Атаманов В.Н. - Иследование триггеров, страница 2

5, б) — по срезу импульса.Рис. 5. Условные изображения тактируемых D-триггеров:а — с потенциальным управлением; б — с динамическим управлением7Счетный T -триггер (его также называют триггером со счетнымвходом). Триггер имеет один управляющий вход T и два выхода: Q и Q. Информация на любом выходе такого триггера меняетсвой знак на противоположный при каждом положительном (илиотрицательном) перепаде напряжения на входе.

Счетный T -триггерможет быть создан на базе тактируемого D-триггера или тактируемых RS-триггеров.Условное обозначение счетного T -триггера, его структурнаясхема и временные диаграммы показаны на рис. 6. Как видноиз диаграммы, переключение триггера происходит при положительном перепаде тактирующего импульса, частота сигнала на выходеT -триггера в два раза ниже частоты сигнала на входе, поэтому егоможно использовать как делитель частоты с коэффициентом деления, равным двум. Счетный T -триггер, переключающийся приотрицательном перепаде напряжения на входе, может быть построен на основе двух последовательно соединенных RS-триггеров,первый из которых называют ведущим, а второй — ведомым.

Условное обозначение, структурная схема и временные диаграммы такоготриггера показаны на рис. 7. Представленную структуру называюттакже M S-триггером, или двухступенчатым триггером. При действии на входе фронта синхроимпульса информация записываетсяв ведущий триггер и при действии среза появляется на выходе ведомого триггера, т. е. на выходе двухступенчатого RS-триггера.Универсальный JK-триггер.

В сериях выпускаемых микросхемсуществуют также универсальные JK-триггеры. При соответствующем включении входов JK-триггер может выполнять функциитриггера любого другого типа.Рис. 6. Счетный T -триггер:а — условное обозначение; б — схема; в — временная диаграмма8Рис. 7. M S-триггер:а — условное обозначение; б — схема; в — временные диаграммыУсловное обозначение JK-триггера, схема его включения в качестве T -триггера и в качестве D-триггера представлены на рис. 8.Рис.

8. Универсальный JK-триггер:а — условное обозначение; б — схема включения в качествеT -триггера; в — схема включения в качестве D-триггераРис. 9. Графическое обозначение некоторых типов триггеровв сериях микросхемГрафическое обозначение некоторых типов триггеров в сериях микросхем приведены на рис. 9. Входы R и S в JK-триггерах и D-триггерах предназначены для предварительной установкии очистки.9Описание лабораторого стендаЛабораторный стенд содержит источники питания, контрольныеточки, измерительные приборы и разъем для присоединения исследуемого электронного устройства.

Исследуемые устройства размещены в кассетах, на лицевых панелях которых изображены принципиальные электрические схемы. Набор триггерных схем, исследуемых в данной работе, представлен на двух кассетах «Триггеры 1» и «Триггеры 2». Электрическая схема «Триггеры 1» показанана рис. 10.Рис. 10. Электрическая схема «Триггеры 1»Нумерация переключаемых контактов на рис. 10 соответствуетнумерации контактов переключателей, нанесенной на панели лабораторного стенда.Переключатели VD1 (контакты 1, 2), VD2 (контакты 3, 4), VD3(контакты 5, 6) служат для установки логического нуля или логической единицы на соответствующих входах A, B, C триггеров.10Наличие логических нуля или единицы на входах и выходахтриггера индицируется светодиодами VD1 ... VD11 . Свечение светодиода свидетельствует о наличии логической единицы на соответствующем входе или выходе, отсутствие свечения означает логический нуль.Задания и рекомендации по выполнениюработы на лаборатором стендеАсинхронный RS-триггер на элементах ИЛИ—НЕЗадание 1.

