Лабораторная работа № 7

ИССЛЕДОВАНИЕ ЛОГИЧЕСКИХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ

Цель работы – практическое ознакомление с основными логическими элементами И-НЕ и основными типами триггеров (RS, Д, Т и IK), реализуемыми в одной микросхеме.

1. Подготовка к работе.

1.1. Что такое «операция логического умножения?»

1.2. Какое устройство называется триггером?

1.3. Какой вход называется входом R, входом S?

2. Оборудование: лабораторный стенд, блок № 7, соединительные провода.

3. Задание № 1. Изучить работу элемента И-НЕ.

4. Задание № 2. Изучить работу RS -триггера.

5. Задание № 3. Изучить работу Т -триггера.

6. Задание № 4. Изучить работу Д -триггера.

7. Задание № 5. Изучить работу IK -триггера.

8. Описание блока.

В верхней части блока расположены 4 ключа (два из которых управляются кнопками SB2 и SB3, а два других – переключателями SA1 и SA2) и один бездребезговый ключ, управляемый кнопкой SB1. Логические сигналы с выхода бездребезгового ключа подаются на вход синхронизации С; с выходов ключей, управляемых кнопками SB2 и SB3 – на входы R и S; с выходов ключей, управляемых переключателями SA1 и SA2 – на входы и К.

Входы R, S, С реагируют на отрицательные перепады сигналов, поступающих с ключей, управляемых кнопками, т.е. логическая 1 подается на перечисленные входы при нажатии соответствующих кнопок.

Логическая 1 с выходов ключей, управляемых переключателями SA1 и SA2, подается на входы и К непосредственным соединением.

Микросхема, исследуемая в работе, позволяет смоделировать и изучить работу основных видов триггеров.

Логическая 1 соответствует выходному напряжению не менее 2, 4 В, логическому 2 – выходное напряжение не более 0, 4 В.

Наличие логической 1 на выходах определяется свечением соответствующих светодиодов.

Триггер установлен в нулевое состояние, когда .

9. Подготовка к выполнению заданий.

9.1. Включить стенд в сеть, поставив сетевой тумблер в положение ВКЛ и нажав кнопку СЕТЬ на блоке питания.

9.2. Выставить на одном из источников питания постоянное напряжение
5 В с помощью ручек ГРУБО и ПЛАВНО. Напряжение замерить мультиметром, выставленным на измерение постоянного напряжения на пределе измерения 20 В.

9.3. Подать питание на блок (на исследуемые схемы): «+» - Х14; «-» - Х15.

9.4. Сетевой тумблер выключить.

10. Порядок выполнения задания № 1. Изучение работы основного логического элемента И-НЕ.

10.1. Входы логического элемента соединить с выходами ключей: Х12-Х9; Х13-Х10.

10.2. Поочередно переключая тумблеры SA1 и SA2, подавать различные комбинации логических сигналов на входы логического элемента И-НЕ. Определив состояние выхода элемента по свечению светодиода VД6, заполнить таблицу 7.1 (таблицу состояний элемента И-НЕ).

Таблица 7.1.

10.3. Сетевой тумблер выключить.

11. Порядок выполнения задания № 2. Изучение работы RS – триггера.

11.1. Информационные входы R и S соединить с выходами ключей Х3-Х2, Х7-Х8.

11.2. После проверки схемы включить сетевой тумблер.

11.3. Нажатием кнопок SB2 и SB3 подавать логические сигналы на входы R и S согласно таблицы 7.2, наблюдая при этом за соответствующими светодиодами (VД2, VД3, VД7, VД8). Заполнить таблицу состояний 7.2.

11.4. Сделать вывод о свойствах RS – триггера.

11.5. Выключить сетевой тумблер. Схему не разбирать.

Таблица 7.2.

R	S	Q

12. Порядок выполнения задания № 3. Изучение работы Т-триггера (со счетным запуском).

12.1. Входы R и S оставить соединенными согласно п.п. 11.1.

12.2. Т-триггер можно смоделировать, если входы и К объединить и подать на них логическую 1, а вход С использовать как счетный вход Т-триггера. Поэтому выход ключа, управляемого переключателем SA1 двойным проводом соединить со входами и К: Х9-Х4; Х9-Х6, а переключатель SA1 поставить в нижнее положение, что соответствует подаче логической 1 на входы и К.

12.3. Счетный вход Т (вход синхронизации С) соединить с выходом бездребезгового ключа Х5-Х1.

12.4. После проверки схемы преподавателем сетевой тумблер поставить в положение ВКЛ.

12.5. Установить триггер в нулевое состояние, нажав кнопку В2 (подав сигнал на вход R).

12.6. Нажатием кнопки SВ1 подавать логические сигналы на счетный вход Т(С). Проследив за состоянием выходов , заполнить таблицу состояний 7.3.

Таблица 7.3.

I=К=1

Т(С)	Q

12.7. Убедиться, что триггер меняет свое состояние с приходом каждого импульса на счетный вход Т(С).

12.8. Выключить сетевой тумблер. Схему не разбирать.

13. Порядок выполнения задания № 4. Изучение работы Д- триггера.

13.1. Д- триггер получается, если входы I и К объединить и использовать их в качестве информационного входа Д. Поэтому оставить собранную схему без изменений. Переключатель SA1 поставить в верхнее положение, что соответствует подаче логического 0 на вход Д (I+K).

13.2. Сетевой тумблер поставить в положение ВКЛ.

13.3. Установить триггер в нулевое состояние, нажав кнопку В2.

13.4. Подавая синхроимпульсы нажатием кнопки SB1 сначала при наличии логического 0 на входе Д, а затем одновременно с подачей логической 1 на вход Д (переключатель SA1 – в нижнем положении), заполнить таблицу состояний 7.4.

Таблица 7.4.

С	Д(I+K)	Q

13.5. Убедиться, что состояние выхода Д -триггера определяется выходом Д при наличии синхроимпульса на входе С.

13.6. Выключить сетевой тумблер.

14. Порядок выполнения задания № 5. Изучение работы IК - триггера.

14.1. Схему оставить без изменений за исключением того, что разделить входы I и К, т.е. выход ключа, управляемого переключателем SA1, соединить с входом I, а выход ключа, управляемого переключателем SA2 – с входом К. В целом должен быть произведены следующие соединения: X1-X5, X2-X3, X8-X7, X9-X4, X10-X6.

14.2. После проверки схемы преподавателем сетевой тумблер поставить в положение ВКЛ.

14.3. Установить триггер в нулевое состояние, нажав кнопку SВ2.

14.4. Переключая тумблеры SA1 и SA2, создать различные комбинации сигналов на информационных входах I и К. Для каждой комбинации проследить за изменениями состояний выходов триггера при подаче сигналов на вход синхронизации С согласно таблице 7.5. Перед каждой комбинацией устанавливать триггер в нулевое состояние. Заполнить таблицу и сделать вывод о работе Ошибка! Ошибка связи..

Таблица 7.5

I	K	C	Q

14.5. Выключить стенд, нажав кнопку СЕТЬ и выключить сетевой тумблер.

15. Содержание отчета.

15.1. Наименование лабораторной работы.

15.2. Цель работы.

15.3. Перечень приборов и оборудования.

15.4. Схема основного логического элемента И-НЕ и схемы основных типов триггеров, составленные на элементах И-НЕ (см. рис. 7.1., 7.2., 7.3., 7.4.),

15.5. Результаты исследований. Таблицы состояний 7.1., 7.2., 7.3., 7.4., 7.5.

15.6. Ответы на контрольные вопросы.

16. Контрольные вопросы.

16.1. Пояснить работу RS -триггера, собранного на элементах И-НЕ
(рис. 7.1.).

16.2. Пояснить работу Т -триггера, собранного на элементах И-НЕ
(рис. 7.2.).

16.3. Пояснить работу Д -триггера, собранного на элементах И-НЕ
(рис. 7.3.).

16.4. Пояснить работу IК -триггера, собранного на элементах И-НЕ
(рис. 7.4.).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8