Правила построения, требования к оформлению временных диаграмм изложены в Приложении 2. 3 страница

Чтобы регистр мог «запомнить» слово информации, он должен состоять из соответствующего числа ячеек. Каждая из которых способна находиться в двух (и только двух) устойчивых состояниях: лог.1 и лог.0. Эти состояния могут сохраниться сколь угодно долго, но с возможностью их изменения в любой момент времени.

В качестве ячеек обычно используются D – синхронные RS-триггеры, работающие в режиме D-триггеров. Одна ячейка хранит 1 бит информации и соответствует одному разряду информационного слова.

В зависимости наличия и характера связей между ячейками различают: 1) регистры для хранения информации; 2) сдвиговые регистры и 3) регистры специального назначения.

В регистрах хранения, связи между ячейками отсутствуют, и они могут работать только в двух режимах – записи и хранения информации. При записи состояние ячеек изменяется в соответствии с новым информационным словом, то есть согласно значениям разрядов этого слова. В режиме хранения состояние ячеек (и регистра в целом) остаётся неизменным, пока установлен этот режим. Причём во время хранения регистр как бы становится «нечувствительным» к изменению входных информационных сигналов. Такие регистры записывают и выдают информацию только параллельными словами. Они используются для построения оперативных запоминающих устройств (ОЗУ) ЭВМ и компьютеров.

Регистры специального назначения служат для выполнения специальных математических операций над двоичными полиномами, например умножения или деления одного двоичного многочлена на другой, либо для специальных процедур обработки сигналов.

Сдвиговые регистры (регистры сдвига) могут работать в трёх режимах: 1) записи, 2) хранения и 3) сдвига (последовательной выдачи) информации. В данной лабораторной работе изучаются и исследуются только эти регистры, поэтому рассмотрим их принцип построения (и действия) подробнее.

Заметим, сдвиговые регистры, допускающие возможность как параллельной, так и последовательной записи и выдачи информации; возможность «сдвига» информационного слова как в сторону старших, так и младших его разрядов, называют универсальными.

На рис.1 приведено УГО универсального 8-разрядного сдвигового регистра, выполненного в микросхеме К155ИР13. Регистр имеет четыре группы: 1) входы параллельной записи информации D0 ¸D7; 2) информационные входы для последовательной записи информации DR – при сдвиге вправо (вниз) и DL – при сдвиге влево (вверх); 3) управления режимом работы V1 и V2 и 4) входы общего назначения: С – вход синхронизации, R – вход сброса.

Как видно по рис.1, вход синхронизации «С» прямой динамический, поэтому состояние ячеек регистра может изменяться только в моменты перехода 0®1 тактовых (синхронизирующих) импульсов. Вход R инверсный асинхронный потенциальный. Сигнал лог.0 по этому входу переведёт все ячейки регистра (и регистр в целом) в состояние лог.0 независимо от назначений сигналов по другим входам и установленного режима работы. То есть сигнал «сброс» обладает наивысшим приоритетом.

Входы выбора (установки) режима V1 и V2 служат для управления регистром согласно табл. 1. В режиме хранения регистр будет сохранять то информационное слово, которое было в нём на момент возникновения комбинации V1=0, V2=0. При этом смена значений сигналов на других входах (кроме входа R) не приведет к изменению «содержимого» регистра.

Комбинация V1=1 и V2=1 переводит регистр в режим записи сигналов с информационных входов D0, D1, … D7. В регистр будет записываться информационное слово (одновременно все его разряды), которое было на указанных входах в первый момент времени появления перехода 0®1 синхронизирующего сигнала после установки этого режима. Это параллельная запись!

Таблица 1

Сигналы управления	Режим
V2	V1
		Хранения
		Сдвиг влево (вверх)
		Сдвиг вправо (вниз)
		Запись

Рис. 1. Условное графическое обозначение ИМС К155ИР13

Режим сдвига устанавливается двумя комбинациями: V1=0, V2=1 и V1=1, V2=0.

При комбинации V1=0, V2=1 «содержимое» ячеек «сдвигается» в сторону старших разрядов информационного слова. Считается, что вход D0 соответствует самому младшему, а вход D7 самому старшему (8-му) разряду входного слова. Аналогично, выход Q0 является младшим, а Q7 – самым старшим разрядом выходного информационного слова. Тогда при подаче первого после установки этого режима тактового импульса состояние первой ячейки (с выходом Q1), а состояние второй ячейки Q1 будет занесено в третью (с выходом Q2) и т.д. при этом на выходе Q7 можно будет получить информационное слово, начиная со старшего разряда, последовательно во времени за 8 тактов работы регистра. Согласно рекомендациям ГОСТ 2. 743-91 на УГО функциональных модулей, к которым следует отнести и регистры, порядковые номера выходов указываются слева направо либо сверху вниз. Поэтому рассматриваемый вариант сдвига называют «сдвигом вправо» либо «сдвигом вниз». Запомните! Одновременно со сдвигом вправо (вниз) в регистр будет записываться информация с входа последовательной записи DR/ Запись осуществляется в первую ячейку регистра.

Аналогично работает регистр, когда установлена комбинация V1=1, V2=0. Только слово информации, записанное в регистр, будет сдвигаться в сторону младшего разряда, то есть выхода Q0. Такой режим сдвига называют «сдвигом вверх» или «сдвигом влево». При этом информационное слово будет выводиться из регистра последовательно. С младшего разряда, на выходе Q0. И в то же самое время информация будет вводиться последовательно с входа DL в ячейку старшего разряда.

Регистры с таким алгоритмом работы называют также реверсивными универсальными. Их можно использовать не только для хранения информации, но и для преобразования параллельных слов в последовательные и обратно. Кроме того, универсальные регистры можно применять для построения делителей частоты импульсов, фазовращателей, распределителей импульсов и выполнения некоторых математических операций с двоичными числами. Например, сдвиг на один разряд в сторону старших разрядов (вправо) записанного в регистр информационного слова можно рассматривать как умножение на 2 двоичного числа, отображаемого этим словом.

На рис.2 приведена упрощенная функциональная схема регистра К155ИР13. Как видно, элементами памяти служат двухступенчатые D-триггеры с инверсным динамическим синхровходом (С) и дополнительным асинхронным входом сброса (R). Он инверсный потенциальный. Сигнал лог.0 по входу сброса будет удерживать триггер в состоянии логического нуля независимо от значения сигналов на информационном (D) и синхронизирующем входах.

Основу регистра составляют ячейки (памяти), каждая из которых состоит из D-триггера и логического элемента 2-2-2И-3ИЛИ, формирующего сигнал по информационному входу триггера. Указанные элементы совместно с полным декодером (DC) второго порядка выполняют функции 8-канального мультиплексора-селектора такого же порядка, т.е. коммутатора с трёх «направлений на одно». Такими «направлениями» являются информационный вход параллельной записи (Di), выход предыдущей ячейки (q_i-1), выход последующей ячейки (q_i+1). При этом последние два «направления» могут коммутироваться только в режимах сдвига, соответственно, вправо (вниз) и влево (вверх). Причём в режиме сдвига вправо к информационному входу D-триггера первой ячейки будет подключен вход последовательной записи DR, а в режиме сдвига влево к одноимённому входу D-триггера 8-й ячейки подключается вход DL.

Очевидно, если выход Q7 подключить к входу DR, а выход Q0 к входу DL, то регистр будет «замкнут в кольцо». Тогда записанное слово будет «циркулировать» в регистре без искажения непрерывно, по мере подачи на вход синхронизации тактовых импульсов, со сдвигом вправо либо влево в соответствии с выбранным режимом. Такой режим ещё называют «циклическим сдвигом» или режимом работы по кольцу.

