Вариант КК на основе двоичного счетчика должен включать либо элементы, формирующие нужную последовательность нулей и единиц непосредственно из позиционного кода на выходе счетчика, либо элемент, формирующий бегущую единицу (или бегущий нуль), а за ним логику, формирующую меандры из этого унитарного кода. Второй вариант удобнее в реализации, ибо наиболее сложная часть преобразования выполняется специальной схемой формирователя обегающего импульса.
Порядок выполнения работы Контрольные вопросы по допуску к работе
1.Дайте определение понятия «кольцевой коммутатор».
2.Чем отличаются временные диаграммы а) и б) на рис. 1.1 и как получить одну из другой.
3.В чем причина появления ложных циклов в КК?
4.Каковы способы исключения ложных циклов в схемах КК?
5.Каковы варианты элементной базы для создания КК? Предложите варианты, не указанные в данных МУ.
1.Предварительное задание
1.1Изобразите в заготовке отчета временную диаграмму, включающую меандр на входе КК и трехфазную систему выходных импульсов A-B-C (рис. 1.1, б).
1.2Пользуясь справочником или Редактором схемы программы управления лабораторным стендом, найдите УГО микросхемы К555ТВ9 и переработайте схему, приведенную на рис. 1.3:
изобразите ее, используя элементы микросхем К555ТВ9, логические элементы DD3 не применяйте, K-вход DD1 подключите к выходу В триггера DD2. S-вход первого триггера, R-вход второго и S-вход третьего соедините и выведите в виде цепи S1. R-вход первого триггера, S-вход второго и R-вход третьего соедините и выведите в виде цепи R1. Дайте осталь-
16
ным цепям имена (G1-A-B-C-A#-B#-C#). Сделайте распиновку микросхем;
переработайте полученную схему, добавив логику, эквивалентную DD3, но выполненную на К555ЛА3, изобразите полученную схему, дайте добавленным цепям имена (желательно по номерам задействованных вЫходов), сделайте распиновку;
оставьте в заготовке место для текстового вывода о работе вариантов схемы.
1.3Аналогично переработайте схему, приведенную на рис.
1.4:
изобразите ее, используя элементы микросхемы К555ТМ2, логические элементы не применяйте, S-входы триггеров соедините и выведите в виде цепи S1, R-входы соедините и выведите в виде цепи R1;
переработайте полученную схему, добавив логику (микросхему выберите самостоятельно), изобразите полученную схему;
оставьте в заготовке место для текстового вывода о работе вариантов схемы.
1.4Разработайте схему КК на основе регистра К555ИР8:
пользуясь справочником или Редактором схемы программы управления лабораторным стендом, найдите УГО этой микросхемы и изучите функции каждого ее входа;
разработайте на основе К555ИР8 схему КК, аналогичную приведенной на рис. 1.4. Один из входов DS используйте как сигнал разрешения Е. Для получения инвертирующей обратной связи и полярности выходных сигналов используйте инверторы. Изобразите полученную схему;
добавьте к схеме логический элемент, исключающий одно из ложных состояний (по аналогии с рис. 1.4), подберите микросхему, на которой можно выполнить как этот элемент, так и инверторы, изобразите полученную схему;
17
разработайте способ реверсирования порядка фаз A-B-C → C-B-A, подберите логическую микросхему, позволяющую выполнить узел реверсирования (входной сигнал узла обозначьте как F/R#, что означает forward / reverse), изобразите полученную схему.
оставьте в заготовке место для текстового вывода о работе вариантов схемы.
1.5Разработайте схему КК на основе счетчика К555ИЕ15:
пользуясь справочником или Редактором схемы программы управления лабораторным стендом, найдите УГО этой микросхемы и изучите функции каждого ее входа;
подберите элемент, формирующий бегущую единицу (или бегущий нуль) из позиционного трехразрядного кода на выходе счетчика (используйте вход тактирования счетчика С2), а также способ получения шеститактной последовательности состояний счетчика (по аналогии с одним из способов, примененных в лабораторной работе №6 по курсу «Цифровая электроника»);
добавьте в схему логику, формирующую трехфазную систему меандров из полученного унитарного кода, приведите ее к базису И-НЕ, запишите таблицу состояний, изобразите полученную схему.
