Токхейм Р. - Основы цифровой электроники (1988)(ru) (775262), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Пусть установлено, что 2-разрядный счетчик неисправен, но его можно сбросить в исходное состояние 00 (с помощью переключателя, показанного слева на рис. 7.20,6). Счетчик эксплуатируется при нормальной температуре; при внешнем осмотре не обнаружено никаких признаков его неисправности. ГЛАВА 7 Проверка счетчика начинается с подачи импульсов на синхроннзирующий вход триггера Т! от генератора цифровых импульсов (типа показанного на рис. 7.18). В соответствии с рис.
7.20,6 щупом генератора импульсов нужно коснуться вывода 1 микросхемы. Повторяющиеся импульсы на входе счетчика приводят к следующей счетной последовательности на его выходе: 00 (сброс), 01, 10, 11, 10, 11, 10, !1 и т.д. Складывается впечатление, что на выходе Д триггера Т2 происходит «залипание» ВЫСОКОГО уровня"; прн асинхронном сбросе счетчика этот выход приводится к НИЗКОМУ уровню.
Питание отключается, и микросхема 747б для проверки соединяется с помощью зажима с логическим монитором (тнпа показанного на рис. 7.17,б). Снова включается питание. Переключателем «Сброс» инициируется установка счетчика в нулевое состояние. Результат, индицируемый на панели монитора после сброса счетчика, показан на рис. 7.20,в. Реальные логические уровни на выводах микросхемы 747б, определяемые по излучению соответствующих светодиодов, сравниваются с теми, которых следует ожидать в исправном счетчике. При этом необходимо пользоваться схемой расположения выводов данной микросхемы (рис. 7.20, б). Последовательно просматривая значения логических уровней на различных выводах, вы сможете обнаружить наличие НИЗКОГО или неопределенного логического уровня на выводе 7. Этот вывод микросхемы соответствует асинхронному входу предварительной установки (Рб или РГт), где в соответствии со схемой счетчика (рис.
7.20,а) должен быть ВЫСОКИЙ уровень. При НИЗКОМ же или неопределенном уровне на данном входе выход Д триггера Т2 может «залипать» в состоянии ВЫСОКОГО уровня. Логический пробник (типа показанного на рис. 7.17,а) используется для проверки вывода 7 микросхемы. Ни один из светодиодов на панели логического пробника не загорается. Это значит, что на выводе 7 нет ни ВЫСОКОГО, ни НИЗКОГО уровня„н, вероятнее всего, он имеет плавающий потенциал в неопределенной области между НИЗКИМ и ВЫСОКИМ уровнями. Микросхема извлекается из 1б-штырьковой панели.
Оказывается, что вывод 7 микросхемы подогнут и не кон- тактирует с гнездом панельки: именно поэтому на нем и наблюдается плаваюгций потенциал. Дефект иллюстрируется на рис. 7.21. Такую довольно типичную неисправность очень трудно обнаружить в работающем устройстве, когда микросхема вставлена в панель. В рассмотренном примере для отыскания неисправности " Неисправносгь подобного рода называеюя «констангным нулем» или «константной единицей» в зависимости от того, какому логическому сигналу соответствует наблюдаемый неизменный уровень; термин «залиланне» заимствован из области релейно-контактных схем, где аналогичные явления связаны с залипанием контактов реле.- Пряли ред.
счетчики Рнс. 7.21. Подогнутый вы- вод ввнлсв нрнчнной нонв- леннн на нем нлаванннего вотенвнала. меод Невбоме ввнвхм средства преверам схем Выполняя гледуюецие задания, проверьте, хорошо ли вы ус- воили изложенный материал. 31. В схеме счетчика (рис. 7.20) на выводы 4, 9, 12 и 16 микросхемы 7476, связанные с входами / и К триггеров, нужно подать (ВЫСОКИЙ, НИЗКИЙ) логический уровень. 32. Переключателем «Сброс» (рис. 7.20) устанавливаются логические уровни сигнала на выводах 3 и 8 микросхемы 7476.
Эти выводы связаны со входами триггеров. 33. В схеме счетчика (рис. 7.20) на выводы 2 н 7 микросхемы 7476, связанные со входами . триггеров, нужно подать (ВЫСОКИЙ, НИЗКИЙ) логический уровень. счетчика использовались самые различные средства. Вопервых, это схема счетчика и ваше собственное понимание принципов ее работы (что важнее всего). Во-вторых, схема расположения выводов проверяемой микросхемы.
В-третьих, генератор цифровых импульсов для подачи одиночных импульсов на вход счетчика. В-четвертых, логический монитор для проверки логических уровней на всех выводах микросхемы 7476. В-пятых, логический пробник для проверки подозреваемого вывода микросхемы. В конечном итоге неисправность удалось найти при целенаправленном внешнем осмотре микросхемы, извлеченной из панельки. Ваше понимание принципов работы цифровых схем и ваш собственный эксперимеипшльный опыт, вероятно, наиболее важные средства проверки этих схем. Генераторы цифровых импульсов, логические пробники, логические мониторы и осциллографы могут только помочь быстро найти неисправность.
«Плавающие» входы (из-за отсутствия контакта между выводом микросхемы и гнездом панельки) довольно часто встречаются в цифровых устройствах, собираемых студентами. Очень важно поэтому убедиться в каждом конкретном случае в наличии соответствующих логических уровней на всех выводах микросхемы. Это важно для ТТЛ-ИС и тем более для КМОП-ИС. ГЛАВА 3 34. Неисправность микросхемы счетчика 7476 локализована:,.": у вывода с номером .. На этом выводе действует тогда как в исправном счетчике здесь:ъ должен быть ВЫСОКИЙ уровень.
Основные результаты главы Нарисуй Ге сяему асинхронного счетчика по модулю 8. Исполь- 2. зуйте три Ж-триггера. Изобрази~с тактовые импульсы, на входе СУХ. Нарисуйте вы- ходной 3-разрядный индикатор (раз- ряды- С, В, А; С-ССР) Нарисуй~с таблицу (аналогичную таблице на рис. 7.1), иллю- стрирующую двоич- ную и десятичную счетные последова- тельности лля счетчи- ка по модулю 8 (из задания 1).
3. Нарисуйте временные диаграммы (аналогичные диаграммам, приведенным на рис. 7.2,б), показывающие 8 тактовых импульсов и сигналы иа Соединяя три~геры друг с дру- гом, можно получить двоичные счетчики. Счетчики могут быть асин- хронными или синхронными, Асинхронные сче1чики иногда на- зывают счетчиками со сквозным переносом; они имеют более про- 6.
етую схемную реализапию по сравнению с синхронными счетчи- ками. 7. Модуль счетчика показывает, че- рез какое число различных со- стояний проходит счетчик в про- цессе одного полного цикла сче- та. Например, лля счетчика по 8. модулю 5 полным циклом является последовательность двоичных чисел 000, 001 010, 011, 100 (десятичные числа О, 1, 2. 3, 9, 4). На выхоле 4-разрялно1 о двоично- го счетчика индицируются 4 двоичных разряда; такой счет- чик считает от 0000 ло 1111 (от 0 до 15 в десятичной системе). Добавляя к основной схеме три1теров в счетчике логические элементы, можно получать счет- Итоговые задания к изучаемой главе чики с дополнительными характе- ристиками.
Можно, например, сделать счетчик, который прекра- щает счет (останавливается) на любом наперед заданном числе. Можно также изменять модуль счетчика. Счетчики могут считать как в прямом, так и в обратном на- правлении. Счетчики применяются в качестве делителей частоты, Они также широко используются для подсче- та или упорядочения некоторых событий. Промышленность выпускает боль- шое число различных счетчиков в виде монолитных ИС, спо- собных к автономной работе. Глубокое понимание принципов работы цифровВях схем и нако- пленный экспериментальный опьгг- гарантия успеха при отыс- кании неисправностей этих схем.
Логический пробник. вольтметр, ло~ический монитор, генератор цифровых импульсов и осцилло- граф-вашн основные помощники при проверке последователь- ностных логических схем. СЧЕТЧИКИ 1!. 12. выходах ((г) трип еров Т1„Т2 и ТЗ для счетчика по модулю 8 (из задания !). Используйте триггеры, управляемые по срезу тактового импульса. 4. Преобразуйте счетчик по модулю 8 (из задания !) в счезчик по модулю 5. Добавьзе в схему. первого счетчика логический элемент И вЂ” НЕ с двумя входами.
Используйте входы С(,й-, Ж-трип теро в. 5. Более сложную схем- ную реализацию имеет (асинхронный, синхронный) счетчик. 6. Тактовые входы син- хрониых счетчиков соединены (параллельно, последовательно). Нарисуйте схему асинхронного 4-разрядною вычитающего счетчика. В этом счезчике по модулю 16 используйте четыре Ж-трип ера. Укажите входные тактовые импульсы, вход Р5 и 4-разрядный выходной индикатор с разрядами (7, С, В и А.
Пусть асинхронный вычитающий счетчик (из задания 1) циклического типа. Назовите 3 двоичных числа, которые появятся на индикаторе вслед за числами: а) 0011; 6) 0010; в) 0001. Преобразуйте 4-разрядный вычитаюц1ий счетчик (из~?лпадйя 7) в счетчик, который считает от 1111 до 0000 и затем остана- вливается. Для реали- зации этой характери- стики добавьте в схе- му первого счетчика логический элемент ИЛИ с 4 входами. 10. По аналогии с рис. 7.! 2 нарисуйте структурную схему си- стемы из двух счетчи- ков — делителей ча- стоты, преобразующих входной сигнал с ча- стотой 100 Гц в вы- ходной сигнал с ча- стотой 1 Гц.
Введите соответствующие обо- значения. Назовите несколько возможных примене- ний счетчиков в каче- стве делителей час- тоты. Используйте рис. 7.13 для ответов на вопросы а — е по счетчику 7493. а. Какова максимальная длина счетной последовательности для этого счетчика? б. Микросхема 7493- (асинхронный, синхронный) счетчик. в.
В каком состоянии должны находиться входы сброса микросхемы 7493 в режиме переключения? г. Микросхема 7493 — (накапливающий, вычитающий) счетчик. д. Микросхема 7493 содержит трип еры (укажите число). в. Какую функцию вы- полняет логический 189 !4 15 16 для ответов на вопросы а — е по счетчику 74!92. а. Какова максимальная длина счетной последовательности для этого счетчика? 6. Микросхема 74192 (асинхронный, синхронный) счетчик. в.
Очистку счетчика инициирует входной сигнал логическою (ой) (О,!). г. Микросхема 74192- (вычитающий, накапливающий, реверсивный) счетчик. д. Как установить выходы микросхемы 74!92 в состояние 100!? е. Как задать в микросхеме 74192 режим обратною счета? По аналогии с рис 7.! 5,а нарисуйте схему применения счетчика 7493 в качестве 4-разрядного (по модулю 16) асинхронною счетчика.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
