Переключение триггера производится сигналами низкого уровня, подаваемыми на вход сброса R или вход установки S (см. таблица 1).
Рисунок 7 – Временная диаграмма работы D-триггера
Сдвоенный дешифратор 2-4 (К155ИД4) (рисунок 8) может выполнять функции двойного дешифратора 2-4, двойного мультиплексора 1-4, дешифратора 3-8, мультиплексора 1-8.
Микросхема дешифратора имеет два адресных входа SE1 и SE2, предназначенных для одновременного управления выходными состояниями дешифраторов каждой из двух частей схемы. В каждой части схемы имеются отдельные стробирующие входы: , D1 –для верхней группы, , –для нижней группы.
Рисунок 8 – Сдвоенный дешифратор 2-4
Режимы работы сдвоенного дешифратора приведены в таблице 4.
Сдвоенный мультиплексор 4-1 (К155КП2) (рисунок 10) позволяет решать следующие задачи:
- Выбор информационного канала;
- Реализация логической функции параллельно-последовательного преобразователя;
- Мультиплексирование с четырех линий на одну.
Рисунок 10 – Сдвоенный мультиплексор 4-1
Сигнал на выходе мультиплексора с канала, определяемого адресными входами S1 и S2, появляется только при наличии на соответствующем входе уровня логического нуля (таблица 6).
Примечание: x - значение сигнала на входе любое (0 или 1), не влияет на состояние выходов.
Мультиплексор на 8 каналов (К155КП7) (рисунок 11) осуществляет передачу информации с одного из входов D0, D1, ..., D7, выбранного по коду адреса на адресных входах A, B, C при наличии потенциала низкого уровня на входе на выход (таблица 7).
Рисунок 11 – Мультиплексор на 8 каналов
Таблица 7
Таблица истинности состояний мультиплексора на 8 каналов
Состояния входов
Состояния выходов
информационных
адресных
прямого
Y1
инверсного
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
A
B
C
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Примечание: x - значение сигнала на входе любое (0 или 1), не влияет на состояние выходов.
Четырехразрядный мультиплексор 2-1 (КР531КП11) (рисунок 12) осуществляет передачу информации с одного из двух входов, выбранных с помощью адресного сигнала V, на выход при наличии на входе сигнала низкого уровня. При подаче на вход сигнала высокого уровня все выходы Y0, Y1, Y2, Y3 мультиплексора устанавливаются в состояние высокого импеданса (таблица 8).
Примечание: x - значение сигнала на входе любое (0 или 1), не влияет на состояние выходов.
1.2 Основные этапы моделирования в Micro-Cap
Для того чтобы провести имитационное моделирование, необходимо из пункта меню «Компоненты» выбрать подменю «Russian Digital», откуда выбрать необходимый элемент и поместить его на стол моделирования (рисунок 13). Данная процедура повторяется столько раз, сколько нужно для того, чтобы все элементы цифровой схемы находились на столе моделирования.
Для соединения выводов элементов необходимо выбрать «Команды графического редактора» в пункте меню – «Опции» или воспользоваться иконками из панели инструментов (рисунок 14).
Для проверки работоспособности схемы необходимо открыть пункт меню «Анализ» и выбрать «Исследование переходных процессов в Probe…» или использовать сочетание клавиш «Ctrl + Alt +1» (рисунок 15). В появившемся диалоговом окне «Анализ переходных процессов Transient» можно наблюдать временные диаграммы работы цифровой схемы (рисунок 16).
Рисунок 13 – Меню «Компоненты»
Рисунок 14 – Соединение элементов цифровой схемы
Рисунок 15 – Меню «Анализ»
Рисунок 16 – Временные диаграммы работы логических элементов «И» и «ИЛИ»
2. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
К выполнению лабораторных работ студенты допускаются только после проведения преподавателем инструктажа по вопросам безопасности и методике выполнения работ с обязательной отметкой в соответствующем «Журнале по технике безопасности».
Перед выполнением лабораторных работ следует:
1. Осмотреть рабочее место и подготовить ПК к выполнению лабораторной работы.
2. Убедиться в наличии заземления источника питания.
При выполнении лабораторной работы необходимо:
1. Поддерживать на рабочем месте чистоту и порядок, соблюдать осторожность и быть внимательным.
2. Немедленно отключить ПК от питающей сети при появлении запаха гари, дыма, огня, при искрении контактов.
3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Получить вариант задания у преподавателя.
2. В домашних условиях выполнить теоретическую, расчетную и графическую части задания в виде предварительной составляющей отчета.
3. Произвести моделирование схем в Micro-Cap 10 и проанализировать их работу.
4. Результаты работы показать преподавателю.
5. Оформить отчет.
4. ЗАДАНИЕ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
Задание к лабораторной работе формируется по таблице 9 в соответствии с вариантом, полученным у преподавателя.
Таблица 9
Индивидуальные задания
№
варианта
Реализовать логическую функцию
Проверить работу элемента
Двоичный дешифратор
J-K-триггер синхронный
Мультиплексор на 8 каналов
R-S-триггер асинхронный
Продолжение таблицы 9
D-триггер синхронный
Сдвоенный мультиплексор
Четырехразрядный мультиплексор
Сдвоенный дешифратор
Двоичный дешифратор
D-триггер синхронный
`
R-S-триггер асинхронный
Сдвоенный мультиплексор
Сдвоенный дешифратор
Мультиплексор на 8 каналов
Четырехразрядный мультиплексор
J-K-триггер синхронный
5. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
Отчет о лабораторной работе должен содержать:
- титульный лист;
- индивидуальное задание;
- таблицы истинности логической функции и проверяемого элемента;
- схемы, построенные в моделирующей системе Micro-Cap 10;
- временные диаграммы работы цифровых схем.
6. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. J-K-триггер: режимы работы, переходы, временные диаграммы.
2. D-триггер: режимы работы, переходы, временные диаграммы.
3. Для чего служат логические элементы «Повторитель» и «Расширитель»?
4. Сколько корпусов ИС необходимо для реализации логической функции
?
5. Как отражается на работе логического элемента неиспользуемый вход?