6B07109 «Электр энергетикасы»
Лаб работы 1-7
- Бұл бет үшін навигация:
- Бақылау сұрақтары
- Зекртханалық жұмыс №6
| Сандар
|
Кірістері | |||||||||||
|
Шығыстары | ||||||||||||
|
X3 |
X2 |
X1 |
X0 |
G |
F |
E |
D |
C |
B |
A | ||
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 | |
|
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 | |
|
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
|
4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 | |
|
5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 | |
|
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 | |
|
7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 | |
|
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
|
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
2 - сурет - Код түрлендіргіштің схемасы үшін Карно матрицасы
Матрицаларды анықтау (сызықшаларды 0 және 1символдарына ауыстыру) суретте ең рационалды тәсілмен орындалған, яғни контурлар максималды ірі тұрғызылған ал олардын әр матрицадағы саны минимумға жеткізілген. суреттегі матрицалардан алынған минимал мәндер келесідей:
Алынған формулалардан көрініп тұрғандай жекелегн компоненттер бірнеше рет кездеседі. Мысалы төмендегі компонент
төрт формулада кездеседі - А, D, F және G үшін. Мұндай компонентті топтастыру қажет және онын шығыстық мәндерін ол қатысатын схемаларда пайдалану керек.
Y0, Y1, Y2 т.с.с. әріптерімен белгілеп, он жағынан жақшанын ішіне қызметін, қай жерде кездесетінін көрсете отырып бірнеше мәрте кездесетін компоненттерді белгілейміз. Жобалап жатқан схемада осындай 6 компонент кездеседі:
Ауыстыруды жүзеге асырып, кодты түрлендірушінің схемасы үшін соңғы әрі нақты формулаларды аламыз:
Жоғарыда айтылған формулаларды жүзеге асырудын мысалы 3 суретте көрсетілген.
3 - сурет - Код түрлендіргіштің негізгі схемасы
Позиционды кіріс коды 0, 1, 2, 3 кілттері оған сәйкесінше X0, X1, X2, X3 сигналдары арқылы енгізіледі. Шығыс клеммалары А … G әріптерімен белгіленеді.
Бақылау сұрақтары:
1. Кодты түрлендірушінің шығыс және кіріс кодтары қандай қасиеттерге ие:
А) Кіріс және шығыс – екеуіде унитарлы;
В) Кіріс – унитарлы, шығыс – позициондық;
С) Кіріс – позициондық, шығыс – унитарлы;
D) Кіріс және шығыс – екеуіде позициондық;
Е) Кіріс – унитарлы, шығыс – жетісигментті.
Зекртханалық жұмыс №6
«Тізбектелген сұлбаларды зерттеу. Триггерлер»
Тізбектелген құрылғылардың бірден көбі ішкі қалпының болуы олардың басты айырмашылығы болып табылады.
Тізбектелген құрылғылардың ең қарапайымы триггер. Триггер екі тұрақты қалыптың біреуінде ұзақ уақыт бола алады, мұны оның шығыс сигналдарынан анықтауға болады.
Триггердің бірінші тұрақты қалпы – орнатылған қалпы, ал екіншісі-бастапқы қалпы.
Триггерлардың көп түрі бар, бірақ олардың бәрінде 1 немесе 2 шығысы бар. Егер шығыс екеу болып келсе олардың біреуі тура, ал екіншісі кері (инверсті) шығыс деп аталады. Егер шығыс біреу болса, ол міндетті түрде тура болып келеді.
Тура шығыстағы сигнал құрылғының қалпына сәйкес келеді. Кіріс саны мен олардың міндеттері триггердің түріне байланысты.
Ақпараттың енгізу түріне байланысты триггерлар синхронды және асинхронды болып табылады.
Асинхронды триггерлар тек ақпаратты кірістерге ие. Асинхронды триггерлардың басты кемшілігі ол сигналдардың уақытша тежелуі мүмкіндігі кезіндегі қанағатсыз кедергі қорғанысы. Бұл кемшілік синхронды триггерларда қосымша тактілік (синхрондағыш) сигналды триггердің стробтық С портына беру арқылы жойылған. Синхрондаушы сигналдар арнайы тактті импульс генераторымен өндіріледі де, мұнда уақытты дискретті сәттеріндегі акпараттың ауысы тактін беру арқылы құрылғының көп бөлігіннің жұмыс ырғағын реттейді.
Егер С такттік кірістегі синхрондаушы импульс өзінің шектік мәніне жеткен кезде синхронды триггерлар қалпын өзгертсе, онда оларды статикалық басқарулы немесе деңгеймен синхрондалатын триггерлар деп атайды. Ал динамикалық басқарулы немесе фронтпен синрондалатын триггерлер, өзінің қалпын фронттар мен құлдырауларға байланысты өзгереді. (сурет).
Триггерлардың негізгі түрлері :
RS-триггер;
D-триггер;
Т-триггер;
JK-триггер.
1 - сурет - Идеалды импульсты сигнал параметрлері
RS-триггер дегеніміз НЕМЕСЕ –ЕМЕС (ИЛИ-НЕ ) немесе ЖӘНЕ-ЕМЕС (И-НЕ) логикалық элементтінің екеуінен құралған, оң кері байланыспен қамтылған симметриялы құрамды айтамыз. (2, а және , 2 б – суреттері). Суретте RS-триггердің шартты белгіленуі көрсетілген.
а) б) в) г)
2 сурет - Активті жоғары деңгейл RS-триггердің функционалды сұлбасы (а) және Electronics Workbench-тағы белгіленуі (б); активті төменгі деңгейлі RS-триггердің функционалды сұлбасы (в) және Electronics Workbench-тағы белгіленуі (г);
а) б)
3 - сурет - Активті жоғары (а) және активті төмен (б) деңгейлі RS-триггердің шартты белгіленуі
RS-триггер кірістердің белгіленуі:
R (ағыл. – reset) – триггерді түсіру кірісі (триггерді 0 қалпына келтіру);
S (ағыл. – set) – триггерді орнату кірісі (триггерді 1 қалпына келтіреді).
R және S кірістеріндегі сигналдың активті денгейі не жоғары не төмен болуы мүмкін (логикалық 1 не 0).
Триггердің бір шығысы (Q) тура, ал екіншісі (боялмаған дөңгелекпен белгіленген) – кері (инверсті) деп аталады. Триггердің бір қалыпты жұмысы кезінде бұл екі шығыстағы сигналдар өзара кері болуы тиісті. Electronics Workbench (EWB) программасы RS-триггердің активті төмен деңгейлі модельмен қамтылмаған, оны алу үшін активті жоғары деңгейлі RS-триггердің кірістеріне бір – бірден «НЕ» элементін қосу қажет.
1– кесте - RS-триггердің жұмыс принципі
|
Активті жоғары деңгейлі RS-триггер |
Активті төмен деңгейлі RS-триггер | ||||||||
|
R |
S |
|
|
Режимі |
R |
S |
|
|
Режимі |
|
0 |
0 |
0(1) |
1(0) |
Сақтау режимі |
0 |
0 |
Х |
Х |
тиым |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
«1» жазу |
0 |
1 |
0 |
1 |
«0» жазу |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
«0» болмайды |
1 |
0 |
1 |
0 |
«1» жазу |
|
1 |
1 |
Х |
Х |
тиым |
1 |
1 |
0(1) |
1(0) |
Сақтау режимі |
Активті жоғары деңгейлі RS-триггердің жұмысын қарастырайық. Триггердің R кірісіне логикалық 0, ал S кірісіне логикалық 1 берген кезде, триггер «1» жазу режиміне орнатылып, 1 жазылады. R=1, ал S=0 болғанда, триггер «0» қалпына орнатылады. Егер триггердің екі кірісіне де логикалық ноль берілсе, онда триггер тыныштық қалпына еніп, алдындағы сигнал деңгейлерін көрсетеді. Бұл сақтау режимі.
R және S сигналдарының екеуі де активті болса, онда триггерде сақталған ақпарат жойылады. Мұнда шығыс сигналарды өзара кері болмай қалады, триггер триггер емес болады.
RS-триггер режиміндегі жұмысты асинхронды деп атайды, себебі R немесе S кірістерінің біреуінде сигналдың активті деңгейі пайда болысымен триггердің шығыс сигналы өзгереді.
4 суретте D-триггердің шартты белгіленуі, суретте D-триггердің Electronics Workbench белгіленуі.
Бұл триггер счетчиктарды құру кезінде кенінен қолданылады.
а) б) в) г)
4 - сурет - Синхрондаушы динамикалық кірісті (фронт (а) және түсу (б) бойынша) және синхрондаушы статикалық кірісті
(активті жоғары деңгей (в), активті төмен деңгей (г)) D-триггердің ШБ
5 -сурет - Фронт бойынша іске асатын және интегралды D-триггердің Electronics Workbench-тағы белгіленуі
D-триггер кірістерінің белгіленуі :
D (ағыл. – data) –ақпаратты кіріс ,
C (ағыл. – clock) – синхрондаушы кіріс. Ол динамикалық болып келіп, сигналдын фронты бойынша, яғни сигналдың өсуі мен түсуіне байланысты, өзіне арналған істі орындайды. EWB-та «>» белгісімен белгіленген.
Интегралды D-триггерда алдын-ала орнату PS (PreSet) және тазалау (CLR) қосымша кірістері бар. PS кірісіндегі логикалық 0 Q шығысында логикалық орнатылуын қамтамасыз етеді (D және C кірістеріннің қалпынан тәуелсіз). CLR кірісіндегі логикалық 0 Q шығысын тазалауға әкеледі (Q шығысында 0 орнайды). PS және CLR кірістері активті жағдайда D және С кірістерін оқшаулайды, сондықтан D және С кірістерімен жұмыс істеу үшін PS пен CLR–ға логикалық бір беру қажет. Интегралды триггер үшін тыйым салынған режимі бұл PS=CLR=0.
2 – кесте -
|
D |
C |
|
|
Режимдер |
|
0 |
|
0(1) |
1(0) |
«0» жазу |
|
1 |
|
1 |
0 |
«1» жазу |
|
|
|
|
|
Сақтау режимі |
|
|
0 |
|
|
Сақтау режимі |
|
|
1 |
|
|
Сақтау режимі |
2 кесте D-триггердің (фронт бойынша активті айырымы) жұымысын көрсетеді. D-триггердің негізгі міндеті ол, С кірісіндегі импульс фронты кезінде Q шығысына осы өзгеруге дейінгі D кірістегі сигналды шығару. Бірақ С кірісінде импульстің түсуі болған кезде немесе С-да сигнал өзгермесе, онда триггер қалпы да өзгермейді, сақтау режимі орын алады. – белгісі кірісте кез-келген қалып болуы мүмкіндігін көрсетеді (1немесе 0).
D-триггер режимдегі жұмысты синхронды деп атайды. Мұнда триггердің шығыс сигналы тек С синхрондау кірісінде активті сигнал өзгеруі болған кезде өзгереді.қарастырылып отырған жағдай бұл синхрондау импульсының фронтына сәйкес келеді.
D-триггерге қарағанда, T-триггер тек бір динамикалық T (ағыл. toggle – мұрындық болды) кірісіне ғана ие. Триггер қалпы кірістегі импульстың не өсуіне не түсуіне және триггердің нақты типіне байланысты болып келеді.6 суретте мысал ретінде фронт бойынша іске асатын Т-триггердің ШБ-сы берілген.
а) б)
6 сурет - Т-триггер ШБ-сы (активті өзгеру – фронт) (а) және оның сигналдарының уақыт диаграммалары (б)
T-триггер жұмыс логикасы өте қарапайым: оның кірісіндегі әр сигнал активті өзгерісі триггердің қалпын керіге өзгертеді (6, б – сурет).
Сигналдардың уақыт диаграммалары – бұл диаграммалар кернеу деңгейлері мен кіріс пен шығыс сигналдар арасындағы интервалдарды осцилографтағы суретке сәйкес көрсетеді.
Т-триггер кіріс сигнал жиілігін 2-ге бөледі, сондықтан оны санақ триггері деп атайды.
EWB-да Т-триггер жоқ, бірақ оны D-триггердан шығысты D кіріспен қосу арқылы алуға болады (7 сурет). Бұл кезде D-триггердің C кірісі Т-триггердің Т кірісін алмастырады, мұнда активті өзгеріс болып фронт болып қалады.
7 - сурет - D-триггердан Т-триггер алу
JK-триггер әмбебап құралдарға жатады; олардың әмбебаптылығы: біріншіден регистрларда, счетчиктарда, жиіл ік бөлгіштерінде қолданылып; екіншіден шығыстарды арнайы түрде қосу арқылы басқа триггерлерге оңай айналады. EWB-та JK-триггер белгіленуі 8 суретте көрсетілген,мұнда: J – «1» жазудың ақпаратты кірісі; К – «0» жазудың ақпаратты кірісі; > - динамикалық кіріс.
а) б)
8 - сурет - активті жоғарғы деңгейлі (а) және активті төменгі деңгейлі(б) асинхронды кірісті (PS және CLR) JK-триггерлар
Electronics Workbench-та шығыс суреттерінде дөңгелекшелердің болуы төмен деңгейлі сигналдардың активті екендігін білдіреді, ал динамикалық кіріс үшін бұл триггер қалпының өзгеруі импульс фронты бойынша емес оның түсуі бойынша жүргізілетіні білдіреді. сурет JK-триггердің отандық электроникада белгіленуі көрсетілген, онда динамикалық кіріс С әрпімен белгіленген.
а) б)
9 сурет - Активті өзгерістің фронт (а) және түсу (б) бойынша JK-триггердің ШБ
Активті өзгеріс-түсуге құрылған, берліген триггердің нақтылық кестесі (3 – кесте).
3 – кесте -
|
С |
J |
К |
Режимдер |
|
|
0 |
0 |
Сақтау режимі |
|
|
0 |
1 |
«0» жазу |
|
|
1 |
0 |
«1» жазу |
|
|
1 |
1 |
Т-триггер режимі |
|
|
|
|
Сақтау режимі |
Барлық қарастырылған триггерлар Electronics Workbench-та Digital панелінде орналасқан.
10 - сурет - RS-триггер сұлбасы (файл Lmps6_1.ewb)
11 - сурет - Синхронды RS-триггер (Lmps6_2.ewb)
Q
жүктеу/скачать 1,09 Mb.
Достарыңызбен бөлісу:
