9201_Рауан_ЛР5
.docxМИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра ЭПУ
отчет
по лабораторной работе №5
по дисциплине «Цифровая схемотехника»
Тема: СИНХРОННЫЕ ЦИФРОВЫЕ СХЕМЫ И УСТРОЙСТВА ВВОДА-ВЫВОДА
Студент гр. 9201 |
|
Рауан М. |
|
|
|
Преподаватель |
|
Симон В.А. |
Санкт-Петербург
2022
Цель работы – исследование способов организации ввода и вывода информации в синхронных цифровых схемах, ознакомление с работой 7-сегментных индикаторов с общим анодом и с двоичными счетчиками типа 74HC191 с асинхронным входом сброса и выходами для каскадирования двух типов.
Основные теоретические сведения:
Асинхронные схемы последовательной логики обладают очень большим недостатком: их быстродействие снижается по мере роста их размера (разрядности, количества триггеров и т.д.). Максимальное время, которое необходимо потратить на переключение асинхронного счетчика, прямо пропорционально количеству триггеров, из которых он состоит.
Рис. 1. – Временная диаграмма работы асинхронного счетчика коэффициентом пересчета, ограниченным значением 10.
В связи с этим многие годы разрабатываются и производятся исключительно цифровые интегральные микросхемы с синхронной архитектурой (от СБИС со специфическими функциями до микроконтроллеров и микропроцессоров). Синхронная логика накладывает ряд требований и ограничений на разрабатываемые схемы. Во-первых, в схеме могут присутствовать только интегральные микросхемы с синхронной архитектурой.
ПРОТОКОЛ НАБЛЮДЕНИЙ
Рис. 1. – Протокол наблюдений.
Ход работы:
1. Исследование синхронной защиты от дребезга с выделением заднего фронта.
Рис. 2. – Схема синхронной защиты от дребезга с выделением заднего фронта.
Рис. 3. – Осциллограмма после нажатой кнопки. Рис. 4. – Получение сигнала S2.
2. Сравнения методов подсчета событий.
Рис. 5. – Схема сравнения методов подсчета событий.
Таблица 1. – Значения индикаторов при нажатии кнопки.
С защитой от дребезга |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Без нее |
0 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
3. Исследование счетчика с коэффициентом пересчета 5.
Рис. 6. – Схема на счетчике с коэффициентом пересчета 5.
4. Макет секундомера со звуковым сигналом.
Рис. 7. – Схема макета секундомера со звуковым сигналом.
Рис. 8. – Осциллограмма секундомера.
Рис. 9. – данные даташита на микросхему 74LS47.
Вывод: в ходе лабораторной работы были исследованы синхронные цифровые схемы и устройства ввода-вывода. Собрана схема защиты от дребезга, и получена ее осциллограмма. Сравнены методы подсчета событий с защитой от дребезга и без нее, получена таблица сравнения значений индикаторов при нажатии на кнопку, а также символы на индикаторах после достижения значения 9. Также были собраны схемы счетчика с заданным коэффициентом и секундомера со звуковым сигналом.