Если на входах V1, V2 установить комбинацию 00, то сигнал лог.1 с нулевого выхода декодера запретит поступление тактовых импульсов на входы синхронизации D-триггеров. И регистр перейдёт в режим хранения.

Очевидно, что в режиме сдвига частота переключения ячеек регистра будет определяться частотой тактовых импульсов. Меняя эту частоту, можно записывать и считать информацию с различной скоростью.

Регистры специального назначения имеют сложные функциональные связи между ячейками. Например, если связи между некоторыми ячейками выполнить через элементы «сумма по mod2», то с помощью регистров можно выполнять умножение или деление двоичных многочленов. Такие регистры используются в кодирующих и декодирующих устройствах помехоустойчивых кодов [8].

1. Описание лабораторной установки

Работа выполняется на субблоке РЕГИСТР, функциональная схема которого приведена на рис.3. В субблок входят: универсальный 8-разрядный регистр D4 (К155ИР13), состояние которого отображается светодиодами VH1, VH2, … VH8; набор тумблеров SA1, … SA8 для формирования сигналов параллельной записи; тумблеры выбора режима работы регистра SA9 (работа по кольцу); SA10, SA11 – для задания комбинации сигналов по входам V1 и V2, соответственно, и схем формирования сигналов по входам регистра DR, DL, C и R.

На лицевой панели субблока указанные тумблеры имеют гравировку в соответствии с наименованием сигналов и их значением. На схеме рис.3 положения контактов названных коммутационных элементов соответствуют нулевому слову информации для параллельной записи, режиму хранения регистра и «разомкнутому кольцу».

Тумблером SA12 можно выбрать режим работы субблока: в положении «НЕПР» обеспечивается непрерывный (динамический) режим, когда тактовые импульсы поступают на вход «С» регистра непрерывно от генератора Г1; а в положении «ОДИН» - одиночный запуск состояние регистра будет изменяться в ответ на однократное нажатие кнопки SB1 с гравировкой «С». Нажатием кнопки SB2 регистр переводится в состояние, соответствующее нулевому слову (установка 0).

В качестве генераторов Г1 и Г2 используются мультивибраторы, построенные на микросхеме К155ЛН1. Элементы 3И (D2) и D-триггеры (D1.1, D1.2) выполнены на микросхемах К155ЛИ1 и К155ТМ2, соответственно. Частота следования импульсов генераторов Г1 составляет»2Гц. Скважность импульсов равна двум.

Светодиоды на выходах регистра промаркированы метками «Р1», «Р2», … «Р8» в соответствии с номером разряда записываемого либо хранимого в регистре информационного слова. Кроме того, на лицевой панели субблока имеются гнёзда для контроля выходных сигналов регистра с помощью осциллографа (на рис. 3 не показаны).

4. Задание на лабораторную работу

4.1 Ознакомиться с принципами действия и построения универсального регистра К155ИР13, режимами его работы и УГО, уяснить состав и назначение всех элементов субблока РЕГИСТР и, в том числе самого регистра.

4.2 Исследовать работу регистра в различных режимах при записи и сдвиге конкретного информационного слова в потактовом режиме работы субблока. Сделать выводы по результатам экспериментов.

4.3 Выполнить аналогичные исследования в динамическом режиме работы субблока. Построить временные диаграммы работы регистра для различных режимов: записи, сдвига (вправо, влево, по кольцу) конкретного информационного слова.

4.4 Выполнить индивидуальное задание (см. табл.2) по указанию преподавателя, построить схему включения регистра и диаграммы его работы в динамическом режиме для заданного варианта. Определите назначение схемы и сделайте выводы о применении регистров.

4.5 Ознакомиться с режимами и особенностями работы 4-разрядного сдвигового регистра К155ИР1, а также его применением.

Индивидуальное задание

Таблица 2

Вариант

Значения сигналов на входах

Режим сдвига

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

C

V1

V2

­

Q2

вправо

¯

Q5

влево

­

Q7

вправо

­

Q6

влево

¯

Q4

вправо

­

Q1

влево

Для всех вариантов задания сигналы по входам DR, DL и R равны лог.1.

