Модель разрабатываемого операционного элемента (ОЭ)
Накапливающий счетчик выполняет микрооверацию
усч: P0.А(1:3) = А (1:3) + 1 (или P0.А(1:3) = А (1:3) - 1)
в отличие от функции комбинационного счетчика:
P0.B(1:3) = А (1:3) + 1 (или P0.B(1:3) = А (1:3) - 1).
Анализируя приведенную выше микрооперацию накапливающего счетчика, можно сказать, что поскольку накапливающий счетчик при подаче в его схему управляющего сигнала усч должен увеличивать (уменьшать) свое предыдущее состояние на 1, то нужна память для хранения текущего состояния счетчика. Другими словами, чтобы сделать из трехразрядного комбинационного счетчика накапливающий, нужно подключить к нему трехразрядный регистр. Структурная схема трехразрядного накапливающего двоичного счетчика приведена на рисунке 3.1. Кроме микрооперации ycч данный счетчик выполняет микрооперацию усбр (установки начального значения счетчика в ноль, т.е. сброса регистра). Дополнительный триггер запоминает перенос предыдущего такта, что позволяет видеть четырехразрядный результат микрооперации счета (при переходе регистра в новое состояние выходной перенос комбинационного счетчика изменяется в соответствии с новым состоянием регистра).
Схема, которая в каждый момент времени (моменты времени отсчитывают синхроимпульсы) меняет свое состояние, а затем в течение такта хранит его, называется последовательностной (в отличие от комбинационной, у которой выходы моментально реагируют на изменение входной комбинации).
Рисунок 3.1 – Структурная схема трехразрядного накапливающего
двоичного счетчика
Разработка тестов для проверки работоспособности схемы
Тесты для проверки работы последовательностной схемы (накапливающего счетчика) удобно представить в виде временных диаграмм (рисунок 3.3). Будем считать, что до подачи сигнала усбр схема находилась в одном из восьми возможных состояний (изображено на диаграмме закрашенными прямоугольниками. В момент подачи усбр =1 на всех трех выходах счетчика установится нулевой уровень. При каждом перепаде из 0 в 1сигнала усч счетчик будет переходить в следующее состояние. Последовательность состояний инкрементирующего счетчика: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 0, … . Последовательность состояний декрементирующего счетчика: 0, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, … . Анализируя временную диаграмму работы счетчика, можно сделать вывод, что на выходе А3 (младшего разряда счетчика) частота базовой синхросерии (усч) делится на 2, на выходе А2 – на 4, на выходе А1 (старшего разряда трехразрядного счетчика) – на 8. Значит, счетчик можно использовать в цифровых устройствах как делитель частоты.
Рисунок 3.3 – Временные диаграммы работы трехразрядного
накапливающего инкрементирующего (декрементирующего)
двоичного счетчика (достроить)
Разработка и макетирование принципиальной схемы ОЭ
Схема трехразрядного накапливающего инкрементирующего (декрементирующего) двоичногосчетчика, разработанная для сборки на макете Logic-Trigger изображена на рисунке 3.4.
|
Рисунок 3.4 – Схема трехразрядного накапливающего
инкрементирующего (декрементирующего) двоичногосчетчика,
Сборка и отладка схемы на макете L ogic -Trigger
Описать, какие проблемы и неисправности возникли при наладке схемы на макете, их причины, и каким образом они были устранены.
Работа накапливающего счетчика была проверена в пошаговом режиме. Последовательность смены состояний счетчика соответствовала приведенной в п.3.3, что позволило сделать вывод о работоспособности схемы.
ВЫВОД
Вывод по лабораторной работе должен констатировать, что достигнуты все цели работы (перечисляются), и выполнены все поставленные задачи (перечисляются).
Дата добавления: 2020-11-27; просмотров: 85; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!