Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego. Badanie liczników

Transkrypt

1 Insrukcja do ćwiczenia laboraoryjnego Badanie liczników Opracował: mgr inż. Andrzej Biedka Wymagania, znajomość zagadnień: Budowa licznika cyfrowego. zielnik częsoliwości, różnice między licznikiem i dzielnikiem. Liczniki asynchroniczne binarne, dziesięne, na przykładzie rodziny TTL: 7490, Liczniki synchroniczne binarne, dziesięne, na przykładzie rodziny TTL: Lieraura: Pieńkos J., Turczyński J. - Układy scalone TTL w sysemach cyfrowych, WKiŁ, Warszawa Kalisz J. - Podsawy elekroniki cyfrowej, WKiŁ, Warszawa Horowiz P., Hill W. - Szuka elekroniki cz.ii, WKiŁ, Warszawa Maeriały z wykładu. Kary kaalogowe producenów układów scalonych badanych w ćwiczeniu. 1

2 1 Liczniki asynchroniczne Badanie binarnego licznika asynchronicznego. Korzysając z kary kaalogowej układu scalonego podwójnego przerzunika ypu 7474 połączyć na plaformie ELVIS II układ pomiarowy według schemau z rysunku Na schemacie należy oznaczyć numery wyprowadzeń (pinów) układu scalonego. LE y LE x IO n! LE z!! Rys. Schema ideowy układu badania asynchronicznego licznika 3-biowego. Wejście licznika IO n będzie serowane sygnałem wywarzanym przy pomocy narzędzia programowego igial Wrier plaformy ELVIS II. Okno panelu serującego przedsawione jes na rysunku Suwaki w polu Manual Paern odpowiadają za san logiczny linii IO x, kórych wyjścia są dosępne w gniazdach prawej górnej liswy sygnałowej plaformy. odakowo wysoki san logiczny linii sygnalizowany jes jasnozielonym kolorem odpowiedniego punku pola Line Saes. a) b) Rys. a) - Widok okna narzędzia programowego igial Wrier plaformy ELVIS II. b) widok prawej, górnej liswy sygnałowej z gniazdami IO n 2

3 Sany logiczne wyjść obserwowane są przy pomocy wskaźników LE, kórych wejścia są dosępne w gniazdach prawej, dolnej liswy sygnałowej plaformy. Rys. 3. Widok prawej, dolnej liswy sygnałowej plaformy z gniazdami wejściowymi wskaźników LE. W połączonym układzie należy podawać sygnał wejściowy i rejesrować sany wyjść licznika. Badanie należy zilusrować przebiegami czasowymi. IO n (1) Rys. 4. Przykładowe przebiegi czasowe przerzunika RS. Na podsawie zarejesrowanych przebiegów czasowych określić pojemność licznika. Badanie licznika asynchronicznego Badanie podsawowej aplikacji licznika Korzysając z kary kaalogowej badanego elemenu zaprojekować i połączyć na plaformie ELVIS II układ obserwacji przebiegów czasowych licznika Na schemacie należy oznaczyć numery wyprowadzeń (pinów) układu scalonego. W połączonym układzie zarejesrować przebiegi czasowe sygnałów wyjściowych A, B, C, i, w odpowiedzi na sygnał wejściowy A (INPUT A). Sprawdzić funkcje wejść R0(n) i R9(n). Na podsawie zarejesrowanych przebiegów uworzyć ablicę sanów licznika. 3

4 Badanie układów ograniczania pojemności licznika 7490 Częso konieczne jes zasosowanie licznika o pojemności innej niż dosępna w sandardowych licznikach. Można zaprojekować licznik o żądanej pojemności konsruując auoma mający właściwą liczbę sanów lub użyć sandardowego licznika binarnego lub dziesięnego, z dołączonym układem kombinacyjnym realizującym funkcję deekora sanu, przy kórym nasąpi wyzerowanie licznika. Spowoduje o zakończenie cyklu zliczania po osiągnięciu żądanego sanu, czyli ograniczenie pojemności licznika. Pojemność użyego licznika musi być większa niż pojemność żądana. Schema blokowy akiego rozwiązania przedsawiony jes na rysunku 5. eekor sanu końcowego Wyjście licznika N A Licznik binarny / ekada licząca fwe We Zer. Rys. 5. Schema blokowy licznika o ograniczonej pojemności Scalony licznik asynchroniczny ypu 7490 zawiera w srukurze dwie dwuwejściowe bramki AN: bramka zerująca ma wejścia R0(1) i R0(2); sany High na obu wejściach powodują wyzerowanie licznika bramka usawiająca san 9 ma wejścia R9(1) i R9(2); sany High na obu wejściach powodują usawienie licznika w san 9, binarnie 100 Na podsawie kary kaalogowej licznika 7490 zaprojekować i połączyć na plaformie ELVIS II układ obserwacji przebiegów czasowych licznika o pojemności = 6. Określić kod sanu wyjścia niezbędny do uzyskania założonej pojemności, przy wykorzysaniu wejść zerujących. Na schemacie należy oznaczyć numery wyprowadzeń (pinów) układu scalonego. W połączonym układzie zarejesrować przebiegi czasowe sygnałów wyjściowych A, B, C, i, w odpowiedzi na sygnał wejściowy A (INPUT A). Na podsawie zarejesrowanych przebiegów uworzyć ablicę sanów licznika. Na podsawie kary kaalogowej licznika 7490 zaprojekować i połączyć na plaformie ELVIS II układ obserwacji przebiegów czasowych licznika o pojemności = 7. Określić kod sanu wyjścia niezbędny do uzyskania założonej pojemności, przy wykorzysaniu wejść usawiających san 9. Na schemacie należy oznaczyć numery wyprowadzeń (pinów) układu scalonego. W połączonym układzie zarejesrować przebiegi czasowe sygnałów wyjściowych A, B, C, i, w odpowiedzi na sygnał wejściowy A (INPUT A). Na podsawie zarejesrowanych przebiegów uworzyć ablicę sanów licznika. 4

5 3. Badanie dzielnika częsoliwości z wykorzysaniem licznika 7490 Wykorzysując wybrany układ z punku połączyć układ oscyloskopowej obserwacji pracy dzielnika częsoliwości według schemau z rysunku 6. Oscyloskop Ch1 SYNC (Gn. L34) We Badany licznik Ch2 Wy Rys. 6. Schema ideowy układu pomiarowego dzielnika częsoliwości. Źródłem sygnału serującego badaną bramkę jes przebieg prosokąny dosępny w gnieździe SYNC plaformy ELVIS II, kórego częsoliwość jes równa nasawionej w panelu narzędzia Funcion Generaor, przy wybranym sinusoidalnym kszałcie przebiegu, naomias ampliuda jes zgodna ze sandardem rodziny TTL. Zarejesrować z ekranu oscyloskopu kszał uzyskanych przebiegów, sprawdzić poprawność pracy dzielnika częsoliwości. 3. Badanie licznika synchronicznego Badanie licznika synchronicznego ypu w konfiguracji zliczania w górę. Na podsawie kary kaalogowej licznika zaprojekować i połączyć na plaformie ELVIS II układ obserwacji przebiegów czasowych licznika liczącego w górę (dodającego), o pojemności = 13. Określić kod sanu wyjścia niezbędny do uzyskania założonej pojemności, przy wykorzysaniu wyjścia CARRY OUTPUT. Na schemacie należy oznaczyć numery wyprowadzeń (pinów) układu scalonego. W połączonym układzie zarejesrować przebiegi czasowe sygnałów wyjściowych A, B, C, i, w odpowiedzi na sygnał wejściowy CPU (UP COUNT). Na podsawie zarejesrowanych przebiegów uworzyć ablicę sanów licznika. 3. Badanie licznika synchronicznego ypu w konfiguracji zliczania w dół. Na podsawie kary kaalogowej licznika zaprojekować i połączyć na plaformie ELVIS II układ obserwacji przebiegów czasowych licznika liczącego w dół (odejmującego), o pojemności równej 13. Określić kod sanu wyjścia niezbędny do uzyskania założonej pojemności, przy wykorzysaniu wyjścia BORROW OUTPUT. Na schemacie należy oznaczyć numery wyprowadzeń (pinów) układu scalonego. W połączonym układzie zarejesrować przebiegi czasowe sygnałów wyjściowych A, B, C, i, w odpowiedzi na sygnał wejściowy CP (OWN COUNT). Na podsawie zarejesrowanych przebiegów uworzyć ablicę sanów licznika. 4. Wnioski. Opracować uzyskane wyniki. Sprawozdanie powinno zawierać rysowane ręcznie schemay układów pomiarowych, zarejesrowane przebiegi czasowe, oscylogramy, ocenę poprawności pracy badanych układów. 5