Исследовать экспериментально закон функционирования (режимы работы) асинхронного RS-триггера на элементахИЛИ—НЕ и составить таблицу переходов. Для этого необходимо:а) установить кассету «Триггеры 1» в лабораторный стенд;б) подключить исследуемый триггер к источнику питания;в) устанавливая поочередно все возможные комбинации логических нулей и единиц на входах исследуемого триггера, определитьпо светодиодам VD4 и VD5 состояние выходов и полученные результаты занести в табл. 2 отчета.Таблица 2ВходыРежим работыУстановка в состояние 0Установка в состояние 1ХранениеЗапрещенное состояниеВыходыS(B)R(A)Qt←−Qt01010110100110100001001011011110Qt+1←−Q t+1Задание 2. Посторить график изменения сигнала на прямом выходе триггера Q для заданной последовательности сигналов S и Rв соответствии с временными диаграммами (рис.

11).11Рис. 11. Временные диаграммы асинхронногоRS-триггера на элементах ИЛИ—НЕЗадание 3. Для интервалов времени а, б, в, г, д, е (см. рис. 11)определить режимы работы триггера и результаты занести в табл. 3.Изобразить графическое обозначение исследованного триггера.Интервал времениабвгдеТаблица 3Режим работыАсинхронный RS-триггер на элементах И—НЕЗадание 4. Исследовать экспериментально закон функционирования (режимы работы) асинхронного RS-триггера на элементахИ—НЕ и составить таблицу переходов. Для этого необходимо:а) установить соответствующую кассету в стенд;б) подключить исследуемый триггер к источнику питания;в) устанавливая поочередно все возможные комбинации логических нулей и единиц на входах исследуемого триггера, определитьпо светодиодам VD6 и VD7 (см.

рис. 10) состояние выходов и полученные результаты занести в табл. 4 отчета.Задание 5. Построить график изменения сигнала на прямом выходе триггера Q для заданной последовательности изменения входных сигналов R и S в соответствии с временными диаграммами(рис. 12).12Таблица 4ВходыРежим работыУстановка в состояние 0Установка в состояние 1ХранениеЗапрещенное состояниеВыходыtS(A)R(B)QtQ10011010010101101101111000010010Qt+1t+1QРис. 12.

Временные диаграммы асинхронногоRS-триггера на элементах И—НЕЗадание 6. Для интервалов времени а, б, в, г, д, е (рис. 12) определить режимы работы триггера и результаты занести в табл. 5.Изобразить графическое обозначение исследованного триггера.Интервал времениабвгдеТаблица 5Режим работы13Синхронный RS-триггерЗадание 7. Исследовать экспериментально закон функционирования (режимы работы) синхронного RS-триггера на элементахИ—НЕ и составить таблицу переходов. Для этого необходимо:а) установить кассету «Триггеры 1» в стенд;б) подключить исследуемый триггер к источнику питания;Таблица 6ВыходыВходыРежим работыУстановка в состояние 0ХранениеУстановка в состояние 1ХранениеЗапрещенное состояниеS(B)R(A)C01↑01↓00↑00↓10↑10↓00↑00↓11↑11↓QttQQt+1t+1Qв) устанавливая поочередно все возможные комбинации логических нулей и единиц на входах исследуемого триггера в соответ-Рис.

13. Временные диаграммы синхронного RS-триггера14ствии с табл. 6, определить по светодиодам VD8 и VD9 состояниевыходов, и полученные результаты занести в табл. 6 отчета.Задание 8. Построить график изменения сигнала на прямом выходе триггера Q для заданной последовательности входных сигналов R и S в соответствии с временными диаграммами (рис. 13).Представить графическое обозначение исследованного триггера.Синхронный D-триггерЗадание 9. Исследовать экспериментально закон функционирования (режимы работы) синхронного D-триггера на элементахИ—НЕ и составить таблицу переходов. Для этого необходимо:а) установить кассету «Триггеры 2» в стенд;б) подключить исследуемый триггер к источнику питания;Таблица 7ВыходыВходыРежим работыD(A)0Управление10Хранение1$$Qt×1×0CQtQt+1t+1Q∗∗в) устанавливая требуемое состояние входа D-триггера и подавая синхроимпульс на вход C, определить по светодиодам VD4и VD5 состояние выходов триггера, результаты занести в табл.

