Психология и педагогика

SIM 50

DISPLAY 1

CYCLE 5

GEN [0 0] notSA (S1/100)

GEN [0 0] notRA (S0/1 S1/100)

GEN [0 0] C (S0/2 S1/2)

GEN [0 0] R (S0/4 S1/4)

GEN [0 0] S (S0/5 S1/6)

PROBE.....

Обратите внимание на то, как формируются сигналы асинхронной установки-сброса. Такой способ приходится использовать очень часто.

Если теперь подключить цепь с буквой D и инвертором (и убрать, разумеется, наименования R и S), то получится двухступенчатый D-триггер. Обязательно промоделируйте и его. Найдите, рассматривая диаграмму, ответ на вопрос, по переднему или по заднему фронту синхросигнала происходит запись информации в триггер.

В арсенале цифровой техники имеется и другой способ построения D-триггера – знаменитая шестиэлементная схема:

Этот триггер иначе реагирует на передний и задний фронт сигнала C по сравнению с предыдущей схемой. Как именно? Найдите ответ на этот вопрос путём моделирования в PCAD. По аналогичной схеме построена готовая ИМС 555ТМ2.

Если выходы двухтактного RS-триггера соединить накрест обратными связями с его входами, получится так называемый JK-триггер, имеющий большое практическое значение:

У такого триггера нет запрещённых комбинаций – при подаче J=K=1 триггер работает как устройство со счётным входом (см. ниже).

Серия 555 содержит набор готовых триггеров, в частности, 555ТМ7 (прозрачный D-триггер), 555ТМ2 (тоже D-триггер, но непрозрачный), 555ТВ9 (JK-триггер). На основе имеющихся триггеров можно построить также T-триггер, или триггер со счётным входом, который изменяет своё состояние на противоположное по приходу очередного импульса. Другими словами, T-триггер делит частоту входных сигналов на два.

Задание. Промоделировать JK-триггер и исследовать имеющиеся готовые ИМС триггеров, Построить и смоделировать T-триггеры по приведённым схемам (лучше в одном проекте), причём обязательно обратить внимание на различие в поведении T-триггера на основе 555ТВ9 и на основе 555ТМ2.

На основе отдельных триггеров можно построить регистры, предназначенные для хранения набора битов (двоичного слова) и, при необходимости, выполнения над этим словом каких-либо операций. Классический параллельный регистр, представляющий собой набор D-триггеров, объединённых цепями управления, не слишком интересен для моделирования и здесь рассмотрен не будет. Приведём вариант схемы сдвигового регистра:

Информация, поступающая в последовательном коде на вход DS (Data Serial), сдвигается вправо всякий раз при подаче сигнала Shift. Конкретные особенности процесса зависят от того, на каких D-триггерах – записывающих информацию по переднему или заднему фронту синхросигнала – построена эта схема.

Счётчик – устройство, предназначенное для пересчёта количества поданных входных сигналов. Строятся такие схемы на T-триггерах и отличаются большим разнообразием. На рисунке приведена схема простого суммирующего (инкрементного) счётчика, подсчитывающего сигналы на входе Inc. Такая схема носит название «счётчик с непосредственной связью».

Счётчик состоит из трёх триггеров и последовательно перебирает восемь (2³ = 8) своих состояний, что проявляется в изменении сигналов на выходах d0-d2 от 000 до 111, после чего всё начинается сначала. Вообще, если не принимать специальных мер, то счётчик, состоящий из N триггеров, будет последовательно перебирать 2^N различных состояний. Это число называется коэффициентом пересчёта. У данной схемы он равен 8, при четырёх триггерах – 16 и т.д.

Каждый последующий каскад счётчика получает сигнал от предыдущего, Его можно снять с прямого выхода триггера, а можно и с инверсного, как показано в нашем примере. В первом случае получится вычитающий счётчик, во втором – суммирующий. Это утверждение верно, если счётчик построен на триггерах, переключающихся по переднему фронту сигнала. В случае триггеров, переключающихся по заднему фронту, ситуация будет обратной.

Часто необходим счётчик, имеющий коэффициент пересчёта, отличный от 2^N. Существует несколько способов построить такую схему. Самый простой (но не всегда лучший) вариант – досрочно сбросить счётчик по цепи R, когда будет обнаружено достижение нужного числа (состояния), В нижеследующем примере сброс происходит всякий раз при достижении состояния 101, то есть схема считает от 0 до 4, начиная сначала при появлении 5. Обратите внимание на то, что элемент «чистое И» здесь работает как «ИЛИ» для нулей.

Задание. Построить счётчик с заданным коэффициентом пересчёта. Возможно использование для этой цели как схем, построенных из отдельных триггеров, так и готовых счётчиков серии 555, дополняемых соответствующими внешними цепями.

Дата добавления: 2014-12-07