36924

Исследование статических триггеров

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Цель лабораторной работы: исследовать основные свойства статических триггеров. Задание: снять временные диаграммы определить таблицы состояний особенности работы статических триггеров асинхронный RS триггер синхронный RS триггер и D триггерзащелка. Программа работы для каждого триггера.

Русский

2013-09-23

61 KB

9 чел.

Лабораторная работа №2

Исследование статических триггеров.

Цель лабораторной работы: исследовать основные свойства статических триггеров.

Необходимое оборудование: персональная ЭВМ с установленным программным пакетом EWB.

Задание: снять временные диаграммы, определить таблицы состояний, особенности работы статических триггеров (асинхронный RS триггер , синхронный RS триггер и D триггерзащелка).

Порядок выполнения: включить персональную ЭВМ, запустить на выполнение программный пакет EWB и далее следовать порядку работы в пакете.

Оформление отчета. По каждой лабораторной работе каждым студентом должен быть представлен отчет в виде печатного или рукописного документа. В отчете приводится наименование и номер лабораторной работы, цель работы, программа работы с указанием всех необходимых экспериментов, полученных результатов их объяснения и выводов.

Программа работы для каждого триггера.

На рабочем столе собрать логическую схему исследуемого триггера. Варианты схем показаны на рисунках 1,2 и 3.

Выполнить настройку измерительной аппаратуры.

  1.  Провести эксперименты и описать их:
  2.  Используя возможности пакета получить твердые копии графиков экспериментов, сделать выводы.
  3.  Оформить отчет.

Для выполнения работы на рабочем столе собрать схему, показанную на рис. 1 (2., 3).

Необходимо выполнить настройку графического анализатора, которая сводиться к установке частоты. Для того чтобы иметь возможность ручного ввода входных переменных и получить хоршие диаграммы нужно установить частоту 1 гЦ и внутреннюю синхронизацию. После этого можно запускать пакет на моделирование в процессе, которого, изменяя состояние входных переменных вручную соответствующими клавишами снять временную диаграмму.

Для примера рассмотрим построение таблицы состояний на основе экспериментально снятой временной диаграммы, приведенной на рис. 4. Замечание, важно учитывать, что до момента t1 схема не инициализирована и временная диаграмма не верна. В нашем случае обе выходные переменные имеют низкий уровень, что противоречит определению триггера. Поэтому момент t1 это момент инициализации.

Далее временная диаграмма должна соответствовать логике работы схемы. Для построения таблицы состояний необходимо выполнить анализ временной диаграммы.

  1.  

В моменты времени t2 и t4 переменная D изменяет свое состояние но так как переменная С = 0 выходные переменные своих состояний не меняют, то есть в триггер не записывается информация а сохраняется ранее записанная. Момент времени t3 характерен тем, что при D =1 переменная С принимает высокий уровень (С = 1) и видно, что Q принимает высокий уровень (Q =1). Произошла запись единицы в триггер.

D

C

Q

Режим

0

0

Q(t -1)

Хранение

1

0

Q(t –1)

Хранение

0

1

0

Зап «0»

1

1

1

Зап «1»

В момент времени t5 при D = 0 переменная С принимает единичное значение и по временной диаграмме видно, что выходные переменные изменяют значение Q = 0. Таким образом, произошла запись нуля. Начиная с момента t6 при С = 1 переменная D несколько раз изменяет свое состояние и соответственно переменная D также меняет свое состояние. Следовательно при С = 1 все что появляется на входе D появляется на выходе триггера. На основе изложенного строим таблицу состояний. Входных переменных две следовательно возможно четыре состояния.

Построенная таблица состояний показывает все возможные режимы работы исследуемого триггера.

Для всех триггеров исследуемых в данной лабораторной работе необходимо проводить подобный анализ. Таким образом, в лабораторной работе должно быть три временные диаграммы м соответственно три таблицы состояний.

Теоретические пояснения.

Триггер последовательностное устройство, которое по выходу имеет только два состояния Q = 0, ¯Q = 1 и Q = 1, ¯Q = 0. Состояния выходов, когда обе переменные имеют одинаковые состояния не допустимы (запрещенные состояния).

Триггер ─ устройство предназначенное для хранения бита информации. Имеется большое разнообразие триггерных устройств. Наиболее простым и наиболее распространенным является асинхронный RS триггер.

Этот триггер требует парафазного представления информации и имеет запрещенное состояние входных переменных, приводящее к одинаковому состоянию обеих выходных переменных. Нужно иметь ввиду, что асинхронный RS триггер является основой для построения триггерных устройств.

Синхронный RS триггер имеет более развитую логику управления. Он имеет дополнительный вход называемый синхронизирующим и имеющим обозначение ─ С. При С = 0 триггер находиться в режиме хранения и не реагирует на изменение состояний входных переменных подаваемых на входы R и S. При С = 1 триггер выполняет операции записи бита информации. Но и у этого триггера парафазное представление информации.

D триггер – защелка имеет всего лишь два входа; С ─ вход синхронизации, D ─ вход данных. Наличие единственного входного проводника говорит о том, что информация представлена не парафазным кодом. Как следствие у этого триггера отсутствуют запрещенные состояния.

Все статические триггеры управляются уровнями входных сигналов и это приводит к тому, что при активном уровне сигнала синхронизации все что подается на информационные входы запоминается триггером то есть появляется на выходе триггера.

Контрольные вопросы.

  1.  Что такое триггер?
  2.  Что такое таблица состояний триггера?
  3.  Что такое временная диаграмма?
  4.  Что такое запрещенное состояние триггера?
  5.  Что такое парафазное представление информации?

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

33366. Таймер/счётчики ОМК АТ90S8515 38 KB
  Как правило эти выводы линии портов ввода вывода общего назначения а функции реализуемые этими выводами при работе совместно с таймерами счетчиками являются их альтернативными функциями. Выводы используемые таймерами счетчиками общего назначения Название T90S8515 Описание T0 PB0 Вход внешнего сигнала таймера T0 T1 PB1 Вход внешнего сигнала таймера T1 ICP ICP Вход захвата таймера T1 OC1 Выход схемы сравнения таймера T1 OC1 PD5 То же OC1B OC1B То же TOSC1 Вход для подключения резонатора TOSC2 Выход для подключения резонатора ...
33367. Универсальный асинхронный приемопередатчик ОМК АТ90S8515 38.5 KB
  Управление работой приемопередатчика осуществляется с помощью регистра управления UCR. Текущее состояние приемопередатчика определяется с помощью регистра состояния USR. При чтении регистра UDR выполняется обращение к регистру приемника при записи к регистру передатчика. Работа передатчика разрешается установкой в 1 разряда TXEN регистра UCR UCSRB.
33368. Система прерываний ОМК AT90S8515 63 KB
  При возникновении прерывания микроконтроллер сохраняет в стеке содержимое счетчика команд PC и загружает в него адрес соответствующего вектора прерывания. По этому адресу должна находиться команда относительного перехода к подпрограмме обработки прерывания. Кроме того последней командой подпрограммы обработки прерывания должна быть команда RETI которая обеспечивает возврат в основную программу и восстановление предварительно сохранённого счетчика команд. Младшие адреса памяти программ начиная с адреса 001 отведены под таблицу векторов...
33369. Канал SPI (синхронный последовательный порт) 38.5 KB
  Выводы используемые модулем SPI Название сигнала T90S8515 Описание SCK РВ7 Выход mster вход slve тактового сигнала MISO РВ6 Вход mster выход slve данных MOSI РВ5 Выход mster вход slve данных РВ4 Выбор ведомого устройства Спецификация интерфейса SPI предусматривает 4 режима передачи данных. Эти режимы различаются соответствием между фазой момент считывания сигнала тактового сигнала SCK его полярностью и передаваемыми данными. Задание режима передачи данных Разряд Описание CPOL Полярность тактового сигнала 0 генерируются...
33370. Система команд и способы адресации памяти данных 76.5 KB
  При прямой адресации адреса операндов содержатся непосредственно в слове команды.4 5 бит слова команды рис. Прямая адресация одного регистра общего назначения Примером команд использующих этот способ адресации являются команды работы со стеком PUSH Rr POP Rd команды инкремента INC Rd декремента DEC Rd а также некоторые команды арифметических операций.d4 5 бит слова команды рис.
33371. Схема СУ на базе ОМК АТ90S8515. 28.5 KB
  Порт РА микроконтроллером используется как мультиплексированная шина адреса данных. Поэтому для сохранения младшего байта адреса необходимо использовать регистр адреса РА. Запись в регистр осуществляется по спаду сигнала LE формируемого автоматически микроконтроллером при обращении по адресам внешнего ОЗУ.
33372. Выводы ЖКИ. Схема подключения ЖКИ к ОМК, как внешнего устройства 33 KB
  Схема подключения ЖКИ к ОМК как внешнего устройства Соединение ЖКМ например с МК осуществляется через разъём назначение и номера контактов которого приведены в табл. Описание выводов стандартного разъема ЖКМ на базе HD44780 № конт. Схема подключения ЖКМ LCD к микроконтроллеру MCS.
33373. Схема подключения клавиатуры к ОКМ с аппаратным исключением дребезга 29 KB
  Иключение дребезга контактов выполняется на основе RS триггеров. Схема клавиатуры с аппаратным исключением дребезга контактов.
33374. Схема подключения матричной клавиатуры к ОКМ 28 KB
  В подпрограмме обслуживания данного прерывания необходимо предусмотреть программное исключение дребезга контактов которое осуществляется с помощью временных задержек формирование и считывание кода нажатой клавиши Схема подключения матричной клавиатуры к МК.