7отчета.Рис. 14. Временные диаграммы синхронного D-триггера15Задание 10. Построить график изменения сигнала на прямомвыходе триггера Q для заданной последовательности сигналов Dи C в соответствии с временными диаграммами (рис. 14).Двухступенчатый RS-триггерЗадание 11. Исследовать экспериментально закон функционирования (режимы работы) двухступенчатого RS-триггера на элементах И—НЕ и составить таблицу переходов. Для этого необходимо:а) установить кассету «Триггеры 2» в стенд;б) подключить исследуемый триггер к источнику питания;в) устанавливая поочередно все возможные комбинации логических нулей и единиц на входах исследуемого триггера в соответствии с табл. 8, определить по светодиодам VD8 и VD9 состояниевыходов, полученные результаты занести в табл.

8 отчета.ВходыРежим работыУстановка в состояние 0ХранениеУстановка в состояние 1ХранениеЗапрещенное состояниеS(B)R(A)01010000101000001111CQt∗Таблица 8Выходы←−←−Q t Qt+1 Q t+1∗Задание 12. Записать в отчет вывод о появлении информациина выходе ведущего (VD6 ) и ведомого (VD8 ) триггеров. Появлениеинформации оценивать относительно фронта или среза синхроимпульса.Задание 13. Построить график изменения сигнала на прямомвыходе триггера Q для заданной последовательности изменения16Рис. 15. Временные диаграммы двухступенчатого RS-триггеравходных сигналов R и S в соответствии с временными диаграммами (рис. 15).

Представить графическое обозначение исследованноготриггера.Универсальный JK-триггерЗадание 14. Исследовать экспериментально закон функционирования (режимы работы) универсального JK-триггера и составитьтаблицу переходов. Для этого необходимо:а) установить кассету «Триггеры 2» в стенд;б) подключить исследуемый триггер к источнику питания;ВходыРежим работыУстановка в состояние 0Установка в состояние 1ХранениеПереключениеJ(A)K(B)0101101000001111CQt∗Таблица 9Выходы←−←−Q t Qt+1 Q t+1∗в) устанавливая поочередно все возможные комбинации логических нулей и единиц на входах исследуемого триггера в соответ17ствии с табл.

9, определить по светодиодам VD10 и VD11 состояниевыходов, полученные результаты занести в табл. 9 отчета.Рис. 16. Временные диаграммы JK-триггераЗадание 15. Построить график изменения сигнала на прямомвыходе триггера Q для заданной последовательности изменениявходных сигналов J и K в соответствии с временными диаграммами (рис. 16). Представить графическое обозначение исследованноготриггера. Определить, функции какого триггера выполняет исследуемый JK-триггер при воздействии импульсов д и е (рис. 16).Правила техники безопасности1. Работа должна строго соответствовать заданиям и рекомендациям по выполнению.2. Перед включением стенда необходимо изучить функциональное назначение всех элементов коммутации (выключателей, переключателей и т.

п.) и убедиться в том, что все исследуемые в работеустройства отключены от источника электропитания.3. После окончания работы следует выключить электропитаниевсех исследованных устройств.4. При выполнении работ запрещается:а) включать схемы без разрешения преподавателя;б) пользоваться неисправными приборами и устройствами.Соблюдение данных правил каждым студентом обязательно!18Контрольные вопросы1. Что называют триггером?2. На какой элементной базе могут быть реализованы разныетриггеры?3. В чем принципиальное отличие между работой асинхронногои синхронного триггеров?4. Каковы наименования входов разных типов триггеров и ихфункциональное назначение?5. В чем принципиальное отличие между функционированиемодноступенчатых и двухступенчатых потенциальных триггеров?6.