Вивчення логіки роботи. логічні елементи. Дослідження типових логічних елементів Дослідження роботи логічних елементів

Цей набір дозволяє вивчити логіку роботи основних типів логічних елементів. Набір розміщується в укладанні чорний пластиковий ящик розміром 200 х 170 х 100 мм.

У укладанні розташовується чотири модулі стандартного розміру 155 х 95 х 30 мм. Крім цього там повинні бути сполучні дроти, але в екземплярі, з яким мав справу автор, вони були відсутні, проте, зберігся посібник з експлуатації.

Логічний елемент І

Перший модуль це логічний елемент І, на його виході сигнал з'являється лише за умови, що сигнал приходить на обидва його інформаційні входи.

Стандартний модуль є друковану плату, яка зверху закрита прозорою пластиковою кришкою, що укріплена на двох гвинтах.

Модуль легко розуміється, що дозволяє докладно розглянути друковану плату пристрою. З тильного боку друкарі закриті непрозорою пластиковою кришкою.

Логічний елемент АБО

Практично аналогічно влаштований логічний елемент АБОна його виході сигнал з'являється за умови приходу сигналу на будь-який з його інформаційних входів.

Логічний елемент НЕ

Логічний елемент НЕ. Сигнали на вході та виході цього елемента завжди мають протилежні значення.

Тригер

Тригер- логічний пристрій із двома стійкими станами, використовується як основа для всіляких пристроїв, які потребують зберігання інформації.

В цілому даний набірз цифрової електроніки аналогічний комплекту "Електронний підсилювач". Зрозуміло, представлений у наборі варіант реалізації логічних елементів не є єдиним. По суті, тут логічні елементи реалізовані, оскільки це робилося 60-ті роки ХХ століття. В даному випадку важливо те, що при роботі з даним набором можна безпосередньо вивчити найпростіший схемотехнічний приклад, що лежить в основі цифрової напівпровідникової електроніки. Таким чином, окремий логічний елемент перестає бути «чорною скринькою», яка працює на чистій магії. Добре видима та одночасно захищена електрична схемаЦе саме те, що потрібно для вивчення основ електроніки. Автор огляду – Denev.

Транскрипт

1 16 Дослідження логіки роботи логічних елементів Мета роботи Метою роботи є закріплення знань основ алгебри логіки та отримання навичок у дослідженні логічних елементів та поєднанні їх у найпростіші комбінаційні схеми.

2 17 до 1. Дані з теорії омбінаційні схеми складаються з логічних елементів. Логічним елементом називається найпростіша частина цифрової схеми, яка виконує логічні операції над логічними змінними. При використанні інтегральних мікросхем такими елементами зазвичай є елементи типу І-НЕ, АБО-НЕ, І-АБО-НЕ. Робота логічних елементів описується таблицями істинності. На електричних функціональних схемах логічні елементи відображаються як умовних графічних позначень (УГО). Умовні графічні позначеннялогічних елементів на два входи наведено на рис 2.1а 2.1д. Таблиці істинності для цих елементів мають вигляд, показаний у таблиці НЕ 2І 2АБО 2І-НЕ 1 1 а) б) в) г) д) Рис Умовні графічні позначення логічних елементів Таблиця 2.1 Таблиця істинності логічних елементів В ходи Т і пе лемента a b НЕ 2І 2АБО 2І-НЕ 2АБО-НЕ У = а У = аb У = a v b Y = ab Y = a v b Для запису логічної функції в СДНФ (досконала диз'юнктивна нормальна форма) за таблицею істинності необхідно для кожної рядки таблиці, в якій функція У приймає значення «1», записати логічний твір (кон'юнкцію) вхідних змінних (для табл. 2.1 маються на увазі змінні a та b). При цьому якщо змінна в даному рядку набуває значення "0", то в кон'юнкції вона записується з інверсією. Далі за потреби слід мінімізувати отриману функцію.

3 18 2. Короткий описЛабораторна установка Як лабораторна установка використовується стенд типу УМ-11. Основу стенду складають блок живлення, генератори синхроімпульсів та одиночних імпульсів, набір логічних елементів та тригерів, а також елементи індикації та управління. Входи та виходи всіх елементів виведені на передню панель стенду у вигляді контактних гнізд. На передній панелі стенду є умовні графічні позначення логічних елементів та тригерів. За допомогою спеціальних проводів з наконечниками можна з'єднувати елементи один з одним, подавати на входи елементів сигнали від генераторів або перемикачів, а також спостерігати значення сигналів за допомогою індикаторних лампочок або осцилографа. Фрагмент передньої панелі стенду показаний на рис. 2.2, на передній панелі є елемент І-НЕ на 8 входів. Такий набір елементів відповідає серії 155 інтегральних мікросхем. Таким чином, за допомогою стенду можна збирати комбінаційні схеми та перевіряти правильність їхньої роботи.

