Краткие теоретические сведения. Исследование работы триггеров и счетчиков импульсов

Проверил: Климчук С.А.

Исследование работы триггеров и счетчиков импульсов.

Лабораторная работа №4.

Вопросы для защиты лабораторной работы

1. Что называется асинхронным режимом работы СГ?

2. В каких случаях происходит полная и частичная потеря возбуждения генератора?

3. Опишите физический процесс перехода СГ в асинхронный режим.

4. Какой асинхронный режим называется установившимся?

5. Как изменяются показатели приборов при наступлении асинхронного режима СГ?

6. Какими параметрами ограничивается допустимая активная нагрузка в асинхронном режиме?

7. При каких условиях допускается работа СГ в асинхронном режиме?

Список используемых источников

1. Режимы работы электрооборудования электрических станций часть 1/ Пушков А.П., конспект лекций. - Киров: Изд-во ВятГУ, 2003. - 54 с.

2. Режимы работы электрооборудования электрических станций и подстанций: Часть 1. Режимы работы синхронных генераторов и компенсаторов. Конспект лекций./ Гайсаров Р.В. − Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005. − 42 с.

Группа: КТ-

Вариант: <по списку в журнале>

Студент: ФИО

Цель работы: изучение схем триггеров на логических элементах и из библиотеки Electronics Workbench (часть 1). Изучение структуры и исследование работы двоичных счетчиков (часть 2).

Часть 1. Триггер - простейшая цифровая схема последовательностного типа. У рассмотренных в предыдущих разделах комбинационных схем состояние выхода Y в любой момент времени определяется только текущим состоянием входа X: Y = F(Х). В отличие от них, состояние выхода последовательностной схемы (цифрового автомата) зависит еще и от внутреннего состояния схемы Q: Y=F(X,Q). Другими словами, цифровой автомат является не только преобразователем, но и хранителем предшествующей и источником текущей информации (состояния). Это свойство обеспечивается наличием в схемах обратных связей. Основой последовательностных схем являются триггеры. Триггер имеет два устойчивых состояния: Q=1 и Q=O, поэтому его иногда называют бистабильной схемой. В каком из этих состояний окажется триггер, зависит от сигналов на входах триггера и от его предыдущего состояния, т. е. он имеет память. Можно сказать, что триггер является элементарной ячейкой памяти. Тип триггера определяется алгоритмом его работы. В зависимости от алгоритма работы, триггер может иметь установочные, информационные и управляющие входы. Установочные входы устанавливают состояние триггера независимо от состояния других входов. Входы управления разрешают запись данных, подающихся на информационные входы. Наиболее распространенными являются триггеры RS, JK, D и Т-типов.

Триггер типа RS, RS-триггер - простейший автомат с памятью, который может находиться в двух состояниях. Триггер имеет два установочных входа: установки S (set - установка) и сброса R (reset - сброс), на которые подаются входные сигналы от внешних источников. При подаче на вход установки активного логического уровня триггер устанавливается в 1 (Q = 1, NOT(Q) = 0), при подаче активного уровня на вход сброса триггер устанавливается в 0 (Q = 0, NOT(Q) = 1). Если подать на оба входа установки (возбуждения) пассивный уровень, то триггер будет сохранять предыдущее состояние выходов.

Триггер JK-типа имеет более сложную, по сравнению с RS-триггером, структуру и более широкие функциональные возможности. Помимо информационных входов J и К и прямого и инверсного выходов Q и Q, JK-триггер имеет вход управления С (этот вход также называют тактирующим или счетным), а также асинхронные установочные R и S-входы. Установочные входы имеют приоритет над остальными.

D-триггер имеет один информационный вход D (data - данные). Информация со входа D заносится в триггер по положительному перепаду импульса на счетном входе С и сохраняется до следующего положительного перепада на счетном входе триггера. Помимо счетного С и информационного D входов, триггер снабжен асинхронными установочными R и S входами. Установочные входы приоритетны.

Т-триггер (триггер со счётным входом) имеет один информационный вход Т. Он изменяет свое состояние на противоположное каждый раз, когда на его вход приходит очередной сигнал. Обозначение триггера пришло от первой буквы анг.слова toggle-защелка. Каждый последующий сигнал «1» Т-входа меняет состояние триггера (выход) на противоположное. Это означает, что Т-триггер реагирует только на передний фронт сигнала Т. В результате этого частота выходного сигнала уменьшается в 2 раза. Т.к. в Electronics Workbench не приводится T-триггер его можно получить объединив информационные входы JK-триггера.

Часть 2. Счетчик импульсов - это последовательностное цифровое устройство, обеспечивающее хранение слова информации и выполнение над ним микрооперации счета, заключающейся в изменении значения числа в счетчике на 1. В процессе работы счетчик последовательно изменяет свое состояние в определенном порядке. Счетчик представляет собой совокупность соединенных определенным образом триггеров.

Основной параметр счетчика – модуль счета. Это максимальное число единичных сигналов, которое может быть сосчитано счетчиком.

Счетчики классифицируют:

по модулю счета:

- двоичные,

- двоично-десятичные,

- с произвольным постоянным модулем счета,

- с переменным модулем счета.

по направлению счета:

- суммирующие,

- вычитающие,

- реверсивные.

по способу формирования внутренних связей:

- с последовательным переносом,

- с параллельным переносом,

- с комбинированным переносом,

- кольцевые.

Если коды расположены в возрастающем порядке, то счетчик называют суммирующим (Up-counter). Счетчики, у которых коды расположены в убывающем порядке, называют вычитающими (Down-counter), а счетчики, у которых направление перебора кода может изменяться, называют реверсивными (Up/Down-counter).

Если для работы счетчика требуется наличие синхросигнала, то такой счетчик называют синхронным. Счетчики, которые работают без синхросигналов, называют aсинхронными.

Дата добавления: 2015-05-09