Рис.2. Упрощенная функциональная схема регистра К155ИР13

5. Содержание отчёта

Отчёт оформляется согласно принятым на кафедре требованиям и должен содержать:

5.1. Цель работы.

5.2. Условное графическое обозначение (с цоколёвкой), функциональную схему регистра К155ИР13 и таблицу его режимов работы.

5.3. Временные диаграммы работы этого регистра в динамическом режиме при записи и сдвиге информационного слова вправо, влево для случаев «разомкнутого» и «замкнутого» кольца. Выводы по применению регистров в таких режимах работы.

5.4. Схему включения регистра и временные диаграммы его работы, а также выводы по применению схемы согласно варианту индивидуального задания.

5.5. Условное графическое обозначение ИМС К155ИР1 и таблицу режимов работы этого регистра.

6. Методические указания

6.1. С принципом действия универсального регистра следует ознакомиться по рис.2 путем анализа взаимодействия логических элементов и триггеров ячеек при фиксированных значениях сигналов на информационных входах D0, D1, … D7, DR, DL и установленном режиме работы (согласно табл.1). Вначале сделайте предположение, что все триггеры регистра находятся в состоянии лог.0, то есть сигналы на выходах Q0, Q1,..Q7 равны нулю. Затем, полагая, что сигнал сброса равен лог.1 (пассивное значение) и на входах V1, V2 установлена соответствующая режиму комбинация, выясните состояния всех D-триггеров, в которые они перейдут в момент подачи первого (одиночного) тактового импульса. Чтобы это сделать, необходимо определить значение сигналов по информационным входам триггеров (входы D). Если значение этих сигналов совпадает со значением сигнала на выходе триггера, то состояние триггера останется неизменным. В противном случае D-триггер перейдет в противоположное состояние. Поскольку значение сигнала на D-входе триггера равно значению сигнала на выходе элемента 2-2-2И-3ИЛИ, то следует определить значения сигналов на всех его входах. С этой целью рекомендуется составить логические выражения, описывающие выходные сигналы названных элементов, используя обозначения их входных сигналов как логические переменные: d₀, d₁, … d₇, d_R, d_L, выходных сигналов декодера и выходных сигналов q₀, q₁, q₂ … q₇ триггеров.

Рис. 3. Схема функциональная субблока РЕГИСТР

Подставив значения 0 и 1 вместо переменных в полученные логические выражения, определите значения сигналов на выходах элементов И-ИЛИ. Если эти значения равны q_i-1 и q_i+1, то это будет означать, что состояние i-го D-триггера при подаче тактового импульса определяется состоянием предыдущего или, соответственно последующего триггера.

Принцип построения определяется составом, функциональным значением отдельных «частей» регистра и характером связей между ними. При этом под «частью» следует понимать набор взаимно связанных функциональных элементов, выполняющих в совокупность одну достаточно сложную функцию по формированию или хранению дискретных сигналов. Сформулировать принцип построения – это означает, дать сведения о составе (структуре) регистра, о назначении каждой его структурной части (функционального узла) и о взаимных связей этих частей.

Уясняя состав субблока РЕГИСТР, прежде всего, обратите внимание на назначение кнопок и тумблеров на его лицевой панели, а также сопоставьте схему на лицевой панели со схемой рис.3. Вначале следует выяснить значение сигналов по всем входам регистра в исходном положении тумблеров и кнопок. Особое внимание обратите на способ формирования сигналов по входам последовательной записи DR и DL в зависимости от положения тумблера SA9 («Кольцо»). Учтите также, что переключающие контакты у тумблеров SA10 и SA11 при изменении их положения замыкаются и размыкаются не одновременно. Это может привести к кратковременным ложным сигналам по входам DR и DL, особенно «опасным» при работе регистра «по кольцу».

