Исследование асинхронного суммирующего счетчика на D-триггерах.

Лабораторная работа № 7. Двоичные счетчики

Цель работы:

1. Изучить основные схемы двоичных счетчиков.

2. Практически проверить алгоритмы работы соответствующих электронных схем.

3. Изучить основные функции электронных компонентов программы Electronics Workbench.

Время работы: 2 часа.

Основные сведения

Счетчики - устройство предназначенное для счета числа импульсов, поступающих на его вход. Каждый счетный импульс изменяет состояние счетчика на единицу. Если при счете коды состояния расположены в возрастающем порядке, то счетчик называется суммирующим, если в убывающем порядке - вычитающим. Счетчики у которых направление счета может изменяться называются реверсивными.

Число разрешенных состояний счетчика называется модулем счета Кс. При поступлении на счетчик числа импульсов больше Кс счетчик возвращается в исходное состояние. Счетчики у которых модуль счета равен целой степени числа 2 (Кс = 2ⁿ) называются двоичными.

Основу счетчиков составляют триггерные схемы. Счетчики могут быть собраны на D-триггерах или JK-триггерах. Триггеры соединяются последовательно. Число, образуемое состоянием инверсных выходов триггеров счетчика, связано с числом, образованном состоянием прямых выходов триггеров соотношением:

Nпр = 2n – Nинв –1,

где n – число разрядов счетчика.

По способу организации межразрядных связей счетчики делятся на:

o Асинхронные счетчики, в которых переключение триггеров в разрядах осуществляется последовательно один за другим;

o Синхронные счетчики, в которых переключение триггеров в разрядах осуществляется одновременно по сигналу синхронизации.

Основным динамическим параметром, определяющим быстродействие счетчика, является время установления выходного кода t_k, характеризующее временной интервал между моментом подачи входного сигнала и моментом установления нового кода на выходе.

Экспериментальная часть

Исследование асинхронного суммирующего счетчика на D-триггерах.

a. Соберите схему приведенную на рис. 1. Включите схему.

Рис. 1

b. Подавайте на вход схемы тактовые импульсы при помощи ключа [С].

c. Наблюдайте за состоянием логических пробников и убедитесь в правильности работы счетчика.

d. Определите модуль счета счетчика.