Материал: ЛР4_данные_удалены
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР)
Кафедра комплексной информационной безопасности электронновычислительных систем (КИБЭВС)
ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ТРИГГЕРОВ
Отчет по лабораторной работе №4 по дисциплине «Электроника и схемотехника 2»
Вариант №19
Студент гр.
Руководитель
Томск 2022
Введение
Цель работы – изучить основные типы триггеров, их принципы
построения и работы.
Постановка задачи:
1.Составить таблицы функционирования для схем согласно варианту.
2.Собрать заданные схемы триггеров.
3.Описать устройства с помощью HDL.
3. Промоделировать работу схем и проверить с таблицами
функционирования.
Задания по варианту:
-динамический триггер RS на базисе И-НЕ;
-статический двухступенчатый триггер T на базисе ИЛИ-НЕ;
-статический одноступенчатый триггер T на базисе И-НЕ.
2
1 ДИНАМИЧЕСКИЙ RS-ТРИГЕР В БАЗИСЕ И-НЕ
1.1 ТАБЛИЦА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
Для триггеров с динамическим управлением можно менять информационные сигналы при любом уровне синхросигнала без проявления ошибки.
В таких схемах тактовый сигнал активен на коротком промежутке времени в окрестностях нарастающего или сдающего фронта тактового импульса.
Ниже приведена таблица 1.1, которая отражает функционирование динамического RS-триггера.
Таблица 1.1 – Таблица функционирования динамического RS-триггера
|
Входы |
|
|
Выходы |
Переход |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
̅ |
|
̅ |
|
( ) |
|
( + 1) |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
1 |
|
0 → 1 |
0 |
|
0 |
0 → 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
X |
0 → 1 |
1 |
|
1 |
1 → 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
|
0 → 1 |
0 |
|
0 |
0 → 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
|
0 → 1 |
1 |
|
1 |
1 → 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1.2 ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА
На рисунке 1.1 представлена функциональная схема динамического
RS-триггера с базисным элементом И-НЕ.
3
Рисунок 1.1 – Функциональная схема динамического RS-триггера
1.3 ФОРМУЛА
На основе функциональной схемы составим формулы для выходов на основе базисного элемента И-НЕ:
|
|
̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ |
|
1( + 1) = ( ) 1( ) |
|
|
|
̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ |
|
2( + 1) = ( ) 1( ) |
|
̅ |
̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ |
|
1( + 2) = 1( + 1) ( + 1) 1( + 1) |
||
̅̅̅ |
̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ |
|
1 |
( + 2) = 2( + 1) ( + 1) 1( + 1) |
|
|
( + 3) |
̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ |
|
= 1( + 2) ( + 2) |
|
|
̅ |
̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ |
|
( + 3) |
= 1( + 2) ( + 2) |
|
1.4 МОДЕЛИРОВАНИЕ |
|
Было выполнено моделирование составленной функциональной схемы из пункта 1.2. На рисунке 1.2 изображен результат моделирования в режиме
Timing.
4
Рисунок 1.2 – Моделирование динамического RS-триггера в режиме Timing
По результатам моделирование видно, что состояние изменяется в момент после смены синхросигнала из состояния 0 в состояние 1, но при этом есть задержка между активностью такого сигнала и смены состояния равная примерно 13нс.
На рисунке 1.3 представлен результат моделирования в режиме
Functional.
Рисунок 1.3 – Моделирование RS-триггера в режиме Functional
По результату моделирования схемы в режиме Function видно, что происходит моментальный отклик на тактируемый фронтом синхросигнал .
По результатам моделирования можно сделать вывод, что схема выполнена в соответствии с таблицей функционирования динамического RS-
триггера 1.1.
1.5 ОПИСАНИЕ С ПОМОЩ ЬЮ HDL
Ниже представлен код на SystemVerilog:
module RS( input logic R, input logic S, input logic C,
5