6.2.1. Выполнения задания п.4.2 начните с режима параллельной записи информационных слов в регистр. Для этого выберите слова, не равные 00000000 и 11111111. Проделайте эксперименты, когда «новое» слово как бы записывается на «старое», то есть без предварительного сброса регистра (нажатии кнопки УСТ.0). Убедитесь, что стирание информации равносильно записи «пустого» (00000000) слова.

Переведите регистр в режим сдвига вправо, предварительно записав в него параллельно слово <D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6,D7> Þ10011010. Периодически нажимая кнопку «С» (SB1), наблюдайте по светодиодам на его выходах состояния регистра. Объясните получаемый результат. Проделайте этот эксперимент сначала, однако после записи слова поставьте тумблер D0 (SA1, см. рис.3) в положение «0» и только тогда подавайте тактовые импульсы. Объясните полученный результат.

Выполните аналогичные опыты со сдвигом информационного слова <D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6,D7> Þ 00110101 влево. Когда будете повторять опыт, поставьте тумблер SA8 (D7) в положение «0». Объясните полученные результаты.

Проведите эксперименты при последовательной записи информации в регистр. Для этого предварительно, нажав кнопку УСТ.0, «обнулите» регистр. Затем установите режим сдвига вправо и последовательно, чередуя нажатие кнопки «С» с изменением положения тумблера D0 (SA1), запишите в регистр 8-разрядное слово (выберите его самостоятельно). Аналогично выполните эксперимент при последовательной записи информационного слова со сдвигом влево.

На основании этих экспериментов сформулируйте выводы о применении регистров для преобразования параллельных слов в последовательные и обратно. Особо обратите внимание на то, что одновременно со сдвигом «содержимого» регистра в него последовательно записывается новое слово (с входов DR либо DL).

6.2.2. Выполните эксперименты с регистром, замкнутым в кольцо. Для этого, после записи слова, установите регистр в режим сдвига (вправо либо влево) и, подавая тактовые импульсы кнопкой SB1, наблюдайте по светодиодам изменение выходных сигналов. Число тактов сдвига при этом должно быть не менее 8. Повторите опыт, изменив направление сдвига. Сделайте выводы по результатам экспериментов и о применении регистров, работающих в кольцевом режиме.

Проделав выше перечисленные опыты, сделайте эксперимент по переводу регистра в режим хранения информации. Вначале запишите некоторое слово, затем переключите тумблеры SA10 и SA11 в положение «0». Объясните, почему содержимое регистра «портится»? Что надо сделать, чтобы записанное слово при переходе регистра в режим хранения не искажалось? Правильный ответ Вы найдёте из анализа (по функциональной схеме рис.2) значений сигнала на выходах синхронизации D-триггеров в момент записи информационного слова и в момент перевода регистра в режимах хранения.

6.3. Эксперименты с регистром в динамическом режиме работы субблока выполняются аналогично только с тем отличием, что тактовые импульсы формируются непрерывно генератором Г1 с определенной частотой. Для перевода субблока в казанный режим поставьте тумблер SA12 в положение НЕПР. Поскольку тактовая частота достаточно большая, то запись информационного слова в регистр выполните «вручную», а сдвиг наблюдайте в «непрерывном» режиме.

Постройте временные диаграммы работы регистра для указанных в п. 4.3. задания режимов, иллюстрируя возможность его применения для преобразования параллельного слова в последовательное со сдвигом вправо и влево и обратного преобразования последовательного слова в параллельное. На диаграммах следует показывать только те сигналы, значения которых меняются во времени. Значения же не изменяющихся сигналов привести в подрисуночной подписи к диаграммам. Число показываемых на диаграммах тактов работы регистра выбрать так, чтобы можно было объяснить. Сколько тактов потребуется для вывода параллельного слова в виде последовательного, и на каком (по номеру) такте последовательно записываемое слово можно «считать» с выходов регистра в виде параллельного. Для этого такты следует пронумеровать по порядку десятичными, начиная с «1», только для режимов сдвига. Такту, в котором происходит запись параллельного слова, присвоить номер «0».

