Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Стислі теоретичні відомості

Лабораторна робота № 11

ДОСЛІДЖЕННЯ ЛІЧИЛЬНИКІВ

Мета роботи: вивчення роботи двійкового і двійково-десяткового чотирьохрозрядних лічильників.

Порядок виконання роботи

Робота виконується на стенді ЭС21

1. Дослідження двійкового лічильника (рис11.1.)

Рис.11.1.

1.1. Встановити змінну пластину № 6.

1.2. Перемикач на панелі “Лічильник” встановити в положення 6.

1.3. З'єднати вхід R лічильника з клемою панелі “Рівень логічний”, а вхід С лічильника з клемою панелі “Імпульс одиночний” і з клемою “Вхід” панелі “Лічильник імпульсів”. Включити стенд з дозволу викладача.

1.4. Встановити в нульовий стан досліджуваний лічильник (за допомогою тумблера панелі “Рівень логічний”) і лічильник імпульсів, вбудований в лабораторний стенд (перевівши тумблер на його панелі в положення “уст. 0”). Після цього перевести цей тумблер в положення “Рахівниць”.

1.5. Натисненням кнопки панелі “Імпульс одиночний” подавати імпульси на вхід С досліджуваного лічильника. Порядковий номер імпульсу контролювати по цифровому індикатору “Лічильник імпульсів”. Після подачі чергового імпульсу визначати стан всіх виходів досліджуваного лічильника за допомогою вольтметра “ U вих. ”. Результати занести в табл.11.1.

1.6. Побудувати діаграму напруг на вході і всіх виходах досліджуваного лічильника.

1.7. Нагляд роботи лічильника в безперервному режимі роботи. На вхід С лічильника подати сигнал з однієї клеми панелі “Генератор імпульсів”. За допомогою осцилографа спостерігати сигнали на виходах досліджуваного лічильника. Зіставити спостережувані сигнали з діаграмами напруг, побудованими по п.1.6.

Таблиця 11.1

К-ть імпульсів

Розряд

2. Дослідження двійково-десяткового лічильника (рис.11.2).

Рис.11.2.

2.1. Встановити змінну плату 5.

2.2. Перемикач на панелі “Лічильник” поставити в положення 5.

2.3. Виконати дії, вказівки в п.п. 1.3. – 1.7. Результати досліджень занести в табл. 11.2.

Таблиця 11.2

К-ть імпульсів

Розряд

Стислі теоретичні відомості

Лічильником називається послідовний пристрій, призначений для рахунку вхідних імпульсів і фіксації їх числа в певному коді.

Робота лічильників характерізується статичними та динамічними параметрами.Основним статичним параметром лічильника є модуль рахунку М, який характеризує максимальне число імпульсів, після приходу якого лічильник встановлюється в початковий стан.

До динамічних параметрів, які характеризують швидкодію лічильника, відноситься час встановлення вихідного коду, визначуваний тривалістю часового інтервалу між моментами подачі вхідного сигналу і встановлення нового коду на виході.

Лічильники класифікуються по наступних параметрах.

По значенню модуля рахунку лічильники підрозділяють на:

двійкові - модуль рахунку яких рівний цілому ступеню числа 2 ;

двійково-кодовані - в яких модуль рахунку може приймати будь-яке значення, не рівне цілому ступеню числа 2.

По напряму рахунку лічильники підрозділяють на:

такі, що додають – поява імпульса на вході такого лічильника збільшує на одиницю код числа, який в ньому зберігається;

такі, що віднімають - поява імпульса на вході такого лічильника зменщує на одиницю код числа, який в ньому зберігається;

реверсивні - лічильники, які залежно від комбінацій вхідних сигналів можуть працювати як в режимі зменшення, так і в режимі збільшення кода, який зберігається, на одиницю.

За способом організації міжрозрядних зв'язків лічильники діляться на:

лічильники з послідовним переносом, в яких перемикання трігерів розрядних схем здійснюється послідовно один за іншим;

лічильники з паралельним переносом, в яких перемикання трігерів розрядних схем здійснюється одночасно по сигналу синхронізації;

лічильники з комбінованим послідовно-паралельним переносом, в яких використовуються різні комбінації переноса.

Основним елементом лічильників є трігер, що працює в рахунковому режимі (Т– тригер). Якщо декілька таких трігерів з'єднати послідовно, (рис.11.3) з'єднавши вхід кожного наступного з прямим виходом попереднього, встановити всі трігери в “0” і потім подавати на вхід С першого трігера імпульси, то робота такої схеми відбуватиметься так, як показано на мал. 11.4.

Рис.11.3

Рис.11.4.

З діаграми роботи лічильника, представленої на рис.11.4, видно, що після приходу на тактовий вхід трігера N-ого імпульсу лічильник приходить в стан, відповідний двійковому коду числа N. Тому така схема називається двійковим лічильником імпульсів. При цьому вхід С першого тригера називається входом лічильника, тригери – його розрядами, а прямі виходи тригерів – виходамилічильника.

Оскільки після приходу на вхід чергового імпульсу, записаний в лічильнику код збільшується на одиницю, режим роботи лічильника називається режимом додавання.

Якщо з'єднати входи тригерів лічильника не з прямими, а з інверсними виходами попередніх тригерів, то кожний вхідний імпульс зменшуватиме записаний в лічильник код на одиницю. Такий лічильник працює в режимі віднімання.

Для чотирьохрозрядного лічильника, зображеного на рис.11.1., модуль рахунку M = 16. Взагалі для двійкових лічильників, що складаються з L трігерів, M = .

Якщо усередині чотирьохрозрядного лічильника ввести зв'язки так, як показано на рис. 11.5, то він підраховуватиме імпульси в двійковому коді, проте модуль рахунку його стане рівним M = 10. Такий лічильник називається двійково-десятковим, а його схема - декадою. Діаграма роботи декади показана

на рис.11.8.

Рис.11.5.

Лічильники в інтегральному виконанні найчастіше виготовляються чотирьохрозрядними. На схемах вони зображаються за допомогою умовних графічних позначень, наприклад показаних на мал. 11.6 і 11.7, відповідно двійкового і двійково-десяткового лічильників. Чотирьохозрядні двійково-десяткові лічильникн інколи називають декадами.

Рис.11.6. Рис.11.7

Рис11.8.

Лічильник, що складається з L послідовно включених двійкових чотирьохрозрядних лічильників, має . Лічильник, що складається з L послідовно включених декад, має .

Лічильники можуть виконувати інші, окрім підрахунку імпульсів, функції. Наприклад, вони можуть служити для ділення частоти проходження прямокутних імпульсів. Якщо лічильник має модуль M, то частота вхідних імпульсів і частота f₂ вихідних імпульсів зв'язані залежністю:

f ₁= M f ₂.

Питання для самоперевірки.

1. Назвіть основні параметри лічильників.

2. Чи визначається модуль лічильника тільки числом тригерів, які містяться в ньому?

3. Які літери, що входить в найменування мікросхем, свідчать про те що це - лічильник?

4. Що таке реверсивний лічильник?

5. Які параметри вхідних імпульсів лічильників повинні дотримуватися для правильної їх роботи?

6. Чим відрізняється двійковий лічильник від двійково-десяткового?

7. Яке максимальне число імпульсів можна підрахувати за допомогою лічильника, що містить L трігерів?