее простыми триггерами. качестве самостоятельного устройства применяются редко, но являются основой для построения более сложных триггеров. В зависимости от логической структуры различают RS-триггеры с прямыми и инверсными входами.. ИЛИ-НЕ – триггер с прямыми входами входами. И-НЕ – триггер с инверсными входами. Выход каждого из логических элементов подключен к одному из входов другого элемента, что обеспечивает триггеру два устойчивых состояния. Таблица переходов триггера (табл. 1) и его функциональная схема. Таблица 1
|
| S | R | Q(t+1) |  | Режим |
| 0 | 0 | Q(t) |  | Запрещенная комбинация |
| 0 | 1 | 0 | 1 | Установка 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | Установка 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | Хранение |
Рисунок 2 - Одноступенчатый асинхронный RS-триггер на элементах ИЛИ-НЕ
1.3. Одноступенчатый синхронный RS-триггер на элементах И-НЕ
Синхронные RS-триггеры. Триггерные ячейки – это основа делителей частоты, счетчиков и регистров. В этих устройствах записанную ранее информацию по специальному сигналу, называемому тактовым, следует передать на выход и переписать в следующую ячейку. Для осуществления такого режима в RS-триггер необходимо ввести дополнительный вход С, который может быть статическим или динамическим, т. е. получим синхронный RS-триггер.
Таблица переходов триггера (табл. 3) и его функциональная схема
Таблица 3
| C | S | R | Q(t+1) | | Режим |
| 0 | * | * | Q(t) | | Хранение |
| 1 | 0 | 0 | Q(t) | | Хранение |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | Установка 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | Установка 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | Запрещенная комбинация |
Рисунок 3- Одноступенчатый синхронный RS-триггер на элементах И-НЕ
1.4. Двухступенчатый синхронный RS-триггер с асинхронными входами предустановки, выполненный на элементах И-НЕ
Таблица переходов триггера (табл. 4) и его функциональная схема.
Таблица 4
| C |  |  | S | R | Q(t+1) | | Режим |
| * | 0 | 0 | * | * | 1 | 1 | Запрещенная комбинация |
| * | 0 | 1 | * | * | 1 | 0 | Асинхронная 1 |
| * | 1 | 0 | * | * | 0 | 1 | Асинхронная 0 |
| 0 | 1 | 1 | * | * | Q(t) | | Хранение |
| 1 | 1 | 1 | * | * | Q(t) | | Хранение |
 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | Синхронная установка 0 |
| | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | Синхронная установка 0 |
| | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | Запрещенная комбинация |
Рисунок 4 - Двухступенчатый синхронный RS-триггер с асинхронными входами предустановки, выполненный на элементах И-НЕ
1.5. Одноступенчатый D-триггер, выполненный на элементах И-НЕ
D-триггером называется триггер с одним информационным входом, работающий так, что сигнал на выходе после переключения равен сигналу на входе D до переключения, т. е.
. Основное назначение D-триггеров – задержка сигнала, поданного на вход D. Он имеет информационный вход D (вход данных) и вход синхронизации С. Вход синхронизации С может быть статическим (потенциальным) и динамическим. У триггеров со статическим входом С информация записывается в течение времени, при котором уровень сигнала С = 1. В триггерах с динамическим входом С информация записывается только в течение перепада напряжения на входе С. Таблица переходов триггера (табл. 5) и его функциональная схема.
Таблица 5
| C | D | Q(t+1) | | Режим |
| 0 | * | Q(t) | | Хранение |
| 1 | 0 | 0 | 1 | Установка 0 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | Установка 1 |
Рисунок 5- Одноступенчатый D-триггер, выполненный на элементах И-НЕ
1.6. Динамический RS-триггер, работающий по переднему фронту, выполненный на элементах И-НЕ
Таблица переходов триггера (табл. 6) и его функциональная схема
Таблица 6
| C | | | Q(t+1) | | Режим |
| 0 | * | * | Q(t) | | Хранение |
| 1 | * | * | Q(t) | | Хранение |
| | 0 | 0 | 0 | 0 | Запрещенная комбинация |
| | 0 | 1 | 1 | 0 | Синхронная установка 1 |
| | 1 | 0 | 0 | 1 | Синхронная установка 0 |
| * | 1 | 1 | Q(t) | | Хранение |
Рисунок 6 - Динамический RS-триггер, работающий по переднему фронту, выполненный на элементах И-НЕ
1.7. Динамический RS-триггер, работающий по заднему фронту, выполненный на элементах ИЛИ-НЕ
Таблица переходов триггера (табл. 7) и его функциональная схема.
