Порядок выполнения работы

2.1. Исследование асинхронного RS -триггера с инверсными входами.

Схему смоделируем при помощи программы EWB Multisim 9.

Подключим два элемента ИЛИ-НЕ, к примеру, серии 74НС_2V (меню Components — Place CMOS — 74НС_2V), как показано на рис. 9. Входы R и S собранной стрелки Пирса подсоединим к инструменту Word Generator (меню Instruments), а выходы Q и — к индикаторам PROBE_DIG_BLUE и PROBE_DIG_RED (меню Components — Place Indikator — PROBE), которые будут показывать их логические состояния.

Щелкнув два раза на изображении схемы Word Generator, откроем лицевую панель инструмента (рис. 10), которая используется для изменения параметров настройки прибора. В панели инструмента нажатием на кнопку Binary, перейдем к двоичной форме счисления. Теперь щелкая на каждой позиции цифр, набираем с клавиатуры нужный код, к примеру, как на рис. 10. Не закрывая панели, вызываем контекстное меню на квадрате, немного левее последнего четвертого числа выбирая Set Final Position, для того чтобы указать, где оканчивается таблица состояния триггера. После этого слева от числа появиться знак в виде направленной вверх стрелки.

Рис. 9 Асинхронный RS -триггер с инверсными входами

Рис. 10 Лицевая панель инструмента Word Generator для моделирования асинхронного RS -триггер с инверсными входами

После всех проделанных операций, при помощи кнопки Step, которая находится в той же панели инструмента генератора слов, можно определить сигналы на выходах триггера. Для этого выбираем одно из набранных слов, и нажимаем кнопку Step, т.о. определяя состояние Q и для данного кода. Проделав такую операцию получим таблицу состояния (истинности) триггера.

Для проверки правильно ли собрана схема, можно использовать ее свойство — хранение информации (R =0, S =0). Если поменять местами первое и второе слово, то можно увидеть, что голубой индикатор будет продолжать гореть (это и есть хранение) после перехода из состояния R =0, S =1 в состояние хранения.

Так же составить таблицу истинности можно используя ключи. Для этого необходимо вручную замыкать ключи на источник питания 5 В или на землю, моделируя тем самым поступление на триггер сигнала 0 (ключ замкнут на землю) или 1 (ключ замкнут на источник питания).

Подключим два элемента ИЛИ-НЕ, к примеру, серии 74HC_2V (Components — TTL — 74S02N), как показано в таблице 1. Входы R и S собранной стрелки Пирса подсоединим к ключам (Basic — Switch — SPDT), а выходы Q и — к индикаторам PROBE_DIG_YELLOW (Components — Place Indikator — PROBE), которые будут показывать их логические состояния.

Таблица 1

Таблица состояний RS -триггера

R	S	Q
		хранение
		запрещено

2.2. Исследование синхронного RS -триггера с инверсными входами.

Для выполнения синхронного RS -триггера, подсоединим два элемента И к предыдущей схеме асинхронного RS -триггера, как показано на рис.11.

Рис. 11 Синхронный RS -триггер с инверсными входами

Рис. 12 Лицевая панель инструмента Word Generator для моделирования синхронный RS -триггера с инверсными входами

Для определения таблицы состояния триггера, выполним те же действия, которые описаны в пункте 1 для асинхронного RS -триггера. При этом заполняем требуемые сигналы на входе С.

Таблица 2

Таблица истинности RS -триггера

R	S	C	Q
					Загорается красный индикатор, а синий перестает гореть
					Триггер выбирает одно из своих устойчивых состояний
					Схема становится недетерминированной, однако красный индикатор продолжает гореть
					Единственное состояние при котором на выходах ноль
					Загорается синий индикатор (красный не горит)

2.3. Исследование синхронного D -триггера.

Для того чтобы собрать D -триггер, будем использовать синхронный RS -триггер и инвертор (НЕ) (рис. 13). Подавая на входы триггера различные комбинации логических уровней, заполним таблицу состояний D -триггера с описаниями исследуемых состояний.

Рис. 13 D -триггер

Рис. 14 Лицевая панель инструмента Word Generator

для моделирования D -триггера

Таблица 3

Таблица истинности D-триггера

D	C	Q
				Текущее значение D отбирается и сохраняется в защелке, ® Q =1
				Красный индикатор продолжает гореть, т.е. сигнал в «памяти»
				Текущее значение D изменилось на ноль, ® =1
				Синий индикатор продолжает гореть, пока D не изменится на 1

2.4. Исследование JK -триггера.

Вход J триггера аналогичен входу S рассмотренного выше RS -триггера, а вход К — входу R RS -триггера (рис. 15). Если J = К =0, то получим режим хранения. Если J = К =1, то с приходом синхроимпульса триггер изменяет свое состояние на противоположное.

Рис. 15 JK -триггер

Рис. 16 Лицевая панель инструмента Word Generator

для моделирования JK -триггера

Таблица 4

Таблица истинности D -триггера

J	C	K	Q

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое триггер?

2. Каково основное назначение триггеров?

3. В чём отличие синхронного триггера от асинхронного?

4. Объясните работу RS -триггера, используя его таблицу состояний (таблица 1).

5. Почему сигналы на выходах триггера мгновенно увеличиться не могут?

6. Объясните работу двухступенчатого RS -триггера, используя временную диаграмму на рис. 5.

7. Какое состояние RS -триггера является запрещённым?

8. Почему RS -триггеры невозможно использовать в цифровых устройствах с обратными связями?

9. Что такое D -триггер и в чём его преимущества?

10. Почему на входы JK -триггера можно одновременно подавать комбинацию входных сигналов, запрещенную у RS -триггера?

ЛИТЕРАТУРА

Дата добавления: 2015-05-09