Регистры и счетчики

Используемые модули:№№12, 13, 15, 18

2.1. Изучение параллельного регистра

2.1.1. Собрали на базе D -триггеров (модуль №18) четырехразрядный параллельный регистр (рис.1.2). Вход установки триггеров регистра подключили к соответствующему выходу генератора одиночных импульсов ГОИ1 (модуль №13), а вход С записи – к соответствующему выходу генератора одиночных импульсов ГОИ2 (модуль №13).

2.1.2. С помощью генератора ГОИ1 установили все триггеры регистра в нулевое состояние. Учли при этом, что триггер устанавливается по асинхронному входу в нулевое состояние напряжением, соответствующим логическому нулю.

2.1.3. Подали на информационные входы D₀ ÷ D₃ произвольную двоичную комбинацию (4-х разрядное двоичное число), сформированную формирователями логических уровней (модуль №12). Обратили при этом внимание на то, что изменение информации на информационном входе регистра не приводит к изменению состояния соответствующего этому входу триггера.

2.1.4. С помощью генератора ГОИ2 загрузили входное двоичное число в регистр. Убедились в том, что разряды регистра установились в соответствующие состояния.

2.2. Изучение последовательно-параллельного регистра

2.2.1. Собрали на базе D-триггеров (модуль № 18) 4-х разрядный последовательно-параллельный регистр (рис.1.3). Вход установки регистра в нулевое состояние , вход установки регистра в единичное состояние , информационный вход D подключили к выходам формирователей логических уровней (для каждого входа – свой формирователь), а вход С – к выходу генератора одиночных импульсов.

2.2.2. Установили все разряды регистра в единичное состояние, а затем – в нулевое состояние. При этом учли, что установка регистра в нулевое или в единичное состояние осуществляется при подаче на соответствующий вход ( или ) напряжения, соответствующего логическому нулю.

2.2.3. Подали на информационный вход D регистра уровень логической единицы.

2.2.4. С помощью генератора ГОИ2 сформировали на входе С одиночный импульс и убедились, что логическая единица, присутствующая на информационном входе D регистра, загрузится в первый разряд, а все остальные разряды регистра останутся в нулевом состоянии.

2.2.5. Изменили сигнал на входе D регистра, установив на выходе соединенного с ним формирователя логический нуль. Подав с генератора ГОИ2 второй импульс на вход С, убедились, что логический нуль, присутствующий на входе D регистра, записался в его первый разряд, в то время как во второй разряд регистра записалась единица из его первого разряда.

2.2.6. Изменяя или оставляя неизменным сигнал на информационном входе D регистра и подав очередные импульсы на вход С, убедились, что входная информация последовательно, разряд за разрядом записывается в регистр.

2.2.7. Информационный вход D собранного регистра подключили к выходу Х₂ генератора кодовых комбинаций (модуль №13), вход С регистра – к выходу Х₀ генератора кодовых комбинаций, а вход С генератора кодовых комбинаций соединили с выходом генератора тактовых импульсов ГТИ 2.

2.2.8. С помощью осциллографа, работающего в режиме внешней синхронизации, получили и зарисовали осциллограммы входных (D и С) и выходных (D₃, D₂, D₁, D₀) сигналов исследуемого регистра. Убедились в том, что входные данные вводятся в регистр поразрядно, причем каждый импульс на входе С продвигает записанную в регистре информацию на один разряд.

2.3. Изучение асинхронного двоичного суммирующего счетчика

2.3.1. На базе D-триггеров (два модуля № 18) собрали в соответствии с рис. 1.6 асинхронный суммирующий счетчик с модулем счета 16.

2.3.2. Соединили соответствующий выход генератора одиночных импульсов ГОИ1 с входом установки триггеров счетчика в нулевое состояние и установили все триггеры счетчика в исходное (нулевое) состояние.

2.3.3. Подавая на счетный вход счетчика импульсы с выхода одиночных импульсов ГОИ2, составили таблицу переключений счетчика, указав в ней порядковые номера счетных импульсов (импульсов, поступивших на счетный вход) и состояния, которые принимают после их воздействия все разряды счетчика (Q₃, Q₂, Q₁, Q₀).

N	Q3	Q2	Q1	Q0

2.3.4. Подали на счетный вход счетчика импульсы с выхода генератора ГТИ2 и изучили работу счетчика в режиме делителя частоты. Получили и зарисовали осциллограммы входного и выходного сигналов делителя и определили его коэффициент деления. Обратили при этом внимание на то, что переключение каждого триггера происходит с задержкой относительно момента переключения предыдущего триггера. Измерили эту задержку.

2.4. Изучение асинхронного двоичного вычитающего счетчика

2.4.1. На базе D-триггеров (два модуля № 18) собрали в соответствии с рис. 1.9 асинхронный вычитающий счетчик с модулем счета 16.

2.4.2. Соединили соответствующий выход генератора одиночных импульсов ГОИ1 с входом установки триггеров счетчика в единичное состояние и установили все триггеры счетчика в исходное (единичное) состояние.

2.4.3. Подавая на счетный вход счетчика импульсы с выхода одиночных импульсов ГОИ2, составили таблицу переключений счетчика, указав в ней порядковые номера счетных импульсов (импульсов, поступивших на счетный вход) и состояния, которые принимают после их воздействия все разряды счетчика (Q₃, Q₂, Q₁, Q₀).

N	Q3	Q2	Q1	Q0

2.4.4. Подали на счетный вход счетчика импульсы с выхода генератора ГТИ2 и изучили работу счетчика в режиме делителя частоты. Получили и зарисовали осциллограммы входного и выходного сигналов делителя и определили его коэффициент деления. Обратили при этом внимание на то, что переключение каждого триггера происходит с задержкой относительно момента переключения предыдущего триггера. Измерили эту задержку.

2.6. Изучение двоично-десятичного счетчика

2.6.1. Собрали в соответствии с рис. 2.1 асинхронный одноразрядный десятичный счетчик (модуль №15 и два модуля №18).

2.6.2. Таким же образом, как и для двоичного счетчика, составили таблицу переключений и зарисовали осциллограммы входного и выходных сигналов счетчика.

N	Q3	Q2	Q1	Q0

---

---

&nb