Кафедра Компьютерные системы и сети Лабораторная работа №1 по курсу «Схемотехника эвм». Синхронные двухступенчатые триггеры icon

Кафедра Компьютерные системы и сети Лабораторная работа №1 по курсу «Схемотехника эвм». Синхронные двухступенчатые триггеры



НазваниеКафедра Компьютерные системы и сети Лабораторная работа №1 по курсу «Схемотехника эвм». Синхронные двухступенчатые триггеры
Дата конвертации28.08.2012
Размер134.39 Kb.
ТипЛабораторная работа
1. /ЛАБЫ/lab1/Отчет лаб1.doc
2. /ЛАБЫ/lab2/Отчет лаб2.doc
3. /ЛАБЫ/lab3/Отчет лаб3.doc
4. /ЛАБЫ/lab4/Отчет лаб4.doc
5. /ЛАБЫ/lab5/Отчет лаб5.doc
6. /ЛАБЫ/lab6/Отчет лаб6.doc
7. /ЛАБЫ/lab7/Отчет лаб7.doc
8. /ЛАБЫ/lab8/Отчет лаб8.doc
9. /ЛАБЫ/lab8/лаб8/лаб8.doc
Кафедра Компьютерные системы и сети Лабораторная работа №1 по курсу «Схемотехника эвм». Синхронные двухступенчатые триггеры
Кафедра Компьютерные системы и сети Лабораторная работа №2 по курсу «Схемотехника эвм». Cинхронные триггеры с динамическим управлением записью
Кафедра Компьютерные системы и сети Лабораторная работа №3 по курсу «Схемотехника эвм». Регистры сдвига
Кафедра Компьютерные системы и сети Лабораторная работа №4 по курсу «Схемотехника эвм». Счетчики
Кафедра Компьютерные системы и сети Лабораторная работа №5 по курсу «Схемотехника эвм». Двоично-десятичный счетчик
Кафедра Компьютерные системы и сети Лабораторная работа №7 по курсу «Схемотехника эвм». Исследование мультиплексоров
Кафедра Компьютерные системы и сети Лабораторная работа №7 по курсу «Схемотехника эвм». Исследование мультиплексоров
Кафедра Компьютерные системы и сети Лабораторная работа №8 по курсу «Схемотехника эвм». Преобразователи кодов
Десятичные цифры


Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Кафедра Компьютерные системы и сети


Лабораторная работа №1

по курсу «Схемотехника ЭВМ».

Синхронные двухступенчатые триггеры.

Отчет.


Выполнил Хохлов С.

Группа ИУ6-53.


Москва

Работа № I. СИНХРОННЫЕ ДВУХСТУПЕНЧАТЫЕ ТРИГГЕРЫ

Цель работы - изучение принципов построения и схем, статических в динамических режимов работы синхронных двухступенчатых триггеров и его основных частей.


I. Структура в принцип действия синхронных двухступен­чатых триггеров

Синхронные двухступенчатые триггеры ( png" name="graphics1" align=bottom width=26 height=18 border=0> -триггеры) имеют две ступени запоминания информации: основную и вспомогательную, каждая из которых представляет собой синхронный одноступенчатый триггер. Основной и вспомогательный триггеры могут быть либо од­нотипными, например, оба триггера - или -типа, либо раз­нотипными.

В
Рис. 1
качестве основного триггера применяются синхронные тригге­ры или со статическим управлением записью или с динамическим управлением записью. Вспомогательным является синхронный триггер со статическим управлением записью.


С
Рис. 2
инхронный -триггер со статическим управлением записью (рис. 1), в отличие от асинхронного, имеет дополнительные элементы И, первые входы которых объединены и являются входом синхросигнала, а вторые входы являются информа­ционными входами . . Запись в триггер информации, кото­рая поступает на входы S и R , начинается сразу за поступле­нием синхросигнала. Действительно, при отсутствии синхросигнала () элементы И выключены. Поэтому сигналы равны О ( , ), и триггер сохраняет преды­дущее состояние. При поступлении синхросигнала () на выхо­дах элементов И образуются информационные сигналы и , которые в переключает триггер в соответствующее сос­тояние. Условное графическое обозначение триггера показано на рис. 1б. При построении триггера на элементах ИЛИ-НЕ и И-НЕ элементы И заменяются соответственно элементами ИЛИ-НЕ и И-НЕ. На рис. 2а приведена логическая структура синхронного RS-триг­гера на элементах ИЛИ-НЕ.

