Лабораторный практикум (1084409), страница 8
Текст из файла (страница 8)
В большинстве электронных устройств необходимо отображать показания счетчика в десятичной форме счисления. Для этих целей создаются двоично-десятичные счетчики. Их особенностью является счет до 10 с последующим сбросом. Построение такого счетчика возможно на базе 4-разрядного двоичного счетчика с исключением избыточных состояний. Для этого в схему счетчика вводят дополнительные связи (см. рис. 10 пунктир). Состояния разрядов двоично-десятичного счетчика приведены в табл. 7.
Таблица 7.
| № имп. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Q1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| Q2 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| Q3 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| Q4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
До девятого импульса счет идет как у двоичного счетчика. Десятый импульс через дополнительные связи обеспечивает нулевое «0» исходное состояние всех разрядов счетчиков.
Краткое описание применяемого стенда
На передней панели лабораторного стенда имеется кнопочный разъем, в который вставляются сменные панели: панель 1 – логические элементы И-НЕ, ИЛИ-НЕ; панель 2 – логические элементы И, ИЛИ, НЕ; панель 3 – R-S триггер; панель 4 – J-K и D-триггеры; панель 5 – четырехразрядный двоично-десятичный счетчик; панель 6 – двоичный четырехразрядный счетчик; панель 7 – двоично-десятичный счетчик на микросхеме K155ИЕ2. Исследуемые схемы сменных плат выполнены на базе микросхем 155 серии: K155ЛАЗ, К155ТВ1, K155TM2, K155ИЕ2.
В левой части лабораторного стенда размещены источники входных напряжений и импульсов: потенциометр плавно изменяющегося входного сигнала Uвх с выходными гнездами Uвх, переключатели и выходные гнезда «уровень логический» входного напряжения, соответствующего логическим уровням «0» и «1» микросхем серии 155, выходные гнезда «импульс одиночный» различной полярности, выходные гнезда «генератор импульсный» с частотой входных импульсов 1, 10, 100 Гц и 1, 10, 100 кГц.
В правой части стенда размещены: счетчик импульсов, служащий для подсчета числа импульсов с исследуемых схем, имеющий переключатель «счет – уст. 0» и гнездо для подачи исследуемых сигналов, гнезда «нагрузка» и земля «
», тумблер «СЕТЬ» и лампочка индикации включения стенда.
В верхней центральной части стенда размещены вольтметры входного Uвх и выходного Uвых напряжений исследуемых схем, лампочки индикации номера исследуемой платы. В нижней центральной части размещены переключатели «логика», «триггеры» и «счетчик» номера исследуемой платы. Гнезда «вход» и «выход» для снятия и подачи сигналов на исследуемую схему.
Изложение методики выполнения лабораторной работы
1. Ознакомиться с описанием лабораторного стенда.
2. Установить потенциометр «Uвх » и переключатели «логика», «триггеры» и «счетчики» в крайнее левое положение. Включить тумблер «СЕТЬ».
3. Исследовать логический элемент И-НЕ.
3.1. Установить плату 1 в разъем передней панели стенда и укрепить ее двумя винтами (должна гореть лампочка индикации 1).
3.2. Переключатель «логика» поставить в положение 1, соединить между собой входные гнезда 1 и 2 схемы.
3.3. Подать сигнал Uвх на гнезда входа 1 и 2, а сигнал Uвых с гнезда 1 выход на гнездо входа вольтметра «Uвых».
3.4. Снять передаточную характеристику 
логического элемента И – НЕ, изменяя величину входного напряжения потенциометром «Uвх». Результаты занести в таблицу 1 отчета.
3.5. Разъединить входы 1 и 2 элемента И-НЕ, подать на них сигналы с гнезд «логический уровень».
3.6. Тумблерами «уровень логический» задать различные значения входных сигналов «0» и «1», регистрируя логическое состояние элемента с помощью вольтметра «Uвх». По результатам измерений составить таблицу истинности элемента И-НЕ (таблица 2 отчета).
3.7. Отсоединить провода и вернуть переключатели, тумблера и потенциометр «Uвх» в исходное положение.
4. Исследовать асинхронный R – S триггер, выполненный на логических элементах И – НЕ.
4.1. Установить плату 3 R – S триггера в разъем передней панели стенда и укрепить ее винтами (должна гореть лампочка индикации 3). Переключатель «триггеры» установитьт в положение 3.
4.2. Подать сигнал с гнезд «уровень логический» на R и S входы триггера (гнезда входа 2 и 4), а с гнезда выход 2 на вольтметр «
«.
4.3. Тумблерами «уровень логический» задать различные значения сигналов «0» и «1» на R и S входы триггера. По результатам измерений составить таблицу 3 истинности состояний R – S триггера, (комбинация R = S = 0 является запрещенной).
5. Исследовать двоичный четырехразрядный счетчик, выполненный на микросхеме типа KI55TM2.
5.1. Установить плату 6 двоичного счетчика на передней панели стенда. Переключатель «счетчик» установить в положение 6 (должна гореть лампочка индикации 6).
5.2. Соединить вход R двоичного счетчика (гнездо 5) с одним из гнезд «уровень логический» - «1», выход двоичного счетчика (гнездо 1) с вольтметром «Uвых ». Подать сигнал «импульс» на счетный вход С двоичного счетчика (гнездо 3) и на вход «счетчик импульсов» десятичного счетчика стенда. Установить «0» исследуемого двоичного счетчика (тумблер «уровень логический», последовательно установить в положения «1» 
«0» «1») и – «0» счетчика стенда (переключатель тумблер «счетчик импульсов» последовательно в положения «уст. 0» «счет»).
5.3. Произвести исследование двоичного счетчика: последовательно нажимая кнопку «импульс одиночный», измерять после каждого нажатия кнопки напряжение Uвых i каждого разряда счетчика (гнезда выходов 1, 2, 3 и 4). Составить таблицу 4 состояний двоичного счетчика.
6. Исследовать двоично – десятичный четырехразрядный счетчик, выполненный на микросхеме типа K155TB1.
6.1. Установить плату 5 двоично – десятичного счетчика в разъем на передней панели стенда. Переключатель «счетчик» установить в положение 5 (должна гореть лампочка индикации 5).
6.2. Повторить пункты 5.2.и 5.3. и заполнить таблицу 5 состояний двоично – десятичного счетчика.
6.3. Отсоединить провода, выключить стенд и измерительные приборы.
Порядок оформления отчета
По данным таблицы 1 построить передаточную характеристику элемента «И-НЕ» рис. 1 в отчете.
По формуле 
определить максимальное число импульсов, считаемое четырехразрядным двоичным счетчиком.
Контрольные вопросы
-
на примере ТТЛ логики объяснить принцип работы элемента И-НЕ;
-
что такое асинхронный R-S триггер и его схема на элементах И-НЕ ;
-
чем отличаются по принципу функционирования R-S триггер, D-тригггер и Т-триггер;
-
в чем проявляется многофункциональность J-K триггерра;
-
для чего применяется двоичный счетчик? Его таблица истинности;
-
назначение двоично-десятичного счетчика, его таблица истинности;
-
что такое разряд счетчика.
Список рекомендуемой литературы.
Герасимов В.Г. и др. Основы промышленной электроники. –М.: Высшая школа, 2000г.
Забродин Ю.С. Промышленная электроника. –М.: Высшая школа, 1982.
| Студент | Группа | Выполнено | |||||
| Курс | Сдано | ||||||
Лабораторная работа №11
Исследование логических элементов и импульсных схем
| № имп | Q1 | Q2 | Q3 | Q4 |
| 1 | ||||
| 2 | ||||
| 3 | ||||
| 4 | ||||
| 5 | ||||
| 6 | ||||
| 7 | ||||
| 8 | ||||
| 9 | ||||
| 10 | ||||
| 11 | ||||
| 12 | ||||
| 13 | ||||
| 14 | ||||
| 15 | ||||
| 16 |
Таблица 4
Q1
Uвх
Q1
1 Необходимо помнить, что аттенюатор уменьшает напряжение генератора в 100 раз.
0
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