4 19 3. Порядок виконання роботи Завдання 1. Дослідити логіку роботи елемента 2І-НЕ. Для цього зібрати на стенді схему, наведену на рис. При побудові схеми використовувати перемикачі, за допомогою яких на вхід елемента можна подавати сигнали "0" і "1". сигнали на виході спостерігати за індикаторною лампочкою. При складанні схеми слід звернути увагу, що кожен перемикач може задавати значення однієї змінної. При цьому перемикач має два виходи: прямий (верхній) та інверсний (нижній). Так що з верхнього виходу перемикача можна отримати пряме значення змінної, а з нижнього інверсне значення (рис. 2.3). Саме пряме значення змінної залежить від положення перемикача: у верхньому положенні перемикача змінна дорівнює "1", у нижньому "0". Відповідно, інверсне значення буде зворотним. За допомогою перемикачів подати на вхід схеми всі комбінації сигналів "а" і "b", і занести отримані значення вихідних сигналів в таблицю істинності. Порівняти отриману таблицю із даними табл. 2.1.для елемента 2І-НЕ. До звіту занести: зібрану схему, УДО елемента 2І-НЕ та отриману таблицю істинності. +5V a 1 a b Y 1 b Рис Схема для дослідження елемента 2І-НЕ Завдання 2. Дослідити логіку роботи елемента 3І-НЕ. Для цього зібрати схему, аналогічну схемі рис. Перевірити логіку роботи схеми при різних значеннях вхідних сигналів і скласти таблицю істинності. Завдання 3. Дослідити логіку роботи елемента НЕ, реалізованого з урахуванням елемента 2І-НЕ. Для цього зібрати схему, наведену на рис. 2.4,. та доповнити її перемикачем та індикаторною лампочкою. Рис Реалізація схеми НЕ на елементах 2І-НЕ

5 20 Перевірити логіку роботи схеми за різних значень вхідного сигналу та порівняти її з даними табл. 2.1 елемента НЕ. Завдання 4. Зібрати схему, наведену на рис. 2.5, та дослідити логіку її роботи. Скласти таблицю істинності та порівняти її з даними табл. 2.1 елемента 2І. Схема реалізації схеми І на елементах І-НЕ Завдання 5. Зібрати схему, наведену на рис.2.6, і дослідити логіку її роботи. Скласти таблицю істинності та порівняти її з даними табл. 2.1 для елемента 2АБО. Схема реалізації схеми АБО на елементах І-НЕ Завдання 6. Зібрати схему, наведену на рис. 2.7, та дослідити логіку її роботи. Скласти таблицю істинності та порівняти її з таблицею істинності для елемента 2І-2АБО. Рис Приклад схеми на елементах І-НЕ 4. Зміст звіту 1. Тема, мета роботи, 2. Результати виконання завдань. За кожним завданням навести схему експерименту, УДО досліджуваного елемента та таблицю істинності. 3. Аналіз одержаних результатів. 4. Висновки щодо роботи.

6 21 5. Контрольні питання 1. Що таке логічна функція? 2. Що таке логічний елемент? 3. Поясніть логіку роботи елемента НЕ. 4. Поясніть логіку роботи елемента І. 5. Поясніть логіку роботи елемента АБО. 6. Поясніть логіку роботи елемента І-НЕ. 7. Поясніть логіку роботи елемента АБО-НЕ. 8. Що таке таблиця істинності? 9. Як за таблицею істинності записати логічну функцію в СДНФ? 10. Як із елементів І-НЕ побудувати схему НЕ? 11. Як із елементів І-НЕ побудувати схему І? 12. Як із елементів І-НЕ побудувати схему АБО? 13. Яку функцію реалізує схема, наведена на рис. 2.7.


23 1. Загальні відомостіпро комбінаційні схеми Комбінаційні схеми складаються з логічних елементів. При використанні інтегральних мікросхем такими елементами зазвичай є елементи типу І-НЕ, АБО-НЕ,

Лабораторна робота 8 Моделювання найпростіших логічних схем Мета роботи моделювання логічних функцій за допомогою логічних елементів. Робоче завдання Домашнє завдання. Відповідно до заданого

Призначення програми 34 1. Короткий опис програми Програма Electronics Workbench призначена для моделювання електронних схем(аналогових та цифрових) та дозволяє зображати схеми на екрані та моделювати

Міністерство освіти та науки Російської ФедераціїУральський федеральний університет імені першого Президента Росії Б. Н. Єльцина ЛОГІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ НА ІНТЕГРАЛЬНИХ МІКРОСХЕМАХ

Лабораторна робота 10 Моделювання тригерів та регістрів Мета роботи набуття практичних навичок побудови та дослідження різних типівтригерів та регістрів. Робоче завдання 1 Домашнє завдання

Робота 8. Дослідження мультиплексорів Мета роботи: вивчення принципів побудови, практичного застосуваннята експериментального дослідження мультиплексорів Тривалість роботи 4 години. Самостійна

Практична робота 1 Аналіз та синтез логічних та релейних систем управління ВСТУП Пристрої дискретної дії, виконані на елементах гідро-, пневмо- та електроавтоматики, та керуючі мікропроцесори

Міністерство освіти і науки та РФ Федеральна автономна освітня установа вищої освіти ПІВДЕННИЙ ФЕДЕРАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Інститут нанотехнологій, електроніки та приладобудування ЕