Методические указания к дисциплине по выполнению лабораторных работ (практикумов) для студентов заочной формы обучения по специальности 140211 «Электроснабжение» (стр. 4 из 6)
Рис.3
Логические состояния этого элемента определяются по таблице истинности (Таб.3).
Таблица3.
| X1 | X2 | Y |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Все остальные логические элементы могут быть построены на базе этих элементов.
2.2. Триггеры.
Триггер - это релейный элемент с двумя устойчивыми состояниями, выходной сигнал которого, может изменяться в зависимости от входных сигналов, принимая лишь одно из устойчивых состояний. Как элемент ЭВМ триггер используется для хранения двоичной информации, то есть “1” и “0”.
По способу записи информации различают триггеры синхронные и асинхронные (тактируемые). В асинхронных триггерах запись информации осуществляется непосредственно с поступлением информации на вход. В синхронных триггерах запись информации осуществляется только при подаче синхронизирующего импульса.
Простейшие триггеры могут быть получены при использовании схем ИЛИ-НЕ, либо И-НЕ. Например синхронный однотактный триггер типа RS (Рис.5.14) имеет два информационных входа, предназначенных для установки триггера в состояние “1” или “0” (“S” - Set - установка и “R” - Reset - сброс), вход синхронизации С и два выхода прямой Y и инверсный
.
Рис.4
Проследить логические состояния триггера позволяет таблица переходов (Таб.4).
Таблица4.
| S | R | Y |
| 0 | 0 | Сохраняется прежнее значение |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | Запрещено! |
Условие четкой работы такого триггера - это временное совпадение синхроимпульсов и подаваемой на входы R и S информации. В противном случае возможна потеря информации.
Для устранения такого недостатка применяются D-триггеры (Delay - задержка). При работе такого триггера происходит задержка выходного сигнала на один рабочий такт, что исключает потерю информации. D-триггер имеет один информационный вход D, вход синхронизации С и два выхода прямой Y и инверсный
. (Рис.5).
Рис.5
Т-триггеры (Toggle - кувыркаться) применяются для построения счетчиков импульсов, они, как правило, имеют счетный вход и два выхода прямой Y и инверсный
. (Рис.6).
Рис.6
При поступлении каждого сигнала на счетный вход триггера его выходы меняют свое состояние на противоположное.
В интегральном исполнении применяется синхронный, универсальный JK-триггер, который имеет два информационных входа J и K, вход синхронизации С и два выхода прямой Y и инверсный
(Рис.7).
Рис.7
Применяя входную логику, на основе JK-триггера можно построить любой тип из ранее рассмотренных триггеров (RS, D и T триггеры).
2.3. Счётчики импульсов.
Подсчет импульсов является наиболее распространенной операцией в устройствах цифровой обработки информации. Различают счетчики двоичные и двоично-десятичные. Простейшим счетчиком является T-триггер. Счетчики импульсов (СИ) выполняются на базе различных типов триггеров и подразделяются на простые (суммирующие и вычитающие) и реверсивные (способные работать как в режиме сложения, так и вычитания).
На рисунке 8 представлен двоичный 4-х разрядный суммирующий СИ, выполненный на четырех JK-триггерах. После окончания 16-го импульса на входе СИ, последний переходит в исходное состояние.
Рис.8
Коэффициент счета для двоичных СИ вычисляется по формуле: Ксч = 2n,
где n - число разрядов счетчика.
Таблица 5 переходов двоичного СИ позволяет проследить состояния всех триггеров.
Таблица 5.
| Счетные импульсы | Состояния триггеров Y1 Y2 Y3 Y4 |
| 0 | 0 0 0 0 |
| 1 | 1 0 0 0 |
| 2 | 0 1 0 0 |
| 3 | 1 1 0 0 |
| 4 | 0 0 1 0 |
| 5 | 1 0 1 0 |
| 6 | 0 1 1 0 |
| 7 | 1 1 1 0 |
| 8 | 0 0 0 1 |
| 9 | 1 0 0 1 |
| 10 | 0 1 0 1 |
| 11 | 1 1 0 1 |
| 12 | 0 0 1 1 |
| 13 | 1 0 1 1 |
| 14 | 0 1 1 1 |
| 15 | 1 1 1 1 |
| 16 | 0 0 0 0 |
При необходимости получения Ксч ¹ 2n используют дополнительные связи со старших разрядов СИ в младшие, при этом соответствующие младшие разряды устанавливаются вне очереди в состояние “1”.
Обычно, для вывода и представления информации, используется десятичный код и поэтому СИ с Ксч = 10 называются двоично-десятичными или декадными.
На рисунке 9 представлена структурная схема двоично-десятичного СИ с принудительным счетом 16-6.
Рис.9
Таблица 6 переходов двоично-десятичного СИ позволяет проследить состояния всех триггеров.
Таблица 6
| Счетные импульсы | Состояния триггеров Y1 Y2 Y3 Y4 |
| 0 | 0 0 0 0 |
| 1 | 1 0 0 0 |
| 2 | 0 1 0 0 |
| 3 | 1 1 0 0 |
| 4 | 0 0 1 0 |
| 5 | 1 0 1 0 |
| 6 | 0 1 1 0 |
| 7 | 1 1 1 0 |
| 8 | 0 0(1) 0(1) 1 |
| .. . .. ..1 | |
| 9 | 1 1 1 1 |
| 10 | 0 0 0 0 |
3. Экспериментальная часть
1 часть. Исследование логических элементов
Опыт №1. Логический элемент И
Опыт №2. Логический элемент ИЛИ
2 часть. Исследование триггеров
Опыт №1. RS- триггер
Опыт №2. D-триггер.
Опыт №3. JK- триггер
3 часть. Исследование счетчиков
Опыт №1. Двоичный счетчик
Опыт №2. Двоично-десятичный счетчик.
ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
1. Цель работы:
Ознакомление с методами измерения параметров R ,L, C электрических схем и оценка погрешностей данных методов.
2. Краткие теоретические сведения
2.1. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ, ИНДУКТИВНОСТИ
И ЕМКОСТИ
2.1.1. Измерение сопротивления
Существует множество методов измерения сопротивления. Рассмотрим некоторые из них:
a) метод вольтметра и амперметра;
б) мост Уинстона.
2.1.1.1. Метод вольтметра и амперметра
В этом случае через измеряемое сопротивление Rx протекает ток Ix. Зная, измеренные ток и напряжение можем определить сопротивление Rx согласно закону Ома. При этом возможны два варианта измерительных схем (Рис.2.17 и Рис.2.18).
 |
 |
Рис.2.1. Рис.2.2.
Для схемы на рисунке 2.1. Для схемы на рисунке 2.2. имеем напряжение U и . имеем напряжение U = Ux и ток I = Ix. Согласно законам ток I = IU + Ix.. Согласно законам Кирхгофа и Ома Кирхгофа и закону Ома записываем исходную записываем исходную формулу и выводим Rx: формулу и выводим Rx: 
Абсолютная методическая- Абсолютная методическая погрешность будет погрешность будет
DRx: 
DRx: 