Входы триггера - инверсные, что отмечено на условном графическом изображении (рис. 26) кружками на вход­ных линиях.

Н
Рис. 3
а рис. 3а приведена логическая структура синхронного -триггера на элементах И-НЕ. Кроме синхронных входов триггер имеет асинхронные инверсные входы начальной установки триггера. Условное графическое изображение триггера с прямыми синхронными и инверсными асинхронными входами приведено на рис.3б. Временные диаграммы (рис. 4) иллюстрируют работу триггера на элементах И-НЕ (рис. 3). Синхронный -триггер сохраняет свое состояние при и работает как асинх­ронный при . Действительно, при логические элементы инвертируют сигналы .

Таким образом, при сигналы поступают на входа запоминающей ячейки (элемента 3 и 4) и переключают ее в соответ­ствующее состояние согласно табл. 4. Работа ЗЯ, т.е. асинхронного -триггера, рассмотрена в первой части данных указаний. Комбинация сигналов является запрещенной. Смена сигналов на входах разрешена только между синхросигна­лами.

Д
Рис. 4
ня синхронного -триггера (рис. 3) минимальная длительность синхросигнала , разрешающее время , максимальная частота синхросигналов


Рабочая частота переключения триггера будет меньше макси­мальной, так как при определении последней не учитывалось время переходов логических элементов и .

С
Рис. 5
инхронный
D -триггер со статическим уп­равлением записью на элементах И-НЕ и его условное графическое изображение приведены на рис. 5а,б. Если к -триггеру доба­вить еще один вход разрешения приема информация (показан пунктиром на рис. 5а), то получится -триггер (рис. 5в).

Синхронный -триггер имеет связи входов триггера со схемой управления (отмечены пунктиром на рис.3а).

Если на оба входа J и K поданы сигналы "I" и если синхросиг­нал по длительности больше чем время задержки распространения сигнала в триггере, то в -триггере со статистическим управ­лением записью возникает генерация: многократное переключение из одного состояния в другое. По этой причине для синхронных -триггеров чаще всего применяется двухступенчатая структура со статическим управлением записью.

В двухступенчатых триггерах при действии синхросигнала (т.е. при ) входная информация принимается только в основ­ной триггер, а ее запись во вспомогательный триггер запрещается инвертированным значением синхросигнала. После окончания синхро­сигнала (т.е. при ) вспомогательный триггер принимает ин­формацию, записанную в основном триггере.

Управляющая связь между основным и вспомогательным тригге­рами выполняется следующими способами:

- с инвертором синхросигнала;

- с запрещающими связями;

- с разнополярным управлением;

- с коммутируемыми транзисторами.

2. Синхронный двухступенчатый -триггер

Схема синхронного двухступенчатого триггера с инвертором, его логическая структура и условное обозначение приведены на рис. 6а,б,в соответственно. Триггер построен на элементах И-НЕ. Основной и вспомогательный триггеры представляют собой синхронные одноступенчатые - триггеры со статическим управлением записью, принцип действия которых рассмотрен выше. Временная диаграмма работы двухступенчатого триггера приведена на рис. 7.

Сигнал на выходе триггера изменяется только после окончания син­хросигнала.

Параметры, характеризующие быстродействие синхронного двух­ступенчатого RS-триггера, имеют следующие значения:

где tn - длительность синхросигнала (и пауза между соседними синхросигналами).





С
Рис. 6

Рис. 7
инхронный двухступенчатый -триггер


Синхронный двухступенчатый -триггер можно построить на основе аналогичного -триггера с несколькими -вхо­дами путем введения обратных связей с выходов на входа: с выхода на вход и с выходана вход (на рис. 6 эти связи показаны пунктирными линиями).

