Синхронные цифровые схемы и устройства ввода-вывода
Проведение исследования способов организации ввода и вывода информации в синхронных цифровых схемах. Использование кнопок, подверженных дребезгу в качестве устройств ввода, и семисегментных индикаторов с общим анодом в качестве устройств вывода.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | отчет по практике |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.12.2019 |
| Размер файла | 830,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра ЭПУ
отчет
по лабораторной работе №5
по дисциплине «Цифровая схемотехника»
Тема: Синхронные цифровые схемы и устройства ввода-вывода
Студенты гр. 6207
Егорова Н.Г.
Карамов А.Р.
Преподаватель
Шаповалов С.В.
Санкт-Петербург 2019
Цель работы: Исследование способов организации ввода и вывода информации в синхронных цифровых схемах, с использованием кнопок, подверженных дребезгу в качестве устройств ввода, и семисегментных индикаторов с общим анодом в качестве устройств вывода.
Основные теоретические положения
Синхронная логика имеет ряд требований и ограничений на разрабатываемые схемы:
1. В схеме могут присутствовать только интегральные микросхемы с синхронной архитектурой (синхронные счетчики и т.п.).
2. Все микросхемы в схеме должны получать тактовый сигнал от общего источника, т.е. от одного генератора.
3. Использование асинхронных входов управления микросхемами допускается исключительно для начальной инициализации (начального сброса). Если использование асинхронных входов управления для нормальной работы схемы неизбежно, оно должно выполняться с максимальной осторожностью.
В работе асинхронного счетчика с асинхронным входом сброса для ограничения коэффициента пересчета требуется сформировать для него импульс сброса при достижении значения, равного коэффициенту пересчета.
Для счетчиков, имеющих вход синхронного сброса, изменение состояния всех триггеров и их сброс осуществляется по фронту тактового сигнала, а вход синхронного сброса имеет смысл разрешения сброса.
В 4-х разрядном синхронном счетчике с синхронным сбросом для ограничения коэффициента пересчета требуется сформировать сигнал разрешения сброса тогда, когда счетчик установился на значение, меньшее коэффициента пересчета на единицу.
Обработка результатов
синхронный цифровой индикатор анод
Рис.1. Схема синхронной защиты от дребезга с выделением заднего фронта
Рис.2. Осциллограмма, в которой канал №1 - выход мультивибратора (цепь C), №2 -кнопка, №3 - цепь Q1, №4 - цепь Q2
Рис.3. Схема сравнения методов подсчета событий
Данная схема подсчитывает количество нажатий на кнопку SА1.
Рис.4. Два индикатора схемы сравнения методов подсчета событий (справа - дребезг)
Рис.5. Схема на счетчике 74HC191 с коэффициентом пересчета 10.
Рис.6 Ограничение коэффициента пересчета для варианта 8 (Qmax=5 К.П.=6)
Рис.7. Схема макета секундомера со звуковым сигналом.
Рис.8. Осциллограмма, в которой канал №1 - тактовый сигнал С, №2 - зуммер, №3 - выход DD8.1, №4 - выход Q1 DD4.
Вывод
В данной лабораторной работе были исследованы способы организации ввода и вывода информации в синхронных цифровых схемах с использованием кнопок, подверженных дребезгу, семисегментных индикаторов под управлением драйвером 74LS47 и мультивибратора на инвертирующем триггере Шмитта в качестве источника тактовой частоты.
Первая исследованная схема, осциллограмма которого представлена на рис.2, представляет собой схему защиты от дребезга - явления, при котором одно нажатие на исправную кнопку сопровождается несколькими коммутациями контактной группы, из-за чего на информационный вход D-триггера поступает серия импульсов. Таким образом, схема позволяет избежать «скачков» импульса получаемого сигнала.
Следующая схема - схема сравнения методов подсчета событий, предназначена для подсчета количества нажатий на кнопку SA1 двумя способами. Первый способ (счет на увеличение) не был защищен от дребезга, поэтому число, отображаемое соответствующим индикатором, отличалось от числа, отображаемого путем синхронного подсчета (с защитой от дребезга), так как при однократном нажатии индикатор HG2, соответствующий первому способу подсчета, иногда регистрировал несколько входных импульсов, вместо одного, что приводило к ошибке в подсчете.
Схема на счетчике с устанавливаемым коэффициентом пересчета позволяет выбрать максимальное число, отображаемое на счетчике (в пределах 10), путем записи этого значения в дополнительный D-триггер по ближайшему фронту тактового импульса.
В последней схеме был создан макет секундомера с 10-секундным таймером, с использованием защиты от дребезга, исследованной ранее. В результате работы схемы зуммер издавал сигнал каждый раз, когда счетчик схемы достигал значения «10».
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Цифровые технологии получения рентгенографических изображений. Усовершенствование модуля ввода/вывода данных в цифровом рентгенографическом аппарате Sire Mobil Compact для улучшения качества фильтрации и изображения путем внедрения новых технологий.
