Порядок выполнения работы 1 страница

Приборы, оборудование и документация

1 Универсальный стенд ОАВТ.

2 Сменная плата П5.

3 Сменные технологические карты V-1, V-3.

4 Набор соединительных проводов.

5 Методические указания к занятию.

1 Проверка подготовки студентов к занятию по вопросам для самоконтроля в виде фронтального или программированного опроса и инструктаж по технике безопасности.

2 Исследовать счетчик на микросхеме К155ИЕ7 в режиме параллельной записи кодового слова. Для этого с разрешения преподавателя включить питание стенда ОАВТ, установить сменную технологическую карту V-3 (рисунок 9). Подать на входы счетчика информационные сигналы для параллельной записи слова согласно заданному в таблице 14 варианту (номер варианта соответствует номеру рабочего места) с помощью тумблеров SA1…SA4 и подать сигнал разрешения загрузки кнопкой SB2.

Таблица 14 – Исходные данные для режима параллельной записи

Номер варианта	Входное слово	Номер варианта	Входное слово

Результаты контроля записать в таблицу 15. Сделать выводы.

Таблица 15 – Результаты контроля работы счетчика в режиме параллельной записи

Номер варианта

Входное слово

Входные сигналы

Выходное слово

2^3

2^2

2^1

2^0

LD

R

+1

–1

Рисунок 9 – Принципиальная электрическая схема контроля работы двоичного реверсивного счетчика с предустановкой (технологическая карта V-3)

3 Исследовать работу суммирующего двоичного счетчика на микросхеме К155ИЕ7 в статическом режиме. Для этого сбросить счетчик в исходное нулевое состояние, установить исходное состояние, заданное в таблице 14, и с помощью тумблера SA5 установить режим суммирования. Подавать на вход счетчика кнопкой SB1 отрицательные импульсы и контролировать выходной код и сигнал переноса C0 с помощью светодиодов HL1…HL5. Результат контроля записать в таблицу 16. Сделать краткие выводы.

Таблица 16 – Результаты контроля двоичного и недвоичного счетчика

Номер входного импульса

Выходное кодовое слово

Двоичный счетчик

Недвоичный счетчик

Сложение

Вычитание

C0

B0

X

X

X

X

X

X

X

X

Примечание – «X» – исходное состояние счетчика, заданное в таблице 14.

4 Исследовать работу вычитающего двоичного счетчика на микросхеме К155ИЕ7 в статическом режиме. Для этого сбросить счетчик в исходное нулевое состояние, установить исходное состояние, заданное в таблице 14, и с помощью тумблера SA5 установить режим вычитания. Выполнить указания п. 3 (B0 – сигнал на выходе заема).

5 Исследовать работу суммирующего недвоичного счетчика на микросхеме К155ИЕ7 в статическом режиме. Для этого установить сменную технологическую карту V-1 (рисунок 10) и с помощью тумблера SA5 установить режим суммирования. С помощью перемычек ввести обратные связи, обеспечивающие коэффициент пересчета (модуль счета), равный 10. Для этого следует соединить клеммы Y4 и X1, Y2 и X2 на плате П5. Подавать на вход счетчика импульсы и с помощью светодиодов HL1…HL4 определить модуль счета. Аналогично получить модуль счета, равный 9 и 12. Для заданного преподавателем модуля счета результат контроля записать в таблицу 16. Сделать выводы.

6 Ответить на контрольные вопросы.

7 Оформить отчет и сдать зачет.

Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1 Наименование и цель лабораторной работы.

2 Перечень оборудования.

3 Принципиальные электрические схемы исследования счетчика (рисунки 9, 10).

4 Заполненные таблицы 15 и 16.

5 Краткие выводы по всем пунктам работы.

6 Ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1 Поясните работу счетчика на микросхеме К155ИЕ7 в режиме параллельной записи кодового слова 0111.

2 Поясните назначение резистора R5 в схеме счетчика на рисунке 10.

3 Поясните, как обеспечивается модуль счета (коэффициент пересчета), равный 11 в схеме на рисунке 10?

Рисунок 10 – Принципиальная электрическая схема контроля работы недвоичного счетчика (технологическая карта V-1)

Требования к знаниям и умениям студентов

В результате выполнения работы студенты должны знать:

– назначение, основные параметры и типы счетчиков, их работу, достоинства и недостатки;

– назначение и принцип работы счетчика К155ИЕ7 во всех режимах.

Должны уметь:

– обеспечивать работу счетчика в режимах параллельной загрузки, сложения и вычитания, а также различные модули счета;

– контролировать работу счетчика по элементам индикации.

ЛИТЕРАТУРА

1 Микросхемы интегральные. Термины и определения: ГОСТ 17021-88 ЕСКД. – Введ. 1990-01-01. – М.: Изд-во стандартов, 1989.

2 Обозначения буквенно-позиционные в электрических схемах: ГОСТ 2.710-81 ЕСКД. – Введ. 1983-01-01. – М.: Изд-во стандартов, 1982.

3 Обозначения условные графические в электрических схемах. Элементы цифровой техники: ГОСТ 2.743-91 ЕСКД. – Введ. 1993-01-01. – М.: Изд-во стандартов, 1992.

4 ИМС стандартной логики: информационно-справочный материал. – Мн.: Полифакт, 2004. – 85 с.

5 Калабеков, Б. А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы: учеб. для техникумов связи / Б. А. Калабеков. – М.: Горячая линия – Телеком, 2002. – 336 с.

6 Угрюмов, Е. П. Цифровая схемотехника: учеб. пособие для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. / Е. П. Угрюмов. – Спб.: БХВ-Петербург, 2005. – 800 с.

7 Цифровые и микропроцессорные устройства: конспект лекций для студентов специальностей 2-45 01 03 – Сети телекоммуникаций, 2‑45 01 02 – Системы радиосвязи, радиовещания и телевидения. В 5 ч. Ч. 1, 2: Основы цифровой техники. Цифровые устройства /. В. И. Богородов. – Минск: ВГКС, 2009.

8 Цифровые интегральные микросхемы: справочник, 2-е изд., перераб и доп. / М. И. Богданович [и др.]. – Мн.: Беларусь, Полымя, 1996. – 605 с.

9 НИКТРУП «Белмикросистемы» [Электронный ресурс]. – 2005. –Режим доступа: http://www.bms.by.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

Обозначение функций цифровых элементов и назначения выводов по ГОСТ 2.743-91

Обозначение функций, выполняемых цифровым элементом, образуют из прописных букв латинского алфавита, арабских цифр и специальных знаков, записанных без пробелов в верхней части основного поля УГО. Обозначения основных функций цифровых элементов приведены в таблице А.1.

Таблица А.1 – Обозначение основных функций цифровых элементов по ГОСТ 2.743-91

Наименование	Обозначение	Исходное название
1 Буфер	BUF
2 Вычислительное устройство	CPU	Central Processor Unit
3 Вычитатель	SUB	Subtractor
4 Делитель	DIV	Divisor
5 Демультиплексор	DX	Demultiplexer
6 Дешифратор	DC	Decoder
7 Микропроцессор	MPU	Microprocessor Unit
8 Мультиплексор	MUX	Multiplexer
9 Программируемая логическая матрица	PLM
10 Преобразователь Примечание – Буквы X и Y могут быть заменены обозначениями представляемой информации на входах и выходах преобразователя, например: – аналоговый – цифровой – двоичный – десятичный	X/Y     или A # или D BIN DEC	Binary Decimal

Продолжение таблицы А.1

– двоично-десятичный – восьмеричный – шестнадцатеричный – код Грея – семисегментный	BCD OCT HEX GRAY 7SEG	Binary Coded Decimal Octal Hexadecimal
11 Приемопередатчик шинный	RTX	Receiver Transmitter
12 Регистр сдвиговый регистр n-разрядный	RG SRG	Register Shift Register
13 Сумматор	SM	Summator
14 Счетчик счетчик n-разрядный счетчик по модулю n	CTR CTRn CTRDIVn	Counter
15 Триггер двухступенчатый триггер	T TT	Toggle flip-flop
16 Умножитель	MPL	Multiplier
17 Усилитель
18 Устройство арифметико-логическое	ALU	Arithmetic-Logic Unit
19 Шина	BUS	Bus
20 Шифратор	CD	Coder
21 Элемент задержки	DEL	Delay
22 Элемент логический: – «исключающее ИЛИ» – «логическое ИЛИ» – «логическое И»	=1 ≥1 или 1 &
23 Элемент монтажной логики: – «монтажное ИЛИ» – «монтажное И»	1◊ &◊
24 Элемент нелогический: – стабилизатор напряжения – стабилизатор тока	* *STU &STI
25 Наборы нелогических элементов: – резисторов – конденсаторов	*R *C

Окончание таблицы А.1

– индуктивностей – диодов – транзисторов – трансформаторов – предохранителей	*L *D *T *TR *FU

При необходимости указать сложную функцию элемента допускается составное обозначение функции. Например, если элемент выполняет несколько функций, то обозначение его сложной функции образовано из нескольких более простых обозначений функций, выполняемых элементом:

– четырехразрядный двоичный счетчик с модулем счета 16 CTRDIV16;

– преобразователь/усилитель двоично-десятичного кода в семисегментный код BCD/7SEG.

Выводы цифровых элементов подразделяют на несущие и не несущие логическую информацию.

Выводы, несущие логическую информацию, подразделяют на статические и динамические, а также на прямые и инверсные.

На прямом статическом выводе двоичная переменная имеет значение «1», если сигнал на этом выводе в активном состоянии находится в состоянии «логическая 1» в принятом логическом соглашении.

На инверсном статическом выводе двоичная переменная имеет значение «1», если сигнал на этом выводе в активном состоянии находится в состоянии «логический 0» в принятом логическом соглашении.

На прямом динамическом выводе двоичная переменная имеет значение «1», если сигнал на этом выводе изменяется из состояния «логический 0» в состояние «логическая 1» в принятом логическом соглашении.

На инверсном динамическом выводе двоичная переменная имеет значение «1», если сигнал на этом выводе изменяется из состояния «логическая 1» в состояние «логический 0» в принятом логическом соглашении.

Свойства выводов на УГО цифровых элементов обозначают указателями (таблица А.2).

Таблица А.2 – Основные обозначения указателей выводов цифровых элементов по ГОСТ 2.743-91

Наименование	Обозначение
1 Прямой статический вход
2 Прямой статический выход
3 Инверсный статический вход
4 Инверсный статический выход
5 Прямой динамический вход
6 Инверсный динамический вход
7 Вывод, не несущий логической информации

Функциональное назначение выводов элемента обозначают при помощи меток выводов. Метку вывода образуют из прописных букв латинского алфавита, арабских цифр и (или) специальных знаков, записанных в одной строке без пробелов. Обозначения основных меток выводов цифровых элементов приведены в таблице А.3.

Таблица А.3 – Обозначения основных меток выводов цифровых элементов по ГОСТ 2.743-91

Наименование	Обозначение
1 Адрес	ADR или A
2 Байт	BY
3 Ввод (информации)	I
3 Вход обратного счета (вход уменьшения)	– n или DOWN
4 Вход операнда, над которым выполняется одна или несколько математических операций	Pn
5 Вход прямого счета (вход увеличения) Примечания к пунктам 3 и 5 – Параметр n следует заменить значением, на которое увеличивается или уменьшается содержимое счетчика	+ n или UP
6 Вход, вызывающий изменение состояния на выходе элемента в дополнительное, каждый раз, когда он принимает состояние «логическая 1» (счетный вход)	T
7 Выбор (селекция)	SEL
8 Выбор адреса: – столбца – строки	CAS RAS
9 Выбор кристалла (доступ к памяти)	CS
10 Вывод (информации)	O
11 Вывод двунаправленный	< > или ↔
12 Выход с открытым коллектором или стоком (например, открытый коллектор n-p-n транзистора, открытый сток n-канала)
13 Выход с открытым эмиттером или истоком (например, открытый эмиттер n-p-n транзистора, открытый исток n-канала)
14 Выход с тремя состояниями
15 Готовность	RDY

Продолжение таблицы А.3

16 Данные: – входные – выходные – последовательные	D DIN DOUT D→, D←
17 Загрузка (разрешение параллельной записи)	LD
18 Заем: – вход, принимающий заем – выход, выдающий заем	BI BO
19 Запись (команда записи)	WR
20 Ожидание	WAIT
21 Останов	STOP
22 Очистка	CLR
23 Ошибка	ERR
24 Передача	TX
25 Перенос: – вход, принимающий перенос – выход, распространяющий перенос	CI CO
26 Переполнение	OF
27 Подтверждение приема	ACK
28 Прерывание: подтверждение прерывания	INT INTA
29 Прием	RX
30 Разрешение	EN
31 Разрешение прохождения импульсов (работы цепи)	CE
32 Разрешение третьего состояния	ENÑ
33 Режим	M
34 Сброс: – общий – обнуление	SR RES или R
35 Сдвиг: – слева направо (от старшего разряда к младшему) – справа налево (от младшего разряда к старшему) Примечание – При n = 1 это значение может быть опущено	SH →n n←
36 Синхронизация	SYNC
37 Строб (сигнал выборки)	STR
38 Считывание (чтение)	RD

Окончание таблицы А.3

39 Такт	CLK
40 Управление	C
41 Установка в «1»	SET или S
42 Установка JK-триггера: – в состояние «логическая 1» – в состояние «логический 0»	J K
43 Функция	F
44 Обозначение основных меток выводов, не несущих логической информации: – вывод напряжения от источника питания – общий вывод, земля, корпус – вывод для подключения конденсатора – вывод для подключения резистора – вывод для подключения индуктивности – вывод для подключения кварцевого резонатора	VCC или U GND CX X LX BQ

ПРИЛОЖЕНИЕ Б (справочное)	Номенклатура и основные электрические параметры микросхем стандартной логики схемотехники КМОП производства НПО «Интеграл»	Таблица Б.1 – Номенклатура микросхем стандартной логики схемотехники КМОП производства НПО «Интеграл»	Серии микросхем	5564 (IN74HCT)		IN74HCT74A	–	–	–	–
1564 (IN74HC)		IN74HC74A	IN74HC75A	IN74HC109A	IN74HC112A	IN74HC161A
1594 (IN74ACT)		IN74ACT74	–	IN74ACT109	IN74ACT112	IN74ACT161
1554 (IN74AC)		IN74AC74	–	IN74AC109	IN74AC112	IN74AC161
Подгруппа и вид по ГОСТ 17021–88		ТМ2	ТМ7	ТВ15	ТВ9	ИЕ10
Функциональное назначение		1 Два D-триггера с установкой и сбросом	2 Четыре D-триггера с прямым и инверсным выходами	3 Два JK-триггера	4 Два JK-триггера	5 Четырехразрядный дво­ичный счетчик с асинх­ронной установкой в сос­тояние «логический 0»

Продолжение таблицы Б.1		IN74HCT163A	IN74HCT164A	IN74HCT165A	IN74HCT174A	–
	IN74HC163A	IN74HC164A	IN74HC165A	IN74HC174A	IN74HC175A
	IN74ACT163	IN74ACT164	–	IN74ACT174	IN74ACT175
	IN74AC163	IN74AC164	–	IN74AC174	IN74AC175
	ИЕ18	ИР8	ИР9	ТМ9	ТМ8
	6 Четырехразрядный двоичный счетчик с синхронной установкой в «логический 0»	7 Восьмиразрядный пос­ледовательный сдвиго­вый регистр с параллель­ными выходами	8 Восьмиразрядный сдвиговый регистр с последовательным и параллельным вводом, последовательным выводом информации	9 Шесть D-триггеров с общими входами управления и сброса	10 Четыре D-триггера с общими входами управления и сброса

Продолжение таблицы Б.1		–	–	IN74HCT273A	–	IN74HCT373A
	IN74HC192A	IN74HC193A	IN74HC273A	IN74HC279A	IN74HC373A
	IN74ACT192	IN74ACT193	IN74ACT273	–	IN74ACT373
	IN74AC192	IN74AC193	IN74AC273	–	IN74AC373
	ИЕ6	ИЕ7	ИР35	ТР2	ИР22
	11 Четырехразрядный двоично-десятичный реверсивный счетчик с параллельной загрузкой	12 Четырехразрядный двоичный реверсивный счетчик с параллельной загрузкой	13 Восьмиразрядный регистр, управляемый по фронту с параллельным вводом-выводом, с входом сброса	14 Четыре RS-триггера	15 Восьмиразрядный регистр, управляемый по уровню, с параллельным вводом-выводом данных, с тремя состояниями на выходе

Продолжение таблицы Б.1		IN74HCT374A	IN74HCT533A	IN74HCT534A
	IN74HC374A	IN74HC533A	IN74HC534A
	IN74ACT374	IN74ACT533	IN74ACT534
	IN74AC374	IN74AC533	IN74AC534
	ИР23	ИР40	ИР41
	16 Восьмиразрядный регистр, управляемый по фронту, с параллельным вводом-выводом данных, с тремя состояниями выхода	17 Восьмиразрядный регистр, управляемый по уровню, с параллельным вводом-выводом данных, с тремя состояниями и инверсией на выходе	18 Восьмиразрядный регистр, управляемый по фронту, с параллельным вводом-выводом данных, с тремя состояниями и инверсией на выходе

Дата добавления: 2014-12-17