В
Рис. 8
-триггере входа соответствуют входам . -триггера. Отличие JК -триггера от -триггера сос­тоит в том, что комбинация сигналов для -тригге­ра запрещена, а -триггер при такой комбинации сигналов пере­ключается в противоположное состояние, т.е. -триггер работает как -триггер.

Схема синхронного двухступенчатого -триггера с запре­щающими связями приведена на рис. 8. Временные диаграммы (рис. 9) иллюстрируют работу -триггера при , т.е. в счетном режиме. Элементы I и 2, а также 5 и 6 - схемы управления, элементы 3 и 4, а также 7 и 8 - запоминающие ячейки основно­го и вспомогательного триггеров соответственно. Таким образом, элементы 1-4 образуют основной триггер, а элементы 5-8 - вспомо­гательный.

П
Рис. 9
ри элементы I и 2 выключены в через элементы 5 и 6 происходят перезапись информации из основного триггера во вспомогательный. Поэтому . При действии синхросигнала () и при триггер сохраняет предыдущее состоя­ние, так как элементы I в 2 остаются выключенными и никаких изменений сигналов в триггере не происходит. Триггер находится в ре­жиме хранения.

При действии синхросигнала ( ) и при любых сочетаниях сигналов , кроме , будут включены или элемент I, или элемент 2, или оба одновременно. На выходах элементов 1 и 2 образуются сигналы, осуществляющие запись информации со вхо­дов в основной триггер и запрещающие перезапись инфор­мации из основного триггера во вспомогательный через элементы 5 в 6. Поэтому связи элементов I в 2 с элементами 5 и 6 называются запрещающими. Разрешение перезаписи информации наступит после окончания синхроимпульса (т.е. при С = 0), когда элемента I и 2 будут выключены и запрещающие сигналы 0 на их выходах изменятся на разрешающие сигналы.

Быстродействие триггера определяется теми же формулами, что и для синхронного двухступенчатого RS -триггера.

-триггер можно легко преобразовать в RS-, T- и D-триггеры, так как JK-триггер является универсальным. На рис.10 показаны варианты использования -триггера.




Рис. 10


4. Синхронный двухступенчатый D -триггер

Если в качестве первой ступени применить синхронный D-тригrep со статическим управлением записью, а в качестве второй – синхронный -триггер, то получится синхронный двухступенча­тый D-триггер.

На рис. 11 приведена схема синхронного триггера с за­прещающими связями. Если в элементах I и 2 ввести дополнительные входы, то можно получить синхронный двухступенчатый -триггер (на рис. 11 вход V показан пунктирными линиями). '- триггер может выполнять функции синхронных и асинхронных -триг­геров (рис. 12).


Рис. 11




Рис.12.

Задание и порядок выполнения работы

  1. Исследовать работу асинхронного -триггера с инверсными входами (см. рис. 13) в статическом режиме. задавая с тумблерного регистра необходимые сигналы на входах триггера, составить таблицу переходов.

S

R

Qt

Qt+1

Qt+1

0

0

0

x

x

0

0

1

x

x

0

1

0

1

0
Рис. 13


0

1

1

1

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

1

1

1

0

0

1

1

1

1

1

0



2. 2. Исследовать работу асинхронного триггера (см. рис. 13) в динамическом режиме. Для этого необходимо:


- подать на вход схемы формирования импульсы СИ-1 с выхода

- подать сигнал с выхода схемы формирования СИ-1 малой длительности на вход триггера и на вход линии за­держки установки УМ-11;

- подать сигнал с выхода линии задержки на вход триггера;

- снять временные диаграммы работы -триггера при различном времени задержки;

- определить разрешающее время -триггера


4. Исследовать работу синхронного двухступенчатого -три­ггера в статическом режиме.

C

J

K

Qt

Qt+1

Qt+1

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

0

1

1

0

0

0

0

1

1

0

0

0

1

0

0

1

1

0

1

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

0

1

1

1

0

1

0

1

1

1

0

0

0

1

1

0

1

0

1

0

0

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

0

1

0

0

1

0

1

1

0

1

1

0

1

1

0

0

1

0

1

1

0

0

1

1

0

0

1

1

1

1

0

0

1

0

1

1

0

1

0

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

0

0

1

1

1

0

1


5. Исследовать работу синхронного -триггера (см. рис 8) в динамическом режиме.

Для этого необходимо:

- собрать двухразрядный счетчик на D -триггерах (рис. 14);


Рис. 14

- на вход счетчика подать сигнал СИ-1 с выхода ';

- на входs .подать сигналы с первого и второго раз­рядов счетчика (рис. 21) соответственно;

- на вход С триггера подать сигналы СИ-2 с выхода ;

- снять временные диаграммы триггера;

- определить задержку переключения триггера;

- оценить максимальную частоту переключения триггера по его временной диаграмме.

7. Исследовать в динамическом режиме работу -триггера, включенного по схеме асинхронного -триггера, подавая на вход Т сигналы СИ-1. Снять временные диаграммы.




Похожие:

Кафедра Компьютерные системы и сети Лабораторная работа №1 по курсу «Схемотехника эвм». Синхронные двухступенчатые триггеры iconДокументы
1. /OOP/Лабораторная работа ь00-Введение.doc
2. /OOP/Лабораторная...

Кафедра Компьютерные системы и сети Лабораторная работа №1 по курсу «Схемотехника эвм». Синхронные двухступенчатые триггеры iconЛабораторная работа: создание мини-презентации «Памятники Кремля»
Лабораторная работа проводится в компьютерном классе, с подключением к сети Internet
Кафедра Компьютерные системы и сети Лабораторная работа №1 по курсу «Схемотехника эвм». Синхронные двухступенчатые триггеры iconДокументы
1. /Курс лекций Сети/Курс лекций Сети ЭВМ и ТК/Лекц 6.1 ....doc
2. /Курс...

Кафедра Компьютерные системы и сети Лабораторная работа №1 по курсу «Схемотехника эвм». Синхронные двухступенчатые триггеры iconДокументы
1. /Лабораторная работа ь1.doc
2. /Лабораторная...

Кафедра Компьютерные системы и сети Лабораторная работа №1 по курсу «Схемотехника эвм». Синхронные двухступенчатые триггеры iconЛекции: «Сети ЭВМ и средства телекоммуникаций» Лектор: Губарев Виталий Александрович 2006 год Литература: Олиферы. Компьютерные сети
Компьютерная сеть- это территориально распределенная система коллективного пользования вычислительными ресурсами, обеспечивающая...
Кафедра Компьютерные системы и сети Лабораторная работа №1 по курсу «Схемотехника эвм». Синхронные двухступенчатые триггеры iconДокументы
1. /Курс_Сети ЭВМ/Лекции/ЛЕКЦИЯ11.DOC
2. /Курс_Сети...

Кафедра Компьютерные системы и сети Лабораторная работа №1 по курсу «Схемотехника эвм». Синхронные двухступенчатые триггеры iconДокументы
...
Кафедра Компьютерные системы и сети Лабораторная работа №1 по курсу «Схемотехника эвм». Синхронные двухступенчатые триггеры iconДокументы
...
Кафедра Компьютерные системы и сети Лабораторная работа №1 по курсу «Схемотехника эвм». Синхронные двухступенчатые триггеры iconМетодические указания по выполнению лабораторных работ для студентов специальности 220100 «эвм, системы, комплексы и сети» по дисциплине «организация ЭВМ и систем»
Целью лабораторных работ является изучение структуры и принципов функционирования 8 разрядного процессора типа кр580ВМ80
Кафедра Компьютерные системы и сети Лабораторная работа №1 по курсу «Схемотехника эвм». Синхронные двухступенчатые триггеры iconЛабораторная работа №5 Программирование под Cryptoapi
При обмене электронными документами по сети связи существенно снижаются затраты на обработку
Кафедра Компьютерные системы и сети Лабораторная работа №1 по курсу «Схемотехника эвм». Синхронные двухступенчатые триггеры iconДокументы
1. /Lab1/Лабораторная работа 1.doc
2. /Lab2/Лабораторная...

Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов