IV . Порядок выполнения работы

1. Исследование двоичных счетчиков в статическом и динамическом режимах.

Эксперимент состоит в том, что на вход счетчика с последовательным переносом подаются одиночные импульсы и записывается состояние триггеров счетчика. Составляется таблица переключений счетчика /таблица 1./ и определяется коэффициент пересчета. Затем на вход счетчика подается последовательность импульсов, зарисовываются временные диаграммы и определяется задержка, создаваемая счетчиком t_з поcл. Эксперимент повторяется для счетчика с параллельным групповым переносом и для него определяется задержка t_з пар.

Для проведения эксперимента необходимо:

1.1. Образовать счетчик с последовательным переносом при помощи переключателя "Вид перекоса", расположенного на лабораторном стенде.

1.2. Подключить вход счетчика "СЧЕТ" (вход Т) с выходом генератора одиночных импульсов F. Вход генератора F должен быть соединен с генератором синхроимпульсов G (частота 500кГц).

1.3. Включить лабораторный стенд в сеть.

1.4. Нажать на кнопку "Пуск" и записать состояние первых четырех триггеров счетчика в таблицу 1, используя индикацию на светодиодах.

Таблица 1.

n	Q4	Q3	Q2	Q1
0 1 2 3 4 … 16 17

1.5. повторно нажать на кнопку "пуск" и записать новое состояние счетчики и т.д. до заполнения таблицы 1.

При выполнении этого пункта с помощью программы моделирования необходимо загрузить схему 27_1, приведенную на рис. 5. Для исследования схемы в статическом режиме клавишей “пробел (Space)” подключить счетчик к кнопке, управляемой клавишей J, и затем подавать ею серию импульсов, фиксируя состояние счетчика по светодиодным пробникам.

Рис. 5. Счетчик с последовательным переносом.

1.6. По таблице 1 определить коэффициент пересчета счетчика.

1.7. Повторить эксперимент для счетчика с параллельным переносом. Для этого необходимо образовать счетчик с параллельным переносом с помощью переключателя. Переключатель "Вид переноса" поставить в положение "Сквозной".

1.8. Набрать произвольный код (например 1010) тумблерами регистра RG. Нажать кнопку "Зап. RG" и, используя индикацию светодиодов, убедиться в правильности записанного кода.

1.9. Соединить выход генератора F с входом "Y" счетчика СТ.

1.10. Нажать кнопку "Пуск" генератора F и записать состояние первых четырех триггеров в таблицу 3, используя индикацию на светодиодах.

1.11. Пересоединить выход генератора F с входа "Y" счетчика СТ на вход "СЧЕТ" (вход Т).

1.12.Нажимая кнопку "Пуск", записывать в таблицу 3.

Таблица 3.

n	Q4	Q3	Q2	Q1
0 1 2 3 4 5 …	П р о и з в о л ь н ы й

состояние первых четырех триггеров счетчика до получения на выходе записанного кода в пункте 1.10.

При моделировании загружается схема 27_2, приведенная на рис.6. Остальные пункты выполняются аналогично предыдущему счетчику.

Рис. 6. Счетчик с параллельным переносом.

2. Образовать вновь счетчик с последовательным переносом переключателем "Вид переноса"

2.1. Подключить вход "СЧЕТ" счетчика с генератором G синхроимпульсов ( выход 500кГц). /Светодиоды счетчика должны все светиться/.

2.2. Синхронизировать осциллограф импульсами, подаваемыми на вход счетчика.

2.3. Подключая осциллограф ко входу счетчика и к его выходам 1, 2, 3 и 4, зарисовать временные диаграммы. Убедиться в том, что каждый из триггеров счетчика увеличивает период импульсов в два раза.

2.4. Для четырех разрядов счетчика с последовательным переносом определить задержку сигнала в счетчике t_{а посл.}, считая, что срабатывание счетчика происходит при подаче положительного фронта входного импульса.

Рекомендуется задержку выходного сигнала, снимаемого с четвертого разряда счетчика относительно входного t_{з посл.} Измерять на максимально возможной скорости развертки осциллографа.

2.5. Повторить 2.4 для четырех разрядов счетчика с параллельным переносом. /Переключатель "Вид переноса" должен быть в положении "Сквозной".

При работе с программой моделирования в схемах, приведенных на рис. 5 и рис.6 подключаем вход счетчика к источнику прямоугольных импульсов клавишей “пробел (Space)”. Необходимо зарисовать диаграммы напряжений с логического анализатора для двух видов счетчиков. При этом рекомендуется установить частоту импульсов с источника равную 10 КГц и внутреннюю частоту синхронизации логического анализатора (internal clock rate) 20 КГц. Затем установив частоту с источника прямоугольных импульсов равную 10 МГц с помощью осциллографа определить время задержки по задним фронтам импульсов на входе счетчика и выходе его старшего разряда. Пример определения времени задержки приведен на рис. 7. Время задержки определяется как разность времени между красным и синим маркерами (Т2-Т1) и данном примере составляет 15 нс.

Рис. 7. Пример измерения времени задержки счетчика.

3. Исследование недвоичных счетчиков в статическом режиме.

Эксперимент состоит в том, что на вход недвоичного счетчика с последовательным переносом подаются одиночные импульсы и записывается состояние четырех разрядов счетчика. В результате определяется таблица переключений счетчика и коэффициент пересчета. Результаты эксперимента оформляются в виде таблицы 4.

Таблица 4.

N	Q4	Q3	Q2	Q1
0 1 2 3 … 11

Для проведения эксперимента необходимо:

3.1. Собрать схему недвоичного счетчика с последовательным переносом, изображенную на рис.8.

3.2. Определить состояние триггеров счетчика после подачи каждого одиночного импульса. Результаты эксперимента занести в таблицу 4.

3.3. По таблице определить коэффициент пересчета счетчика.

3.4. Собрать счетчик с заданным преподавателем коэффициента пересчета. Убедиться, что счетчик функционирует нормально, для чего снять таблицу переключений.

Рис.8. Недвоичный счетчик.

Вданной работе счетчик с произвольным коэффициентом пересчета К создается путем обнаружения в двоичном счетчике необходимого кода числа /состояния/, определяемого заданным коэффициентом пересчета, и сбрасыванием его в нулевое состояние.

Необходимый код обнаруживается логическим элементом И-НЕ, сигнал с которого осуществляет сброс счетчика в нулевое состояние /см. рис.8/.

Можно показать, что на элемент И-НЕ необходимо подавать только сигналы "1" из обнаруженного кода. Так например, для получения К=9 /1001/ на элемент И-НЕ необходимо подать сигналы выходов Q4 и Q1 счетчика.

При моделировании необходимо загрузить схему 27_3, приведенную на рис. 9. Исследуется статический и динамический режим работы счетчика. В статическом режиме по показаниям светодиодных пробников заполняется табл. 4. В динамическом режиме зарисовывается диаграмма напряжений на логическом анализаторе.

Рис. 9. Недвоичный счетчик.

4. Исследование распределителя импульсов на счетчике и дешифраторе в статическом режиме.

Эксперимент состоит в том, что на двоичный счетчик с последовательным переносом подаются одиночные импульсы и записывается состояние триггеров четырехразрядного счетчика и сигналы на выходе, подключенного к нему дешифратора. Дешифратор служит для преобразования двоичного кода в единичный позиционный код, которым, в данной работе, управляется цифровой индикатор. Результаты эксперимента оформляются в виде таблицы 5.

Для проведения эксперимента необходимо:

4.1. Образовать двоичный счетчик с последовательным переносом при помощи переключателя.

4.2. Определить состояние триггеров счетчика и сигналы на выходе дешифратора после подачи каждого одиночного импульса на счетчик.

Результаты эксперимента занести в таблицу 5.

Данный пункт в программе моделирования не выполняется.

Таблица 5.

n	Q4	Q3	Q2	Q1	В ы х о д ы д е ш и ф р а т о р а
0 1 2 3 … 16					0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

ОТЧЕТ

Отчет должен содержать:

1. Схемы исследуемых счетчиков.

2. Таблицы экспериментальных данных.

3. Осциллограммы напряжений.

4. Выводы по каждой из снятых зависимостей.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гольденберг Л.М.Импульсные устройства – М.: Радио и связь, 1991.

2. Под ред. Шилейко А.В. Электронные устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. –М.,: Транспорт, 1989.

Дата добавления: 2021-06-02; просмотров: 92; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12

Мы поможем в написании ваших работ!