Отчет по лабораторной работе №4 (Вариант 3) (Лабораторная работа №4 (Мультиплексоры))
Описание файла
Файл "Отчет по лабораторной работе №4 (Вариант 3)" внутри архива находится в папке "Лабораторная работа №4 (Мультиплексоры)". Документ из архива "Лабораторная работа №4 (Мультиплексоры)", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "электроника" из , которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "лабораторные работы", в предмете "электроника и микропроцессорная техника" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "Отчет по лабораторной работе №4 (Вариант 3)"
Текст из документа "Отчет по лабораторной работе №4 (Вариант 3)"
Исследование мультиплексоров
Студент МГТУ им. Н.Э. Баумана
группы БМТ1-61 Бойко Андрей.
Отчёт по лабораторной работе №4 “Исследование мультиплексоров”
по курсу “Электроника и микропроцессорная техника (часть 2)”
Руководитель работы: Иванцов Владимир Иванович.
Преподаватель: Иванцов Владимир Иванович.
Выполнение работы.
1. Исследование ИМС 564КП2 в качестве коммутатора цифровых сигналов:
- на информационные входы D0…D7 мультиплексора подать комбинацию сигналов, заданную преподавателем из Таблицы 2, с тумблерного регистра;
- на адресные входы A2, A1, A0 подать сигналы Q2, Q1, Q0 с выходов 3-разрядного двоичного счетчика (младший разряд – нулевой). Счетчик собрать на JK-триггерах;
- снять временную диаграмму сигналов при E=1.
Схема 1. 3-х разрядный двоичный счетчик на JK-триггерах.
Временные диаграммы синхроимпульсов, подаваемых с генератора, и сигналов с разрядов счетчика.
Осциллограммы синхроимпульсов, подаваемых с генератора, и сигналов с разрядов счетчика.
Таблица 1. Таблица истинности JK-триггера.
J | K | |
0 | 0 | |
1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 1 |
В счетном T-триггере используется только четвертая строка Таблицы 1. Для этого входы J и K присоединяются к потенциалу, соответствующему логической единице: . В момент среза тактового импульса триггер переключается на противоположное состояние . Таким образом, счетный триггер имеет единственный тактовый вход, который обозначается T. Частота повторения сигнала Q вдвое меньше, чем частота повторения импульсов T, т. е. T-триггер делит частоту импульсов на 2.
Счетные триггеры широко применяются в счетчиках, распределителях и делителях частоты, а также в различных переключателях. Для реализации счетного триггера обычно пользуются ИМС JK-триггера, входы J и K которого соединяют с источником питания.
Счетчики импульсов позволяют подсчитать количество поступающих на вход импульсов. Результат счета в них записывается в двоичном коде. Максимальное число N, которое может быть записано в счетчике, равно (2n-1), где n – число разрядов счетчика. Каждый разряд счетчика включает в себя триггер. Наиболее проста схема счетчика на синхронных T-триггерах. На Схеме 1 показана схема трехразрядного счетчика на сложение. Он осуществляет счет импульсов от 0 до 7. Число N может быть увеличено при подключении к выходу счетчика дополнительных разрядов. Первый триггер счетчика образует младший разряд, сигнал A0 поступает на вход второго разряда, выходное напряжение которого подается на вход третьего разряда и т. д.
Рассмотрим функционирование счетчика. Пусть в схеме подачей сигналов на установочные входы всех триггеров установлено исходное состояние . Срезом входных импульсов T переключается триггер младшего разряда счетчика. Срезом напряжения A0 переключается триггер второго разряда счетчика. Срез сигнала A1 вызывает переключение триггера третьего разряда.
Нетрудно видеть, что состояние разрядов представляет собой запись числа поступивших импульсов в двоичном коде. После записи максимального числа N счетчик автоматически обнуляется, т. е. устанавливается . При поступлении дальнейших импульсов начинается новый цикл счета. Частота повторения выходного сигнала в i-ом разряде в 2i раза меньше частоты повторения импульсов T.
Осциллограммы синхроимпульсов, подаваемых с генератора, и сигналов с разрядов счетчика см. в Приложении 1.
Результаты измерений параметров синхроимпульсов, подаваемых с генератора и сигналов с разрядов счетчика.
Синхроимпульсы:
длительность паузы между импульсами ;
Первый разряд счетчика (Q0):
длительность паузы между импульсами ;
Второй разряд счетчика (Q1):
длительность паузы между импульсами ;
Третий разряд счетчика (Q2):
длительность паузы между импульсами ;
Таблица 2.
№ варианта | Логическая функция | |
3 | 10110101 | 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 13 |
(*) | 10010000 |
Схема 2. Исследование ИМС 564КП2 в качестве коммутатора цифровых сигналов.
Временная диаграмма сигналов при для варианта №3.
Временная диаграмма сигналов при для варианта (*). Данный вариант предложен Иванцовым В.И. при выполнении лабораторной работы.
2. Повторить п. 1, задавая на информационные входы 0В, , , , , , . Напряжения питания , , , , снимаются с диодного ограничителя (рис. 1).
С использованием осциллографа получены следующие значения напряжений на диодном ограничителе:
0.4В | |
0.7В | |
1.05В | |
1.4В | |
1.75В |
На основании полученных результатов можно сделать вывод, что порог срабатывания ИМС 564КП2 лежит между напряжениями и . Итак, диапазон, в котором происходит дифференцировка логических 0 и 1, составляет В.
Временная диаграмма сигналов при для варианта (*) при 0В, , .
Временная диаграмма сигналов при для варианта (*) при , , .
3. Исследование ИМС 564КП2 в качестве генератора логической функции четырех аргументов. Логическая функция задается преподавателем из Таблицы 2. Проверить работу генератора в статическом и динамическом режимах. Снять временные диаграммы сигналов генератора.
№ варианта | Логическая функция | |
3 | 10110101 | 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 13 |
Таблица 3. Таблица истинности функции .
X4 | X3 | X2 | X1 | Y | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 2 |
0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 3 |
0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 4 |
0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 5 |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 6 |
0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 7 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 8 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 9 |
1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 10 |
1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 11 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 12 |
1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 13 |
1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 14 |
1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 15 |
X1 | |||||
X2 | 1 | 1 | 1 | ||
1 | X4 | ||||
1 | 1 | 1 | |||
1 | 1 | ||||
X3 |
Итак, необходимо синтезировать комбинационную схему (КС), выполняющую функцию , заданную диаграммой Вейча на основе 8-канального мультиплексора. Минимальная дизъюнктивная нормальная форма (МДНФ) функции имеет 1 представление:
Для наиболее рационального использования адресных входов на них следует подавать те переменные, от которых наиболее сильно зависит МНДФ функции. Например, если в МДНФ функции какая-либо переменная вообще не входит, то нет смысла использовать ее в качестве адресной переменной, т. к. соответствующий адресный вход не будет нести никакой логической нагрузки. Поэтому в качестве адресных переменных следует использовать те переменные, которые входят в МДНФ наибольшее число раз как с инверсией, так и без нее.