Разработка лабораторного макета для исследования RS-триггеров
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
"Разработка лабораторного макета для исследования RS-триггеров"
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
. Выбор и обоснование структурной схемы лабораторного макета
.1 Выбор исследуемых параметров
.2 Выбор структурной схемы
. Разработка функциональной схемы лабораторного макета
.1 Состав макета
.2 Выбор элементной базы макета
3. Расчет электрических параметров схемы макета
. Разработка принципиальной схемы лабораторного макета
.1 RS-триггер на дискретных элементах (транзисторах)
.2 Асинхронный RS-триггер на логических элементах
.3 Синхронный RS-триггер на логических элементах
.4 Асинхронный RS-триггер на интегральных микросхемах
. Конструкция макета
. Разработка основных положений методических указаний для проведения лабораторной работы
.1 Общие положения
.2 Описание лабораторного макета
.3 Порядок проведения работы
Заключение
Список литературы
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Устройство, имеющее два устойчивых состояния, называют триггером. В одном из них на выходе триггера присутствует высокий потенциал, в другом - низкий. Аналогично мультивибратору, переход триггера из одного состояние в другое происходит лавинообразно, но только с приходом переключающего (запускающего) сигнала.
По принципу действия триггер напоминает взведенную пружину, которая спускается внешней силой. Отсюда еще одно название триггера - спусковое устройство.
В интервале между переключающими сигналами состояние триггера не меняется, т.е. триггер "запоминает" поступление сигнала, отражая это величиной потенциала на выходе. Это дает возможность использовать триггер как элемент памяти. Если совокупность триггеров установить в одинаковое (исходное) состояние, а затем на каждый триггер подать сигнал, соответствующий элементу цифрового кода, то на выходах триггеров установятся и могут неограниченно долго присутствовать потенциалы, представляющие этот код в параллельной форме.
При переключении триггера потенциалы на его выходе меняются лавинообразно, т.е. на выходе формируется прямоугольный импульс с крутыми фронтами. Это позволяет использовать триггер для формирования прямоугольных импульсов из напряжения другой формы (например, синусоидальной).
При поступлении каждой пары переключающих импульсов потенциал на выходе триггера меняется от высокого к низкому и обратно, т.е. на выходе формируется один импульс. Таким образом, триггер можно использовать как делитель частоты переключающих сигналов на два.
Триггеры бывают асинхронными (нетактируемыми) и синхронными (тактируемыми). Асинхронный триггер имеет лишь информационные входы, сигнал на которых с момента их появления определяют состояние триггера. Синхронный триггер кроме информационных входов имеет синхронизирующий (тактирующий, тактовый, разрешающий) вход; сигналы на информационных входах воздействуют на такой триггер только при наличии сигнала на синхронизирующем входе.
Целью же данного курсового проекта является разработка лабораторного стенда для изучения работы таких устройств, как RS-триггеры. Такое устройство имеет два входа R (Reset - сброс) и S (Set - установка) и два выхода: "прямой" - Q и "инверсный" - Q.
1. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА
.1 Выбор исследуемых параметров
Работу любого триггера всегда рассматривают относительно прямого выхода Q (подробнее о входах и выходах триггера было описано выше). Т.е. исследуют состояние этого выхода при подаче на входы логических сигналов различных уровней. Такими сигналами являются логический нуль - "0" и логическая единица - "1". Зависимость состояния выхода Q от комбинации логических сигналов на входах легче всего показать в виде таблицы. Такую таблицу называют таблицей истинности. В эту таблицу заносятся все возможные комбинации логических сигналов на входе триггера и соответствующее им состояние выхода Q (иногда и Q).
Кроме того, работу триггера можно также описать временными диаграммами. На эти диаграммы наносятся условно подаваемые на вход сигналы, распределенные во времени, и на их основе строится временная диаграмма, соответствующая состоянию выхода Q. Иногда, например, при испытаниях двухступенчатых триггеров, на диаграммы наносится также и состояние инверсного выхода триггера.
В данном случае таблицы истинности и временные диаграммы будут являться основными исследуемыми параметрами.
1.2 Выбор структурной схемы
Для работы всего лабораторного стенда необходимо включить в схему макета блок питания, т.к. и дискретные элементы, и интегральные микросхемы не могут напрямую работать с напряжением сети 220В как с напряжением питания.
Т.к. для исследования работоспособности триггера нам необходимо подавать на его входы различные комбинации логических сигналов, то в схему лабораторного стенда обязательно необходимо включить задатчики уровней логических сигналов. С их помощью мы сможем подать на входы триггера логические сигналы и построить таблицу истинности либо описать работу триггера с помощью временных диаграмм.
Поскольку по заданию нам необходимо исследовать как асинхронные, так и тактируемые триггеры, то целесообразно включить в схему макета простой тактовый генератор. Этот генератор дол?/p>