4.2. Програма досліджень

4.2.1. Вивчити роботу та різновиди лічильників та дільників частоти.

4.2.2. Ознайомитись з побудовою та правилами експлуатації лабораторного стенда (див. Додаток).

4.2.3. Дослідити роботу лічильника заданого виду. що виконується на основі інтегральних тригерів.

4.2.4. Дослідити роботу інтегрального лічильника К155ИЕ7.

4.2.5. Дослідити роботу дільника частоти із заданим коефіцієнтом ділення.

4.2.6. Скласти звіт з лабораторної роботи.

4.3. Методичні вказівки до виконання роботи

4.3.1. При підготовці до лабораторної роботи необхідно за даними методичними вказівками та рекомендованою літературою вивчити призначення, різновиди, принцип дії та схемну реалізацію лічильників та дільників частоти.

Скласти схеми досліджуваних лічильників та дільників частоти заданого виду та розрядності згідно з варіантом вихідних даних (табл. 4.1).

4.3.2. Скласти схему лічильника заданого виду та розрядності згідно з табл. 4.1, виходячи з наявних на стенді інтегральних DRS-тригерів К155ТМ2. Схеми трирозрядних підсумовуючого. віднімаючого та кільцевого лічильників показані відповідно на рис. 4.1-4.3. Перед початком досліджень підсумовуючий лічильник (див. рис. 4.1) необхідно перевести у вихідний нульовий стан, короткочасно з'єднавши вхід R з нульовою шиною стенда, після чого подати на лічильний вхід C тактові імпульси від ГТІ або ГОІ. Роботу лічильника контролюють за допомогою світлодіодів, встановлених на прямих виходах тригерів.

Таблиця 4.1

Номер варіанта	Вид лічильника та кількість розрядів			Режим роботи інтегрального лічильника К155ИЕ7	Дільник частоти з коефіцієнтом ділення
	підсумовуючий	віднімаючий	кільцевий
1	4	–	2	Віднімаючий	2
2	–	4	2	Підсумовуючий	3
3	3	–	3	Віднімаючий	4
4	–	3	3	Підсумовуючий	5
5	3	–	4	Віднімаючий	6
6	–	3	4	Підсумовуючий	7
7	4	–	4	Віднімаючий	8

Віднімаючий лічильник (див. рис. 4.2) попередньо необхідно привести у вихідний одиничний стан всіх розрядів, для чого (короткочасно) з'єднати вхід S з нульовою шиною, після чого подати на вхід C імпульси від ГТІ або ГОІ. Коди наявних у лічильнику чисел відображаються світлодіодами на прямих виходах тригерів DO1 – DO3.

Попереднє встановлення кільцевого лічильника (див. рис. 4.З) виконується так, щоб у першому розряді була записана одиниця, а в решті – нулі. Для цього вхід S першого тригера та входи R наступних тригерів слід короткочасно з'єднати з нульовою шиною стенда. Потім подати на вхід C імпульси від ГТІ або ГОІ.

За результатами досліджень треба побудувати часову діаграму роботи лічильника, на якій показати зміну станів вхідних та вихідних змінних в межах повного циклу роботи.

4.3.3. Дослідити роботу інтегрального лічильника К155ИЕ7 у заданому режимі згідно з табл. 4.1. Для цього необхідно попередньо установити лічильник у нульовий стан подачею на вхід R рівня логічної 1.

Підсумовуючий режим роботи лічильника забезпечується подачею на вхід WR (рис. 4.4) рівня логічної 1, а на вхід R – логічного 0. Надходження кожного чергового імпульсу від ГТІ або ГОІ на підсумовуючий вхід (+1) призводитиме до зміни стану лічильника на одиницю в послідовності двійкового обчислення. Переключення має відбуватися за перепадом з 0 в 1. Контроль роботи лічильника здійсніться за світлодіодною індикацією виходів.

Для дослідження роботи лічильника у віднімаючому режимі його слід попередньо перевести в стан паралельного запису. Цей режим забезпечується одночасною подачею на входи WR та R рівня логічного 0. Інформація, що подається на входи D0 – D3, з'являється на виходах лічильника незалежно від наявності вхідних сигналів. Записати в лічильник зі входів D0 – D3 двійкове число та перенести його у віднімаючий режим, подавши на вхід WR рівень логічної 1, а на вхід R – рівень логічного 0. Подати на вхід (–1) тактові імпульси від ГОІ та перевірити роботу лічильника за допомогою світлодіодної індикації.

За результатами досліджень побудувати часову діаграму роботи лічильника в межах повного циклу, на якій відобразити стан вхідних та вихідних змінних, включаючи появу імпульсів прямого та зворотного переносу на виходах CR та BR, у вигляді перепаду з 1 в 0, відповідно, при переповненні та обнуленні лічильника.

4.3.4. Скласти схему дільника частоти на основі інтегрального лічильника К155ИЕ7, з'єднавши вихід зворотного переносу BR з входом WR так, як це показано переривчастою лінією на рис. 4.4. У зв'язку з короткочасністю появи нульового сигналу на виході BR для його індикації використовується RS- тригер (див. рис. 4.4). З'єднати вхід R з нульовою шиною. Подати на вхід (–1) послідовність імпульсів від ГТІ або ГОІ, а на інформаційні входи паралельного запису D0 – D3 – двійковий код числа, яке дорівнює коефіцієнту ділення згідно з табл. 4.1.

Скласти діаграму роботи дільника частоти, на якій показати залежність стану виходу BR від вхідних тактових імпульсів.

4.3.5. Скласти звіт з лабораторної роботи, в якому навести схеми досліджень, часові діаграми, висновки за отриманими результатами.

Контрольні запитання

1. Поясніть роботу лічильників та дільників частоти, які досліджуються в цій лабораторній роботі.

2. В чому полягає відмінність в роботі асинхронних та синхронних лічильників? Як співвідноситься час спрацювання цих лічильників з часом переключення окремого тригера?

3. В яких режимах може працювати інтегральний лічильник К155ИЕ7?

4. Як можна збільшити розрядність лічильника К155ИЕ7? Наведіть приклади схем 5-8-розрядних лічильників, побудованих на основі інтегрального лічильника та наявних на стенді елементів.

5. Поясніть та проілюструйте на часових діаграмах роботу дільника частоти з коефіцієнтами ділення 3, 4, 7 та ін.