Таблица 7
| C | | | Q(t+1) | | Режим |
| 0 | * | * | Q(t) | | Хранение |
| 1 | * | * | Q(t) | | Хранение |
| | 1 | 1 | 1 | 1 | Запрещенная комбинация |
| | 0 | 1 | 1 | 0 | Синхронная установка 1 |
| | 1 | 0 | 0 | 1 | Синхронная установка 0 |
| * | 0 | 0 | Q(t) | | Хранение |
Рисунок 7- Динамический RS-триггер, работающий по заднему фронту, выполненный на элементах ИЛИ-НЕ
1.8. Т-триггер с асинхронными входами предустановки, выполненный на основе двухступенчатого RS-триггера
T-триггер — это счетный триггер. У данного триггера имеется только один вход. Принцип работы T-триггера заключается в следующем. После поступления на вход T импульса, состояние триггера меняется на прямо противоположное. Счётным он называется потому, что T триггер как бы подсчитывает количество импульсов, поступивших на его вход. Жаль только, что считать этот триггер умеет только до одного. При поступлении второго импульса T-триггер снова сбрасывается в исходное состояниеТаблица переходов триггера (табл. 8) и его функциональная схема.
Таблица 8
| Т | | | Q(t+1) | | Режим |
| * | 0 | 0 | 1 | 1 | Запрещенная комбинация |
| * | 0 | 1 | 1 | 0 | Асинхронная 1 |
| * | 1 | 0 | 0 | 1 | Асинхронный 0 |
| 0 | 1 | 1 | Q(t) | | Хранение |
| 1 | 1 | 1 | Q(t) | | Хранение |
| | 1 | 1 | | Q(t) | Переключение в противоположное состояние |
Рисунок 8- Т-триггер с асинхронными входами предустановки, выполненный на основе двухступенчатого RS-триггера
1.9. JK-триггер
Таблица переходов JK-триггера, собранного по схеме без инвертора, (табл. 9) и его функциональная схема.
JK триггер - синхронный двухступенчатый триггер, который изменяет свое внутреннее состояние по переднему фронту на входе «C», в зависимости от состояния входов «J» и «K», и копирует свое внутреннее состояние на выход по заднему фронту на входе «C»
Таблица 9
| C | | |  | K | Q(t+1) | | Режим |
| * | 0 | 0 | * | * | 1 | 1 | Запрещенная комбинация |
| * | 0 | 1 | * | * | 1 | 0 | Асинхронная 1 |
| * | 1 | 0 | * | * | 0 | 1 | Асинхронный 0 |
| 0 | 1 | 1 | * | * | Q(t) | | Хранение |
| 1 | 1 | 1 | 1 |  | 0 | 1 | Подмена входов C и K |
| 1 | 1 | 1 | | 1 | 1 | 1 | Подмена входов C и R |
| | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | Синхронная установка 0 |
| | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | Синхронная установка 1 |
| | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | Режим Т-триггера |
Рисунок 9- JK-триггер, выполненный по схеме без инвертора
ВЫВОДЫ
В ходе практической работы выполнены следующие задачи: построение одноступенчатого асинхронного RS-триггера на элементах И-НЕ и ИЛИ-НЕ, построение одноступенчатого синхронного RS-триггера на элементах И-НЕ, построение двухступенчатого синхронного RS-триггера с асинхронными входами предустановки, выполненного на элементах И-НЕ, построение одноступенчатого D-триггера, выполненного на элементах И-НЕ, построение динамического RS-триггера, работающего по переднему фронту, выполненного на элементах И-НЕ, построение Динамического RS-триггера, выполненного на элементах ИЛИ-НЕ, построение Т-триггера с асинхронными входами предустановки, выполненного на основе двухступенчатого RS-триггера и построение JK-триггера.Список информационных источников
1. Смирнов, С.С., Карпов Д.А. Информатика: Методические указания по выполнению практических работ / С.С. Смирнов, Д.А Карпов: МИРЭА – Российский технологический университет, 2020. – 102с. (22.11.21)
2.Лекции по информатике С.С. Смирнова. (URL: https://online/edu.mirea.ru/course/view.php . (22.11.21)