Главная | Обратная связь

Асинхронные RS-триггеры.

Автоматизация проектирования схем, содержащих триггеры и счётчики. Практическое занятие № 2

Пример задания по практическому занятию №2.

Задание

по практическому занятию № 2

по курсу "Автоматизация проектирования систем и средств управления"

студенту группы АУ……………………

Тема занятия: исследование схем, содержащих триггеры и счётчики,

инструментальными средствами программ СФЛМ и Electronics Workbench.

1.Используя программу Electronics Workbench, собрать схему для исследования асинхронного RS-триггера с инверсными входами (базис И-НЕ, на каждом входе поставить контакт реле), составить полную таблицу истинности работы триггера. Сделать вывод о том, как проявляется неопределённое (запрещённое) состояние триггера.

2. Используя программу Electronics Workbench, синтезировать на D-триггерах асинхронный суммирующий двоичный счётчик с модулем счёта 16. Проверить правильность работы счётчика с помощью светодиодов и дешифратора. Построить таблицу состояний счётчика.

3. Исследовать схему, созданную в пункте 2, используя программу SFLM.. Составить программу моделирования и получить временную диаграмму, подтверждающую правильность составленной программы, установить соответствие временной диаграммы и таблицы состояний счётчика. Сохранить текст программы для последующего использования в отчёте.

4. Используя программу Electronics Workbench, синтезировать на JKRS-триггерах с инверсными установочными входами схему счётчика с модулем счёта 12. Использовать метод единичного триггера. Для этого представить модуль счёта в виде формулы, содержащей двойки и единицы. Построить таблицу состояний счётчика и определить систему счисления, в которой работает счётчик. Сохранить текст программы для последующего использования в отчёте.

5. Исследовать схему, созданную в пункте 4, используя программу СФЛМ. Составить программу моделирования и получить временную диаграмму, подтверждающую правильность составленной программы, Сохранить текст программы для последующего использования в отчёте.

Способы описания дискретных схем, содержащих триггеры и счётчики

В практическом занятии рассматриваются основные типы триггеров, схемы простейших двоичных счётчиков, счётчики, в схеме которых используются единичные триггеры.

Асинхронные RS-триггеры.

В задании 1 требуется исследовать работу простейших типов триггеров с использованием программы Electronics Workbench. Простейшим типом триггеров является асинхронный RS-триггер. Рассмотрим две основные схемные реализации этого триггера: в базисах И-НЕ и ИЛИ-НЕ. Реализация в базисе И-НЕ представлена на рис. 2.1 (триггер с инверсными входами).

S’ и R’ – инверсные S и R входы триггера; Q и Q’- прямой и инверсный выходы триггера; [S] и [R] – клавиши переключения (ключи) контактов реле, позволяющие подавать на входы триггера сигналы 0 и 1. В схеме на рис. 2.1 выходной сигнал Q = 1.

Та же схема при выходном сигнале Q = 0 представлена на рис. 2.2.

Рис. 2.1. При S’= 0 R’ = 0 (S = 1; R = 1) триггер переходит в запрещённое (неопределённое) состояние, характеризующееся одинаковыми сигналами на обоих выходах. В базисе И-НЕ оба выходных сигнала единицы, то есть Q = 1; Q’ = 1. Запрещённое состояние RS-триггера в базисе И-НЕ представлено на рис. 2.3.

Рис. 2.2.

Рис. 2.3.

RS-триггер в базисе ИЛИ-НЕ (RS-триггер с прямыми входами) имеет прямые входы S и R и обратное расположение прямого и инверсного выходов Q и Q’.

На схеме, приведенной на рис. 2.4, выходной сигнал триггера Q = 1.

Рис. 2.4.

На схеме, приведенной на рис. 2.5, триггер находится в состоянии Q = 0.

 

Рис. 2.5.

При S = 1 R = 1 триггер переходит в запрещённое (неопределённое) состояние, характеризующееся одинаковыми сигналами на обоих выходах. В базисе ИЛИ-НЕ оба выходных сигнала нули, то есть Q = 0 Q’ = 0 (рис. 2.6).

Рис. 2.6.

RS-триггер с прямыми входами имеется в библиотеке триггеров программы Electronics Workbench. RS-триггер с инверсными входами можно построить на двух элементах И-НЕ. Обозначение входов и выходов RS-триггера в базисе ИЛИ-НЕ в библиотеке триггеров программы Electronics Workbench показано на рис. 2.7.

Рис. 2.7.

RS-триггер с инверсными входами имеется в библиотеке триггеров программы СФЛМ. Обозначение RS-триггера с инверсными входами согласно ЕСКД показано

на рис. 2.8 (программа СФЛМ).

Рис. 2.8.

 

Комбинированные триггеры DRS и JKRS снабжаются асинхронными RS- входами как инверсными, так и прямыми.

 

Обозначение JKRS-триггеров с инверсными и прямыми S и R входами в программе Electronics Workbench.(согласно международному стандарту) показано на рис. 2.9. Вверху вход S, внизу вход R.

Рис. 2.9.

 

Обозначение JKRS-триггера с инверсными S и R асинхронными входами и трёхвходовыми конъюнкторами по входам J и K согласно ЕСКД (программа CФЛМ) показано на рис. 2.10

Рис. 2.10.

В полной таблице истинности асинхронного RS-триггера (табл. 10) буквой Ф обозначено запрещённое (неопределённое) состояние триггера. Из полной таблицы состояния триггера получаем с помощью карты Карно (табл. 11), закон функционирования асинхронного RS-триггера, (используя выделенные структуры).

= + (при ).

 

Таблица 10

			Ф
			Ф

 

Таблица 11

\
		Ф
		Ф

Из полной таблицы истинности получаем обобщённую таблицу переходов

(табл. 12) и сокращённую таблицу истинности асинхронного RS-триггера (табл. 13).

Таблица 12

			Ф
		Ф

 

Обобщённая таблица переходов показывает, какой комбинацией входных сигналов достигается переход триггера из старого состояния в новое состояние . Буква Ф здесь означает, что переход происходит при любом значении входного сигнала.

Таблица 13

		Ф

 

Все таблицы справедливы для обеих схемных реализаций асинхронного RS-триггера.