Исследование работы регистров, замкнутого в кольцо, -циклический сдвиг информационного слова – проведите в следующей последовательности:

· Поставьте тумблеры SA9 и SA12 в положения «кольцо выкл.» и «ОДИН», соответственно. Задав тумблерами SA1, SA2, … SA8 информационное слово, запишите его параллельно в регистр;

· Установите тумблерами «V1», «V2» режим сдвига (либо вправо, либо влево) и «замкните кольцо».

· Переведите тумблер SA12 в положение «НЕПР» и проконтролируйте работу регистра по светодиодам.

Постройте временные диаграммы для рассмотренного режима работы. Количество тактов на диаграммах должно быть достаточным для отображения интервала времени, равного длительности цикла изменения сигналов на выходах регистра (Т _цикл). Сделайте выводы по применению регистров в таких режимах. Эти выводы должны следовать из анализа временных диаграмм.

6.4. Индивидуальное задание выполняется по данным табл.2, либо преподаватель может предложить свой дополнительный вариант. Задание носит теоретический характер, так как лабораторный стенд не рассчитан на проведение требующихся экспериментов.

Вначале следует составить и начертить схему включения регистра. Для этого начертите УГО микросхемы К155ИР13 (как D4 на рис.3). Затем покажите линии электрической связи входов регистра с шинами лог.0 и лог.1, а также с тем выходом регистра, символ которого Qi указан в графе «V1» или «V2» табл.2. Если в графах, соответствующих значениям сигналов по информационным входам параллельной записи D0, D1, … D7, стоит «0», то эти входы необходимо подключить к шине лог.0 (к корпусу стенда), если же «1», то к шине лог.1. Таким образом регистр окажется охваченным «обратной связью» с одного из его выходов на один из входов выбора режима работы.

В графе «С» табл.2 условно, стрелками ­ и ¯, показано первое изменение сигнала по входу синхронизации, с которого начинается серия синхронизирующих импульсов. Стрелка вверх соответствует переходу 0 ®1, то есть начальное значение сигнала равно лог.0 и затем оно изменяется на лог.1 («положительные» импульсы). Стрелка вниз означает подачу на вход синхронизации «отрицательных» импульсов: начальное значение сигнала равно лог.1 и последующее лог.0. Эти сведения следует учесть при построении временных диаграмм работы регистра при заданной схеме его включения.

Как известно, для построения временных диаграмм требуется определить исходное (начальное) состояние анализируемого устройства. Поэтому, приступая к построению диаграмм, в качестве исходного выберите состояние регистра 00000000. Такое состояние может быть обеспечено предварительной подачей сигнала активного уровня (лог.0) на вход сброса. А затем покажите на диаграммах значения всех выходных сигналов в ответ на подачу периодической последовательности синхронизирующих импульсов (на вход «С»). Количество тактов работы следует выбрать так, чтобы можно было определить длительность цикла (периодичность) изменения каждого из выходных сигналов. Определите по диаграмм: частоту выходных импульсов по отношению к частоте тактовых импульсов; скважности выходных импульсов; а также углы фазового сдвига (в электрических градусах) выходных последовательностей по отношению к последовательности импульсов на выходе Q0. Сделайте вывод о применении регистров с обратными связями.

6.5. Пункт 4.5 задания выполнить, пользуясь справочными данными по ИМС К155Ир1 из [1,6]. При этом уясните назначение входов, режимы работы регистра и отличия К155ИР1 от регистра К155ИР13 как по режимам, так и в способах управления этими регистрами. Руководствуйтесь при анализе функциональных свойств регистра К155ИР1 методикой, которая была использована в настоящих методических указаниях.

Вопросы для самопроверки

1. Что называется регистром? Каково назначение регистров, где они применяются? Какие регистры называются универсальными?

2. В чем заключается принцип построения универсального регистра? Ответ иллюстрируется на примере регистра К155ИР13.

3. В каких режимах могут работать универсальные регистры? Регистры хранения? Как установить желаемый режим? Иллюстрируйте ответ анализом функциональной схемы регистра К155ИР13.

4. Как реализуется и для чего используется режимы сдвига «вправо» и «влево»? Ответ иллюстрируйте временными диаграммами работы регистра К155ИР13.

5. Как организовать работу регистра «по кольцу»? Для чего используется регистры, работающие в режиме циклического сдвига записанных информационных слов? Ответ иллюстрируйте временными диаграммами работы регистра К155ИР13.

6. В чем отличия регистра К155ИР1 от регистра К155ИР13? Объясните назначение входов того и другого регистров и назовите возможные режимы работы регистра К155ИР1.

7. Как построить 12-разрядный регистр из двух микросхем К155ИР1 и К155ИР13? Начертите схему их включения. В каких режимах может работать такой эквивалентный регистр?

8. Каким образом универсальный регистр можно использовать для деления частоты импульсов? Какие режимы для этого необходимы? Сопроводите ответ результатами выполнения индивидуального задания по данной лабораторной работе.

9. Как применить сдвиговый регистр в качестве «расщепителя» одной последовательности импульсов на 2 или 3 и более последовательностей? Как определить угол фазового сдвига между различными последовательностями?

10. Каким образом универсальный регистр можно применить для преобразования параллельных слов в последовательные и для обратного преобразования? Какие режимы при этом необходимы? Ответ иллюстрируйте временными диаграммами преобразования конкретного информационного слова на регистре К155ИР13.

Работа 5. СЧЁТЧИКИ ИМПУЛЬСОВ

1. Цели лабораторной работы

Изучение функциональных свойств и назначения двоичных счётчиков импульсов, практическое ознакомление с режимами работы и применением двоичных счётчиков К155ИЕ7.

2. Основные сведения и понятия

Счётчики относятся к типовым последовательностным логическим схемам цифровой техники, предназначенным для счёта количества импульсов и представления результата в той или иной системе счисления. По способу представления результата различают двоичные, двоично-десятичные, десятичные и т.д. счетчики. Соответственно, информация на выходах отображается в двоичном, двоично-десятичном или десятичном кодах. Наибольшее применение в автоматике и вычислительной технике нашли двоичные счётчики. У них результат счёта двоичным k-числом, соответствующим количеству импульсов, поступивших на вход (вход «счёта»). По способу выдачи результата счетчики с параллельной (одновременной) и последовательной выдачей информации. В первом случае двоичное число – результат счёта – выдаётся одновременно со всеми разрядами. Поэтому счётчик имеет k выходов (k- число разрядов и «ячеек» счётчика). Во втором случае результат отображается моментом появления на выходе (только одном) импульса относительно некоторого «маркерного» (опорного) момента времени-начала счёта. Фактически результат счёта представлен интервалом времени между маркерным и выходным импульсами - фазоимпульсивное представление информации. В данной лабораторной работе исследуется счётчик с параллельной выдачей информации в двоичном 4-разрядном коде.(Примером счётчика с фазоимпульсным представлением информации может служить десятичный счётчик К155ИЕ1)

В зависимости от способа управления процессом счёта и принципа действия счётчики делятся на три группы: асинхронные потенциальные, синхронные и асинхронные импульсные [6]. Потенциальные счётчики реагируют на каждое изменение сигнала по входу счёта. Так как импульс отображается двумя изменениями уровнями сигнала, то потенциальный счётчик отреагирует на одиночный импульс двумя изменениями своего состояния: на переход 0 ®1 и на переход 1®0. Импульсные счетчики реагируют однократно в ответ на подачу одного импульса на вход счёта. В интегральном исполнении (в виде одной микросхемы) выпускаются только импульсные счётчики.

Дата добавления: 2014-12-26