Исследование регистров

1. Описание рабочего места.

1.1. Лабораторная работа выполняется на специальном макете, содержащем интегральные схемы регистров 155-й серии (ИР1, ИР13, ИР15), тумблеры для параллельного занесения кода в любой из регистров, светодиоды индикации выходов, кнопки сброса, а также клемы для подачи входных сигналов и подключения осциллографа.

На макете установлен, также, генератор одиночных импульсов (ГОИ), содержащий кнопку и противодребезговую схему.

1.2. Кроме макета при выполнении данной лабораторной работы будут использованы следующие приборы:

- генератор импульсов для формирования тактирующих сигналов;

- электронный осциллограф для снятия временных диаграмм работы схем;

- миллиамперметр для измерения токов в диапазоне 0-30 мА.

2. Порядок выполненияработы.

2.1. Включить (галетным переключателем) микросхему D1 (ИР1). Проверить работу в режиме параллельного занесения, воспользовавшись тумблерами набора кода и генератором одиночных импульсов (на V-вход должно быть подано напряжение логической единицы). Убедиться в том, что запись осуществляется по срезу импульса С2 (при С2="0" и С2="1" изменение положения тумблеров не меняет состояния регистра которые, также, не зависят от сигналов на входах D0 и С1).

2.2. Проверить работу регистра в режиме сдвига. Для этого занести в регистр код 0000 подать на V-вход напряжение логического нуля и воздействовать на вход С1 импульсами ГОИ. Убедиться, что сдвиг осуществляется по срезу импульса С1, а состояние входов С2 и D1...D4 не влияет на работу регистра.

2.3. Измерить токи, потребляемые по входам D0, С1, С2 и V при нулевых входных сигналах. Результаты занести в табл.1. При измерении Jc1 на V-вход нужно подать логическую единицу, в остальных случаях – ноль.

Таблица 1.

2.4. Собрать и испытать (с помощью ГОИ) схему формирования импульсов различной скважности, изображенной на рис.1.

Рис. 1.

Принцип действия ее состоит в том, что регистр работает в режиме сдвига (при D0="1") до тех пор, пока в старшем разряде не образуется логическая единица, обеспечивающая переход в режим параллельного занесения. Очередной импульс ГОИ (поступающий одновременно на С1 и С2) запишет в триггеры регистра код, набранный на тумблерах (например, 0000), содержащий "0" в старшем разряде.

Составить временные диаграммы работы схемы.

2.5. Собрать и испытать (с помощью ГОИ) схему распределителя импульсов с двумя, тремя или четырьмя выходами (по указанию преподавателя). Принцип действия схемы (рис.2.) состоит в том, что предварительно занесенный код содержит "1" только в одном из разрядов, а соответствующий выход регистра подключен к его входу D0. Регистр, разумеется, работает в режиме сдвига, подключив к С1 генератор импульсов. Снять осциллограммы на входе (С1) и выходах схемы, используя внешнюю синхронизацию в ждущем режиме.

Рис. 2.

2.6. Включить микросхему D2 (ИР 13). Проверить работу регистра в режиме параллельного занесения, установив V1=V2="1" и, воспользовавшись тумблерами набора кода и ГОИ убедиться, что входы D– и D+ не влияют на работу схемы в этом режиме, авход Rявляется преобладающим.

2.7. Проверить работу регистра в режимах сдвигавлево (с входа D+ при V1="0", V2="1") и вправо (с входа D– при V1="1", V2="0"). Убедиться, что в этих режимах состояния входовD0...D7 не влияют на работу схемы, а в режиме хранения (V1=V2="0") заблокированы все входы, за исключением R.

2.8. Собрать и испытать с помощью ГОИ схему, показанную на рис. 3, представляющую собой два управляемых распределителя импульсов. Число выходов первого и второго распределителей для разных вариантов сведены в табл. 2.

Рис. 3.

Таблица 2.

Подключив ко входу С генератор импульсов, снять осциллограммы работы схемы. Переключение распределителей, осуществляемое тумблерами V1 и V2, следует производить через режим параллельного занесения (а не через режим хранения). Для четкого взаимного фазирования диаграмм следует пользоваться внешней синхронизацией в ждущем режиме.

2.9. Измерить токи. потребляемые по входам С, D+ при нулевых сигналах. Результаты записать в таблицу 3.

Таблица 3.

2.10. Включить микросхему D3 (ИР15). Проверить работу регистра в режиме параллельного занесения, установив V1=V4="0". Убедиться в том, что вход R является преобладающим.

2.11. Проверить работу схем управления. Подав логическую единицу на вход VЗ (или V4) убедиться, что регистр перешел в режим хранения. Подав логическую единицу на вход V1 (или V2), убедиться, что выходы регистра переходят в высокоимпедансное состояние. Для этого измерить токи короткого замыкания (через ограничивающий резистор) во всех трех состояниях ("0","1" и "z") выхода старшего разряда регистра. Результаты записать в таблицу 4.

Таблица 4.

2.12. Измерить токи, потребляемые по входамV1, VЗ, С при нулевых входных сигналах. Результаты записать в таблицу 5.

Таблица 5.

Содержание отчета.

1. Функциональные обозначения регистров.

2. Таблицы 1, 3, 4, 5 с результатами измерений.

3. Схемы и диаграммы работы формирователя импульсов разной скважности и распределителей.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА