до лабораторної роботи № 4а. Інструкція до лабораторної роботи з Елементи дискретних пристроїв автоматики. Робота № 519225

Перехід до торгівельного партнера Binance

до лабораторної роботи № 4а

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Інститут комп’ютерних технологій, автоматики та метрології

Факультет:

Комп’ютеризовані системи

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2009

Тип роботи:

Інструкція до лабораторної роботи

Предмет:

Елементи дискретних пристроїв автоматики

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА" ІНСТИТУТ КОМП’ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ, АВТОМАТИКИ ТА МЕТРОЛОГІЇ ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДІВ ПОБУДОВИ ЛІЧИЛЬНИКІВ ІМПУЛЬСІВ ІНСТРУКЦІЯ до лабораторної роботи № 4а з дисципліни "ЕЛЕМЕНТИ ДИСКРЕТНИХ ПРИСТРОЇВ АВТОМАТИКИ" для студентів базового напряму 6.0914 "Комп'ютеризовані системи,автоматика і управління" та базового напряму 050201 "Системна інженерія" Затверджено на засіданні кафедри “Комп’ютеризовані системи автоматики” Протокол № від Львів - 2009 Дослідження методів побудови лічильників імпульсів. Інструкція до лабораторної роботи №4а з дисципліни "Елементи дискретних пристроїв автоматики" для студентів базового напряму 6.0914 «Комп'ютеризовані системи, автоматика і управління» та базового напряму 050201 «Системна інженерія» / Укл.: О.С. Вітер, Р.В. Проць – Львів: НУЛП, 2009. – 8с. Укладачі: О.С. Вітер, канд. техн. наук, доц. Р.В. Проць, канд. техн. наук, доц. Відповідальний за випуск: А.Й. Наконечний, д.т.н., проф. Рецензент: З.Р. Мичуда, д.т.н., проф. Мета роботи: вивчення методів побудови з довільним числом лічби (недвійкових лічильників) Теоретична частина Максимальне число лічби двійкового лічильника дорівнює N = 2n, де n – кількість тригерів у лічильнику. Значення N дорівнює кількості станів лічильника. Якщо задана кількість станів лічильника Nз відрізняється від дискретних значень 2n , то необхідна кількість тригерів у лічильнику визначається із нерівності 2n-1 < Nз < 2n. При цьому кількість надлишкових станів лічильника дорівнює Nн = N - Nз. Наприклад, при Nз = 5, n = 3, N = 8, і Nн = 3. Для кожного лічильника вибирається тип тригера, для якого слід знати таблицю збудження, у якій вказано, які сигнали повинні бути на входах тригера при переходах тригера з одного стану у другий, тобто при переходах: 0 → 0; 0 → 1; 1 → 0; 1 → 1. Таблиця збудження для різних типів тригерів Перехід Qt → Qt+1 D-тригер T-тригер RS-тригер JK-тригер D T S R J K 0 → 0 0 0 0 ( 0 ( 0 → 1 1 1 1 0 1 ( 1 → 0 0 1 0 1 ( 1 1 → 1 1 0 ( 0 ( 0 Знак ( вказує на те, що значення вхідного сигналу можна вибрати довільним, тобто 0 або1, що не вплине на синтез лічильника. Зміна станів лічильника здійснюється за кожним тактовим імпульсом. Незалежно від вибору типу тригера будується таблиця таблиця функціонування, у якій відображається зміна станів лічильника, наприклад, при послідовності станів 0, 2, 3, 1, 4, 0, 2, 3, 1, 4, і т. д. Nз = 5, n =3 і таблиця функціонування буде мати наступний вигляд: Таблиця функціонування Q Номер стану 0 2 3 1 4 Q1t 0 0 1 1 0 Q2t 0 1 1 0 0 Q3t 0 0 0 0 1 Q1t+1 0 1 1 0 0 Q2t+1 1 1 0 0 0 Q3t+1 0 0 0 1 0 На основі таблиці функціонування складаються прикладні таблиці для тригерів, тобто переходів Qt → Qt+1вихідних сигналів кожного із тригерів при зміні усіх станів: В клітинках карти Карно вказано стани лічильника. У наступних картах приведені переходи для виходів кожного тригера. Для виходу Q1 Для виходу Q2 Для виходу Q3 Після побудови прикладних таблиць вибирається тип тригерів для лічильника і будуються карти Карно для входів кожного тригера, заміняючи двохрозрядні числа в клітинках прикладних таблиць відповідними значеннями функцій з таблиці функціонування для вибраного тригера. Припустимо, що для лічильника вибрано JK-тригери. Тоді на їх входах повинні діяти сигнали: Вхід J1 Вхід К1 Вхід J2 Вхід К2 Вхід J3 Вхід К3 На рис. 1 приведена модель лічильника з заданим порядком лічби, одержана за допомогою програми WorkBench. Рис. 1. Структурна схема лічильника Стани лічильника відображаються одиничними індикаторами на виходах тригерів і семисегментним десятковим індикатором при запруску програми. Значення усіх заданих станів можна підтвердити осцилограмами сигналів тактового генератора і вихідних сигналів тригерів. Такі осцилограми приведені на рис. 2, які одержані за допомогою логічного аналізатора. Розрахункова частина Згідно варіанту завдання до лабораторної роботи будується таблиця функціонування, у якій відображається задана зміна станів лічильника. На основі таблиці функціонування складаються прикладні таблиці для тригерів. Для заданого типу тригерів на основі таблиці збудження і прикладних таблиць будуються карти Карно для входів кожного тригера. Для кожного входу тригера з карти Карно записується мінімізована функція вхідних сигналів. З урахуванням елементної бази лабораторного стенду складається принципова схема лічильника. Рис. 2. Осцилограми до рис. 1. Експериментальна частина За допомогою зовнішніх з’єднань на лабораторному стенді зібрати схему лічильника. Вхід лічильника з’єднати з формувачем одиничних імпульсів. Індикаторами станів тригерів є сітлодіоди на виході кожного тригера. Подаючи за допомогою формувача на вхід лічильника імпульси, переконатися у відповідності завданню станів лічильника. Моделювання лічильника Відкрити програму Electronics Workbench і з вікна Digital вивести на робочий стіл необхідні тригери (RS Flip-Flop, D Flip-Flop, JK Flip-Flop with Active Higt Asynch Inputs), логічні елементи з вікна Logic Gates і індикаторні елементи Red Probe i Decoded Seven-Segment Display з вікна Indicators. Зробити необхідні з’єлнання і підключити до входу лічильника тактовий генератор Clock, встановивши на ньому частоту 1 Гц. Запустити програму і переконатися у тому, що зміна станів лічильника відповідає завданню. Встановити частоту тактового генератора Clock 1000 Гц, вивести на стіл логічний аналізатор Logic Analizer і з’єднати його входи з виходами тригерів і тактового генератора. Запустити програму і одержати осцилограми з виходів лічильника. Вивести на стіл графопобудовувач Display Graphs і отримати на ньому осцилограми напруг з виходів лічильника і тактового генератора. Вказівки до звіту Звіт повинен містити: Назву і мету роботи. Варіант завдання. Таблиці функціонування і прикладні таблиці. Карту Карно і вираз для мінімізованої функції. Функції вхідних сигналів тригерів. Принципову схему лічильника. Схему моделі у програмі Electronics Workbench. Осцилограми вихідних сигналів моделі лічильника. Висновок за порівнянням осцилограм з завданням. Контрольні запитання Поясніть термін «модуль лічби». Які функції виконують лічильники імпульсів? Який зв’язок між модулем лічби і кількістю тригерів у лічильнику імпульсів? Які типи лічильників використовуються в цифровій техніці? Що таке надлишкові стани лічильника? У чому полягає різниця між двійковими і недвійковими лічильниками? Як взначаються стани лічильника за осцилограмами його вихідних сигналів? Варіанти завдань Варіант Тип тригера Послідовність станів 1 D 0,3,2,5,7,0 2 T 0,5,2,3,1,0 3 JK 0,1,4,2,6,0 4 RS 0,4,3,5,1,0 5 D 0,1,4,2,6,0 6 T 0,4,3,5,1,0 7 JK 0,5,2,3,1,0 8 RS 0,3,2,5,7,0 9 D 0,7,5,3,1,0 10 T 0,2,1,5,6,0 Список літератури Схемотехніка електронних схем: У 3 кн. Кн. 2. Цифрова схемотехніка: Підручник / В.І. Бойко, А.М. Гурджій, В.Я. Жуйков та ін. – 2-ге вид., допов. і переробл. – К.: Вища шк., 2004. – 423 с.: іл. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Лабораторнный практикум на базе Electronics Workbench и MATLAB. − М.: «Солон−Р», 2004. Короткий опис програми Electronics Workbench до лабораторних робіт з математичним моделюванням для студентів напряму 0907 “Радіотехніка”. / Укл. Проць Р.В., Яковенко І.Г. Львів: НУ”ЛП”, 2003. Навчальне видання Дослідження методів побудови лічильників імпульсів. Інструкція до лабораторної роботи №4а з дисципліни "Елементи дискретних пристроїв автоматики" для студентів базового напряму 6.0914 «Комп'ютеризовані системи, автоматика і управління» та базового напряму 050201 «Системна інженерія» / Укл.: О.С. Вітер, Р.В. Проць – Львів: НУЛП, 2009. – 8с. Укладачі: О.С. Вітер, канд. техн. наук, доц. Р.В. Проць, канд. техн. наук, доц.

Інструкція до лабораторної роботи Елементи дискретних пристроїв автоматики

sergiwez

30.01.2013 20:01-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись