9.3. Задание на проведение исследований

1. Исследуйте JK-триггер входящий в структуру регистра (рис. 9.1). Подавая сигналы на входы J и К и фиксируя состояние выхода Q0, составьте тактовые диаграммы JK-триггера. Обратите внимание на то, что вход K в данной микросхеме является инверсным. Контроль выходов регистра можно осуществить с помощью светодиодов подключенных через ограничительные резисторы номиналом 1 кОм.

2. Рис. 9.2. Универсальный регистр 74HC195

   Исследуйте работу регистра в режиме параллельной загрузки данных. В этом режиме информация заносится в регистр с входов D0…D3 при установленном низком уровне на входе разрешения параллельной загрузки PE и подаче синхроимпульса на вход CP (рис. 9.2). Синхроимпульсы должны иметь частоту порядка 0.5 … 1 Гц и подаваться с генератора сигналов специальной формы.

3. Исследуйте работу регистра в режиме последовательной загрузки данных (режим сдвигового регистра). Для занесения данных в этом режиме используются входы J и K, являющиеся входами первого триггера универсального регистра.

9.4. Содержание отчета

Отчет должен содержать исследуемые схемы, тактовые диаграммы работы JK-триггера и регистра в последовательном и параллельном режимах, выводы.

9.5. Вопросы для самопроверки

1. В чем состоят преимущества и недостатки параллельного и последовательного режима занесения данных?

2. На каких элементах реализуется структура регистров?

3. Возможен ли в данном регистре последовательный вывод информации после параллельного ввода?

4. Каким образом можно перевести триггер в режим хранения данных?

5. С какой целью в данной микросхеме вход K сделан инверсным?

Лабораторная работа №10

ИССЛЕДОВАНИЕ УНИВЕРСАЛЬНОГО СЧЕТЧИКА

Цели работы – ознакомиться с практическим применением микросхем универсальных счетчиков, научиться реализовывать различные коэффициенты пересчета с использованием дополнительных логических элементов.

10.1. Исходные данные

1. В лабораторной работе исследуется универсальный счетчик 74HC193 (КР1564ИЕ7). Подробная информация по микросхеме приведена в приложении.

2. Для питания схемы следует использовать стабилизированное напряжение U_п = +5 В.

3. Контроль уровней логических сигналов на входах и выходах логических элементов может быть произведен с помощью цифрового мультиметра.

10.2. Основные теоретические сведения

Счетчиком называется функциональный узел, предназначенный для подсчета количества импульсов. Основными параметрами счетчика являются коэффициент пересчета и быстродействие. Коэффициент пересчета – это максимальное число входных импульсов, которое может быть посчитано счетчиком. Быстродействие счетчика характеризуется минимальным интервалом между входными импульсами, при котором не происходит потери счета импульсов.

В данной работе исследуется универсальный счетчик, т.е. счетчик позволяющий производить подсчет импульсов на увеличение и на уменьшение. Структурная схема микросхемы 74HC193 (отечественный аналог – КР1564ИЕ7) приведена на рис. 10.1.

Рис. 10.1. Структурная схема универсального счетчика 74HC193

Входы CP_U и CP_D позволяют осуществлять счет импульсов, как на увеличение, так и на уменьшение, при этом на второй из входов при исполнении счета должен быть подан уровень лог. 1.

Вход PL позволяет произвести предварительную загрузку числа с входов D₀…D₃ на выходы Q₀…Q₃, в дальнейшем счет импульсов будет происходить от загруженного числа. Подача уровня лог.1 на вход MR сбрасывает выходы счетчика в ноль.