2-LC: ČÍSLICOVÉ OBVODY
Cíl měření: Ověření základních vlastností číslicových integrovaných obvodů. 1) čítač (asynchronní, synchronní) 2) multiplexer a demultiplexer 3) mikroprocesor ( S–2441, str. 155)
Použité přístroje: a) 1x stabilizovaný zdroj SS napětí a proudu; b) 1x digitální osciloskop; c) 1x stejnosměrný voltmetr ; d) 1x stejnosměrný ampérmetr.
Zadání: Ad1. Ověřte funkci čítače a) asynchronní - ověřte funkci asynchronního čítače (MH 7493) a dále jej použijte jako děliče 8, 13. Ověřte spotřebu obvodu. b) synchronní – ověřte funkci synchronního čítače (MH 74192) pro čítání vpřed a navrhněte postup při čítání vzad. Ověřte spotřebu obvodu.
Ad2. Ověřte funkci multiplexeru demultiplexeru a) multiplexer - ověřte funkci multiplexeru. Ověřte spotřebu obvodu. b) demultiplexer – ověřte funkci demultiplexeru a dále jej propojte s multiplexerem a přesvěčte se o vzájemné funkci obou obvodů. Ověřte spotřebu obvodu.
Ad3. Seznamte se s obsluhou a funkcí mikroprocesoru
Postup měření Ad1 a)
asynchronní Ověřte funkci asynchronního čítače a dále jej použijte jako děliče 8, 13. Měření bude provedeno na přípravku, nakresleném na obr. 1.
Obr. 1 Přípravek na ověření funkce asynchronního čítače
Výstup QA propojte se vstupem B druhého klopného obvodu. Připojte na vstupy R0 a R1 možné kombinace logických úrovní L a H a zjistěte reakci čítače. R0
R1
QA
QB
QC
QD
Vynulujte čítač. Impulsy generátoru hodinových impulsu, který umožní postupné spouštění (poloha RUČNĚ), přiveďte na vstup čítače C a závislost výstupních logických proměnných čítače zaznamenej.
n
QA
QB
QC
QD
1 2 …. 15
Zapoj měřený čítač MH 7493 jako dělič kmitočtu 8 a 13. Osciloskopem zaznamenejte časové průběhy na vstupu a výstupu čítače, nakreslete.
Ověřte spotřebu obvodu.
synchronní Ověřte funkci synchronního čítače (MH 74193). Měření
b)
bude provedeno na přípravku, nakresleném na obr. 2. Předvolba čítání je nastavena vstupy čítače 0 .. 9, vstupy hodinových impulsů CU (čítání vpřed) a CD (čítání vzad), vstup L …nastavení předbolby, R mazání, výstupní signál je vyveden na Q A..D, BO výstup čítání vzad, CA výstup čítání vpřed.
BD 0 CA 1
QA
CU
MH 74192
CD QB
QC
0..9
L
QD
R
Obr. 2Přípravek na ověření funkce synchronního čítače
Popis činnosti při čítání vzad: na vstup R nastavíme úroveň 1 a pak 0. Na datovém vstupu nastavím požadovaný konečný stav čítače 0-9. Nastavím L na 0 a přivedu hodinový impuls (RUČNĚ SPOUŠTĚNO) na CU, přitom CD je trvale na H. L nastavím na 1 a z výstupu je možné odebírat impuls po ukončení cyklu pro spuštění další dekády. S týlovou hranou devátého impulsu při čítání přejde CA na 0.Navrhněte postup při čítání vzad. Propojte výstup CA se vstupem L, čítač po dosažení čísla 9 přeskočí na číslo nastavené předvolbou, čímž je cyklus čítače zkrácen. Osciloskopem zaznamenejte časové průběhy na vstupu a výstupu čítače, nakreslete. Ověřte spotřebu obvodu.
Ad2 Zapojení: funkci multiplexeru a demultiplexeru bude provedeno na přípravku, nakresleném na obr.3. Přípravek umožňuje snadnou adresesaci vstupů multiplexeru (S) a výstupů demultiplexeru (G1, G2) připojením logických L a H tlačítky.
a)
Multiplexer – Ověřte funkci multiplexeru
Přepínač ADRESOVÁNÍ přepněte do polohy SAMOSTATNĚ. Na vstup multiplexeru přiveďte logickou úroveň L. Tlačítky ADRESA postupně adresujte jednotlivé vstupy multiplexeru přivedením logických úrovní, odpovídající binárním číslům 0000 až 1111, na adresovací vstupy. Výsledky zpracujte do tabulky. (S=L) A
B
C
D
Vstup č.
L/H
0 1 2
15
b)
Demultiplexer – Ověřte funkci demultiplexeru
Na vstup demultiplexeru G2 připojte logickou úroveň L. Na vstup G1 přiveďte logickou úroveň L nebo H a postupnou adresací vstupu demultiplexeru se přesvěčte o přenosu logických úrovní ze vstupu G1 na výstup. Vstup G1 a G2 lze při tomto ověření zaměnit. (G1=L; G2=L) A
B
C
D
Výstupy 0
1
2
15
c)
Ověřte
funkci
demultiplexeru
s jeho
propojení
s multiplexerem,
přepněte přepínač ADRESOVÁNÍ do polohy SPOLEČNĚ. Tím je umožněno
společné
adresování
multiplexeru
a
demultiplexeru
(adresovací tlačítka demultiplexeru jsou odpojena). Propojte výstup W multiplexeru se vstupem G1 demultiplexeru. Vstup G2 připjte na L. Společným
adresováním
multiplexeru
vzájemnou inverzní funkci obou obvodů.
a
demultiplexeru
uvěřte
Zpracování výsledků
Ve zhodnocení posuďte správnost funkce ověřovaných obvodů. Na základě získaných poznatků sestavte stručně definice jednotlivých měřených elementů.
Požadavky na domácí přípravu: Na internetu nalezněte a vytiskněte jednotlivé katalogové listy k uvedeným obvodům.
