11 Лабораторная работа №11

"Исследование интегральных микросхем счетчиков"

11.1 Цель работы

Изучить принципы построения, основные характеристики и параметры интегральных микросхем (ИМС) счетчиков, экспериментально исследовать заданные типы ИМС, получить практические навыки работы с ИМС счетчиков.

11.2 Основные положения

В настоящее время используется много вариантов счетных схем: асинхронные и синхронные, двоичные и десятичные, однонаправленные (только с увеличением или уменьшением счета) и двунаправленные (реверсивные). Коэффициент деления счетчика может быть либо постоянным, либо переключаемым.

Основой любого счетчика служит линейка из нескольких триггеров. Различные варианты счетчиков отличаются схемой управления этими триггерами.

Первоначальные варианты счетчиков были асинхронными. В таких счетчиках тактовыми импульсами для каждого последующего триггера являются сигналы, вырабатываемые предыдущим триггером. Коэффициент пересчета двоичного счетчика, состоящего из n триггеров типа Т, составляет 2^n , здесь n- число двоичных разрядов счетчика. Такие счетчики иногда называют счетчиками пульсаций.

В синхронном счетчике все триггеры получают тактовый импульс одновременно, поскольку тактовые входы их соединяются параллельно. Поэтому триггеры переключаются практически одновременно. В счетчике пульсаций каждый триггер вносит в процесс счета определенную задержку, поэтому разряды результирующего кода появляются на выходах триггеров неодновременно, т.е. несинхронно с соответствующим тактовым импульсом. Синхронная схема значительно сложнее асинхронной, но обеспечивает одновременное формирование выходного кода.

В синхронный счетчик разрешается синхронная (с тактовым импульсом) параллельная загрузка (в каждый триггер) начальных данных. Триггерная линейка синхронного счетчика снабжается специальным устройством, которое называется схемой ускоренного переноса.

Внутренние логические схемы, которыми часто снабжаются счетчики, позволяют сделать процесс счета реверсивным. У некоторых счетчиков имеются раздельные тактовые входы на увеличение и на уменьшение выходного кода, у других - имеется общий тактовый вход и вход управления направлением счета.

Сброс данных (установка счетчика в нулевое состояние) в ряде счетчиков осуществляется асинхронно по входу R, в других - синхронно (с приходом тактового импульса) по входу SR.

Имеются счетчики с переменным коэффициентом пересчета. Устанавливаемый коэффициент пересчета зависит от кода, набранного на входах управления.

11.3 Подготовка к выполнению работы

11.3.1 В лабораторной работе исследуются ИМС универсального счетчика серии К176ИЕ2, а также ИМС сдвоенного синхронного счетчика серии К564ИЕ10. При подготовке к выполнению работы следует по справочнику определить характеристики указанных схем, привести в отчете принципиальные электрические схемы, условные графические обозначения в соответствии с требованиями стандартов.

11.3.2. Изучить по рекомендованной литературе основные режимы работы ИМС К176ИЕ2, К564ИЕ10, схемы включения, привести таблицу режимов работы ИМС.

11.3.3. Составить схемы проведения экспериментов.