Английский язык для детей и подростков в тамбов английский для детей тамбов.




Английский язык для детей и подростков в тамбов английский для детей тамбов.




   
      

Реверсивный счетчик

- теоретическое изучение принципа работы
счетчиков и регистров; 2. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Регистры
и счетчики относятся к разряду цифровых устройств и являются одним из наиболее
распространенных элементов вычислительной техники. Они широко используются для
построения устройств ввода, вывода и хранения информации, а также для выполнения
некоторых арифметических и логических операций. Для построения счетчиков и
регистров используются синхронные триггеры, переключение которых происходит
только при наличии синхронизирующего сигнала (синхроимпульса ) на входе С.
Наиболее часто для построения регистров и счетчиков используется универсальный Д
- триггер, имеющий специальный информационный вход Д, и динамический вход С
(рис.1). 2.1. Устройство, называемое регистром, служит в основном для
хранения чисел в двоичном коде при выполнении над ними различных арифметических
и логических операций. С помощью регистров выполняютоя такие действия над
числами, как передача их из одного устройства в другое, арифметический и
логический сдвиг в сторону младших или старших разрядов, преобразование кода из
последовательного в параллельный и наоборот и т.д. Функциональная схема и
условно - графическое обозначение регистра параллельного типа, собранного на
универсальных Д-триггерах, приведена на рис.2 . По сигналу на
входе С информация, поступившая на входы DО DЗ, записывается в регистр и хранится в нем до тех пор,
пока не произойдет запись другой информации, либо не поступит сигнал на вход R,
обнуляющий регистр.
Последовательный информационный код поступит на вход D регистра. Импульс команды
сдвига С подается одновременно на синхронизирующие входы всех триггеров регистра
и переводит каждый триггер в состояние, в котором находился триггер предыдущего
разряда. Таким образом, каждый импульс команды сдвига продвигает
записываемое число на один разряд вправо. 2.2. Устройство, называемое
счетчиком, предназначено для подсчета числа поступающих на вход сигналов (
импульсов ) в произвольной системе счисления. Двоичные счетчики строятся на
основе триггеров, работающих в счетном режиме ( Т - триггер или счетный
триггер). Счетный триггер может быть получен из универсального D - триггера
путем соединения его инверсного выхода 0 со входом D. У счетного
триггера состояние выхода изменяется на противоположное при поступлении на вход
С каждого очередного счетного импульса. 3 Каждый
поступающий на вход счетчика импульс перебрасывает первый триггер в
противоположное состояние (рис.6). Сигнал с инверсного выхода предыдущего
триггера является входным сигналом для последующего и, таким образом, комбинация
сигналов на выходах Q будет соответствовать числу поступивших на вход
счетчика импульсов, представленному в двоичном коде. Счетчик данного типа
называется асинхронным счетчиком. Если на счетный
вход каждого последующего триггера счетчика подавать сигнал с прямого выхода
предыдущего триггера, то счетчик будет производить операцию вычитания. Счетчики,
способные выполнять функции сложения и вычитания, называются
реверсивными. (N - число двоичных разрядов
счетчика), используется принудительный сброс счетчика в исходное состояние при
достижении счетчиком числа М. Пример такого счетчика с М=9
(М=1001 3.1. Функциональная схема исследуемого
устройства представлена на рис.8 . Устройство включает двоично - десятичный
счетчик ДД2, двоичный счетчик ДДЗ, коммутатор входных сигналов ДД1 и логические
элементы ДД4 и ДД5, выполняющие функции элементов объединения. Для подачи
информационных и управляющих сигналов используется специальное устройство,
управляемое наборными кнопками с фиксацией SА1 SА16. Нажатому состоянию
соответствует сигнал логической 1 , отжатому состоянию - сигнал
логического 0 . Кнопки SА1 SА16 расположены в левой части лабораторного стенда под
надписью Программатор кодов . 3.2. Функцию двоичного счетчика
выполняет микросхема К155ИЕ7. Данная микросхема представляет собой реверсивный
четырехразрядный счетчик - регистр, в котором кроме двух счетных входов (
суммирующего +1 и вычитающего -1 ) и входа сброса Р
имеется четыре информационных входа DО DЗ и вход С , разрешающий запись информации в счетчик.
Кроме того, для наращивания разрядности счета в микросхеме предусмотрены выходы
15 и
< 0 , на которых при достижении счетчиком указанных чисел
появляются сигналы логического 0 . Выход 15 в этом случае
следует соединять с входом +1 , выход < 0 - с входом
-1 аналогичной микросхемы. 3.3. Функцию двоично-десятичного
счетчика ДД2 выполняет микросхема К155ИЕ6. У заданной микросхемы коэффициент
пересчета М=10 и сигнал переноса в старшие разряды на выходе " 3.4.
При исследовании одного из счетчиков, другой должен находиться в исходном
состоянии, что достигается подачей на вход R данного счетчика уровня логической
1 с помощью кнопок SА10 или SA11. SА4 и подачи сигнала
логического 0 на вход С с помощью кнопки SА9 (для этого кнопку SА9
надо отжать и снова нажать ). З.6. Счетные импульсы должны поступать на
исследуемую схему с клеммы непр.имп, ( ~_~_~ " ) в виде
непрерывной импульсной последовательности и с клеммы пачка имп. (
_~_~_ ) в виде пачки импульсов с числом импульсов в пачке от 1 до
15. Управление режимом работы входов +1 и -1 счетчиков
производится о помощью кнопок SA13 SА16, которые обеспечивают выполнение следующих
функций: SА14
( пачка + ) - разрешение прохождения пачки импульсов на входы
+1 счетчиков; SА16 ( пачка - ) - разрешение прохождения пачки импульсов на входы
3.7. Для задания числа импульсов в пачке и посылки необходимой
пачки в исследуемый узел используются четыре кнопки с фиксацией
2 и две кнопки
без фиксации Пуск и "Устан.О , расположенные на панели
лабораторного стенда под надписью Программатор СИ . 3.7.1. Набрать заданное
число импульсов в пачке в двоичном коде с помощью кнопок "2 3.7.2.
Нажать кнопку устан.О . 3.1.3. В режиме наблюдения одновременно
двух сигналов на экране мультиметра величина и взаимное расположение этих
сигналов регулируется ручками ~ и " " соответственно в поле
надписи Коммутатор отдельно для каждого канала ( Вх1 для
КПИ 10 и Вх2 для КПИ 9 ). 3.2.1. Логические сигналы 0 и
1 навходе триггеров задаются с помощью кнопок с фиксацией
SА1 SА6,
расположенных на передней панели блока К32 под надписью Программатор
кодов . Отжатое состояние кнопки соответствует заданию логического
0 , а нажатое - заданию логической 1 . Нажатое состояние
кнопки сопровождается загоранием соответствующего светодиода зеленого цвета,
расположенного вблизи данной кнопки Программатора кодов . 3.2.2.
Для подачи положительного импульса ( _~_ ) на вход С триггера
необходимо кратковременно перевести соответствующую кнопку из отжатого состояния
в нажатое и обратно. 3.2.3. Для индикации логических сигналов на выходе
триггера, работающего в статическом режиме ( верхняя часть элемента ДДЗ ),
служит левое цифровое табло блока К32. При этом кнопка IO _2 ,
расположенная непосредственно под табло, должна находиться в нажатом
состоянии. 3.2.4 . Нижняя часть элемента ДДЗ представляет собой триггер,
работающий в счетном режиме. На его счетный вход С поступает непрерывная
последовательность импульсов. Одновременно такая же последовательность импульсов
поступает в КПИ1. Выходные сигналы триггера ( прямой и инверсный ) поступают в
КП2 и КПИЗ соответственно. 3.2.5. Лабораторный стенд позволяет наблюдать на
экране мультиметра одновременно два сигнала с любых двух КПИ из восьми (
двухканальный режим наблюдения ). Выбор двух определенных КПИ производится
следующим образом: 3.2.5.1. Нажать кнопку ВСВ _ ВНК под надписью
КВУ , при этом у левых индикаторов обоих цифровых табло начинает
светиться знак запятой.
программатора СИ двоичный код первого выбранного КПИ и
нажать кнопку Пуск . При этом на левом табло у знака запятой появится
номер выбранного КПИ. 3.2.5.3. При нажатой кнопке Вх1 _ Вх2
повторить указанную процедуру для второго выбранного КПИ. Номер этого КПИ
появится у знака запятой правого табло. 3.2.5.4. Нажать кнопку
Коммутатор под надписью Контроль V~ '. Теперь два
выбранных КПИ через каналы коммутатора лабораторного стенда соединены с
осциллографом мультиметра. Регулировка величины и расположения сигналов на
экране осуществляется раздельно ручками ~ и под надписью
Коммутатор . Слева расположены ручки регулировки первого канала
коммутатора, справа - второго канала коммутатора. 3.2.5.5. Для выхода из
режима наблюдения сигналов на экране мультиметра перевести кнопку ВСВ _
БНК под надписью КВУ в отжатое состояние. 3.3.1. Логические
сигналы 0 и 1 на S, R, J и К - входы универсальных
триггеров подаются с помощью кнопок SА7 3.3.2.
Сигнал на вход С триггера поступает от встроенного генератора импульсов
лабораторного стенда, который вырабатывает серию импульсов положительной
полярности. Число импульсов может изменяться от 1 до 15 и устанавливается с
помощью кнопок с фиксацией 2 , расположенных под надписью Программатор СИ .
Кнопки без фиксации Пуск и Устан.О служат для задания
режима работы генератора. При этом должна соблюдаться следующая
последовательность действий: . Кнопки в нажатом состоянии соответствует двоичная единица (
при этом загорается соответствующий светодиод ). 3.3.2.2. Нажать кнопку
Устан.О и убедиться, что светодиод кнопки Пуск погашен.
Генератор импульсов готов к работе. 3.3.2.3. Нажать кнопку Пуск .
При этом генератор вырабатывает нужную пачку импульсов. Для повторного включения
генератора нажать кнопку Устан.О , а затем кнопку Пуск и
т.д. 3.3.4. Счетные импульсы на триггер ДД5,
работающий в счетном режиме, поступают через элемент "И , собранный на
микросхеме ДД1. 3.7.4. Для повторной посылки пачки
импульсов нажать кнопку Устан.О и затем - кнопку Пуск и
т.д. 3.8. Считывание показаний счетчика производится с помощью двух цифровых
табло, каждое из которых содержит четыре семисегментных индикатора. Оба табло
расположены в левом верхнем углу лабораторного стенда. На левом цифровом табло
индикация числа производится в двоичном коде, на правом - в десятичном коде (
для выбора того или иного кода кнопку 10 _ 2 необходимо установить в
соответствующее положение ). 3.9. Выходные сигналы двоичных разрядов и сигналы
переносов счетчиков, а также входные счетные импульсы сложения и вычитания,
поступают параллельно на восемь каналов передачи информации КПИ1 КПИ8, что дает возможность их
наблюдения на экране мультиметра, входящего в состав лабораторного
стенда. Одновременно на экране мультиметра можно наблюдать сигналы двух
каналов передачи информации. При этом необходимо выполнить следующие
операции: 3.9.2. При отжатой кнопке Вх1 _ Вх2 набрать с
помощью кнопок 2 , двоичный код первого выбранного КПИ и нажать кнопку
Пуск . При этом на левом табло появится номер выбранного
КПИ. 3.9.3. Повторить указанную процедуру при нажатой кнопке Вх1 _
Вх2 . Номер второго выбранного КПИ должен появиться на правом
табло. 3.9.4. Нажать кнопку Коммутатор под надписью
Контроль". При этом выбранные КПИ подсоединяются к соответствующему входу
мультиметра. Размах и ориентация сигналов на экране мультиметра регулируется
потенциометрами ~ и , расположенными под
надписью Коммутатор отдельно для каждого канала. 3.9.5. Для выхода
из режима наблюдения сигналов на экране мультиметра необходимо отжать кнопку
ВСВ _ ВНК под надписью КВУ .