Схема для тестирования JK триггера на наборном поле блока испытания цифровых устройств А1

Перечень аппаратуры

Указания по проведению эксперимента

• Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
• Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электропитания.
• Соберите исследуемую логическую цепь на наборном поле блока испытания цифровых устройств А1.
• Включите устройство защитного отключения и автоматический выключатель в однофазном источнике питания G1.
• Включите выключатель «СЕТЬ» блока испытания цифровых устройств А1.
• Протестируйте триггеры, и убедитесь, что они функционируют в соответствии с их описанием. При необходимости изменения исследуемой схемы отключите выключатель «СЕТЬ» блока испытания цифровых устройств А1, измените схему, включите выключатель «СЕТЬ».
• По завершении работы отключите выключатель «СЕТЬ» блока испытания цифровых устройств А1 и автоматический выключатель в однофазном источнике питания G1.

4.2. Счетчики

- Логические схемы

- Схемы электрические соединений

- Перечень аппаратуры

- Указания по проведению эксперимента

Логические схемы

В работе тестируются четырехразрядные двоичные суммирующий и вычитающий счетчики, двоично-десятичный счетчик и двоично-десятичный реверсивный счетчик.

Двоичный суммирующий асинхронный счетчик собирается на триггерах по логической схеме, приведенной на рисунке.

триггеры счетчика выполнены на основе триггеров из набора миниблоков. Положительный перепад сигнала на входе счетчика увеличивает содержимое счетчика на 1. Переход любого триггера счетчика из состояния 1 в 0 приводит к появлению положительного перепада на инверсном выходе этого триггера и переключению триггера следующего разряда. При счете состояние триггеров счетчика меняется в соответствии с таблицей.

Десятичное число	Выходы

Для нормальной работы счетчика на входах и триггеров должна быть установлена логическая 1. Переход сигнала 0 на одной из этих шин немедленно переводит счетчик в состояние 0₁₀=0000₂ (вход ) или 15₁₀=1111₂ (вход ) и блокирует счет. Счет возобновиться после восстановления .

Одновременно с увеличением числа на прямых выходах триггеров счетчика, двоичное число на инверсных выходах триггеров убывает от 15₁₀=1111₂ до 0₁₀=0000₂, т. е относительно инверсных выходов счетчик можно рассматривать как вычитающий. Тогда, при счете, состояние триггеров счетчика меняется в соответствии с таблицей.

Десятичное число	Выходы

Другой вариант вычитающего счетчика можно получить, если на вход следующего триггера подать сигнал с прямого выхода предыдущего триггера. При счете на прямых выходах триггеров будет формироваться убывающее двоичное число. Логическая схема такого счетчика приведена на рисунке.

Если пред началом счета счетчик был установлен в состояние 0₁₀=0000₂, то первый положительный перепад на входе переведет его в состояние 15₁₀=1111₂, и, в дальнейшем, двоичное число на прямых выходах триггеров будет убывать в соответствии с таблицей.

Десятичное число	Выходы

Для нормальной работы счетчика на входах и триггеров должна быть установлена логическая 1. Переход сигнала 0 на одной из этих шин немедленно переводит счетчик в состояние 0₁₀=0000₂ (вход ) или 15₁₀=1111₂ (вход ).

Двоично-десятичный счетчик создан на основе двоичного суммирующего счетчика. Дополнительная комбинационная логическая цепь выявляет появление в счетчике числа 10₁₀=1010₂ и сбрасывает счетчик в состояние 0.

При счете двоичное число на выходах счетчика меняется в соответствии с таблицей.

Десятичное число	Выходы	Примечание
					Сброс в состояние 010=00002

Для нормальной работы счетчика на входах и триггеров должна быть установлена логическая 1. Установка 0 на входе приводит к сбросу счетчика, т. е. переводит его в состояние 0₁₀=0000₂.

Попытка установки счетчика в состояние 15₁₀=1111₂ сигналом приводит к неопределенным результатам. Действительно, при счетчик переходит в состояние 15₁₀=1111₂. Установка в состояние 1 триггеров второго ( ) и четвертого ( ) разрядов приводит к появлению 0 на выходе элементов И-НЕ, И. Таким образом 0 устанавливается и на входах всех триггеров. При триггеры переходят в состояние, когда сигналы на прямом и инверсном выходе одинаковы, и равны 1. При выходе из этого состояния ( ) состояние триггеров счетчика неопределенно.

Двухкаскадный двоично-десятичный реверсивный счетчик выполнен на микросхемах 1533ИЕ6 (74ALS192).

Положительный перепад на входе «+1» (при сигнале 1 на входе «-1») увеличивает содержимое счетчика, а на входе «-1» - уменьшает (на входе «+1» сигнал 1). При подаче 1 на входы сброса счетчики обнуляются. Если содержимое счетчика равно 9₁₀=1001₂, то положительный перепад на входе «+1» переводит счетчик в состояние 0₁₀=0000₂, и на выходе переноса «+1» появляется положительный перепад, добавляющий 1 в счетчик старшего разряда.

При уменьшении содержимого счетчика, находящегося в состоянии 0₁₀=0000₂, счетчик переходит в состояние 9₁₀=1001₂ и на выходе «-1» формируется сигнал вычитания 1 в счетчике старшего разряда.

Схемы электрические соединений