2.Рабочее задание
2.1Соберите на стенде первую из схем, разработанных
вп. 1.2 (не забудьте установить в стенд нужные микросхемы!). Тактовый сигнал возьмите с генератора G1, цепи S1 и R1 подключите к линиям ввода констант в левой части поля редактирования схемы, определите уровни сигнала в этих цепях, необходимые для функционирования КК. На поле индикации выведите сигналы G1, A, B, C. Запишите схему в свой каталог под именем ТВ9-1.
2.2Опробуйте работу КК, убедитесь, получили ли вы трехфазную систему меандров с заданным сдвигами фаз. Если
18
да, то переходите к следующему пункту, если нет – выключите питание стенда и снова включите.
2.3Не прерывая работу схемы, обнулите цепь S1 или R1, убедитесь по диаграмме, что импульсов на выходе нет, и снова установите в «лог.1». Объясните вид импульсов на выходах. Убедитесь, что повторное кратковременное обнуление S1 или R1 не приводит к восстановлению генерации трехфазной системы меандров. Выключите питание стенда и снова включите. Восстановилась ли нормальная работа схемы?
2.4Соберите на стенде вторую из схем, разработанных
вп. 1.2. Установите уровни сигнала в цепях S1 и R1, необходимые для функционирования КК. Проверьте функционирование схемы, запишите её как ТВ9-2.
2.5Не прерывая работу схемы, обнулите цепь S1 или R1, убедитесь по диаграмме, что импульсов на выходе нет, и снова установите в «лог.1». Объясните вид импульсов на выходах. Убедитесь, что повторное кратковременное обнуление S1 или R1 теперь приводит к восстановлению генерации трехфазной системы меандров. Выключите питание стенда и снова включите. Восстанавливается ли нормальная работа схемы?
2.6Сделайте вывод о результатах исследования, запишите его в отчет.
2.7Соберите на стенде первую из схем, разработанных
вп. 1.3 (не забудьте установить в стенд нужные микросхемы!). Подключите и настройте цепи G1, S1 и R1. На поле индикации выведите сигналы G1, A, B, C. Запишите схему в свой каталог под именем ТМ2-1.
2.8Повторите действия по пп. 2.2 и 2.3.
2.9Соберите на стенде вторую из схем, разработанных
вп. 1.3. Установите уровни сигнала в цепях S1 и R1, необходимые для функционирования КК. Проверьте функционирование схемы, запишите её как ТМ2-2.
2.10Не прерывая работу схемы, обнулите цепь S1 или R1, убедитесь по диаграмме, что импульсов на выходе нет, и снова
19
установите в «лог.1». Объясните вид импульсов на выходах. Убедитесь, что повторное кратковременное обнуление S1 или R1 теперь приводит к восстановлению генерации трехфазной системы меандров. Выключите питание стенда и снова включите. Восстанавливается ли нормальная работа схемы?
2.11Сделайте вывод о результатах исследования, запишите его в отчет.
2.12Соберите на стенде первую из схем, разработанных
вп. 1.4 (не забудьте установить в стенд нужные микросхемы!). Подключите и настройте цепи G1, Е и R. На поле индикации выведите сигналы G1, A, B, C. Запишите схему в свой каталог под именем ИР8-1.
2.13Опробуйте работу КК, убедитесь, получили ли вы трехфазную систему меандров с заданным сдвигами фаз. Если да, то переходите к следующему пункту, если нет – выключите питание стенда и снова включите.
2.14Не прерывая работу схемы, обнулите цепь R, убедитесь по диаграмме, что импульсов на выходе нет, и снова установите в «лог.1». Объясните вид импульсов на выходах. Убедитесь, что повторное кратковременное обнуление R не при-
водит к восстановлению генерации трехфазной системы меандров.
2.15Соберите на стенде вторую из схем, разработанных
вп. 1.4. Установите уровень сигнала в цепи Е, необходимый для функционирования КК. Проверьте функционирование схемы, запишите её как ИР8-2.
2.16Выключите питание стенда и снова включите – и так несколько раз. Восстанавливается ли нормальная работа схемы?
2.17Соберите на стенде третью из схем, разработанных
вп. 1.4. Проверьте функционирование схемы, включая действие сигнала F/R#, запишите её как ИР8-3.
2.18Сделайте вывод о результатах исследования, запишите его в отчет.
20