курсовая работа [732,4 K], добавлен 10.11.2010Анализ функционирования установок для исследования режимов работы компонентов с СЭВМ. Разработка схем микропроцессорных устройств и периферийного оборудования ЭВМ для учебного комплекса по интерфейсам ввода-вывода. Функционирование микросхемы КР580ВВ55.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 20.05.2011Микросхема КР 580 ВВ55А как программируемое устройство ввода/вывода параллельной информации, его внутренняя структура и функциональные особенности, сферы практического применения. Методика и этапы настройки контроллера для его нормальной работы.
методичка [157,1 K], добавлен 24.06.2015Проектирование модуля вывода дискретных и ввода аналоговых сигналов для систем управления различным технологическим оборудованием. Моделирование схемы модуля в ССМ Multisim. Разработка печатной платы модуля. Разработка принципиальной и структурной схем.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 03.11.2014Разработка расширителя портов ввода-вывода и особенности его применения. Программируемая логическая интегральная схема CPLD. Плис CoolRunner-II, главные функции. Листинг модулей на языке Verilog. Временная диаграмма, внутреннее содержание модуля.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 26.01.2013Структурная схема цифровых систем передачи и оборудования ввода-вывода сигнала. Методы кодирования речи. Характеристика методов аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования. Способы передачи низкоскоростных цифровых сигналов по цифровым каналам.
презентация [692,5 K], добавлен 18.11.2013Описание лабораторного стенда, предназначенного для изучения устройств цифровой вычислительной техники. Схема блока ввода-вывода информации. Техническое описание установки. Экспериментальные таблицы, отображающие работу реализуемых логических функций.
лабораторная работа [528,5 K], добавлен 11.03.2012Разработка структурной схемы автоматической системы управления на комплекте КР580. Характеристика общих принципов построения устройства. Расчет и выбор элементной базы. Микропроцессор и вспомогательные устройства. Организация ввода-вывода информации.
курсовая работа [573,5 K], добавлен 02.04.2013Устройства ввода изображения и видео. Принцип работы планшетного сканера. Виды проекционных приборов. Устройства для вывода визуальной информации. Классификация мониторов по строению. Свойства акустико-механической системы. Плоттеры бытового назначения.
реферат [26,0 K], добавлен 24.10.2014Использование помехоустойчивого кодирования в системах передачи информации. Построение структурной схемы восьмиразрядного микроконтроллера M68HC11. Разработка алгоритма кодирования и декодирования информации. Подключение внешних портов ввода/вывода.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 05.09.2014Структурная схема устройства. Выбор элементной базы и электрической схемы. Использование многоуровневой конвейерной обработки. Последовательность выполнения программы. Команды условного и безусловного перехода. Пространство регистров ввода-вывода.
контрольная работа [308,2 K], добавлен 07.07.2013Исследование архитектуры микроконтроллера и его интерфейсных устройств. Характеристика выбора ввода и вывода для входных и выходных сигналов. Анализ расположения переменных и констант в регистрах процессора, разработки алгоритма и программы управления.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 07.03.2012Выбор элементной базы. Анализ ресурсов ввода-вывода. Структура алгоритма программы. Состав и назначение отдельных элементов. Подпрограммы табличной перекодировки напряжения в давление, вывода числа на индикацию, обработчика прерывания от таймера.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 21.12.2010Структура фрагмента процессора. Функциональный состав процессорного блока. Входные/выходные сигналы распределителя. Микропрограмма управления для команды. Устройство управления и синхронизации, принцип его работы. Порты ввода, вывода микроконтроллера.
курсовая работа [653,2 K], добавлен 17.04.2015Синхронный мультиплексор, обобщенная структурная схема ввода-вывода. Аппаратурное резервирование, сетевой защитный механизм MSP. Оптические агрегаты и трибьютеры. Типы генераторных устройств, применяемые на сетях SDH. Приоритеты источников синхронизации.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 04.06.2013Общие принципы резервирования. Методы диагностики обрыва во входных цепях аналоговых модулей. Принцип работы системы, резервированной методом замещения. Резервирование датчиков и модулей ввода дискретных сигналов, аналоговых модулей ввода и вывода.
статья [185,8 K], добавлен 12.12.2010Назначение и описание принципа действия устройства автотранспортного средства, требования к информационно-измерительной системе. Выбор бортового компьютера и модулей ввода (вывода), интерфейса связи. Разработка схемы электрической принципиальной.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 05.01.2013Проектирование схемы устройства управления, выбор и описание элементов схем (ввода-вывода, логические, счетчик и другие элементы), принципы и подходы к реализации различных функций. Моделирование работы схемы в Electronics Workbench, анализ результатов.
контрольная работа [690,8 K], добавлен 04.04.2016Обзор современных схем построения цифровых радиоприемных устройств (РПУ). Представление сигналов в цифровой форме. Элементы цифровых радиоприемных устройств: цифровые фильтры, детекторы, устройства цифровой индикации и устройства контроля и управления.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 15.12.2009Реализация блоков структурной схемы на основе функциональных узлов общего назначения (регистров, счетчиков, дешифраторов, мультиплексоров, элементов задержки, триггеров с разветвленной логикой. Порты ввода и вывода, дешифратор адреса, работа модуля.
курсовая работа [15,8 M], добавлен 03.04.2012
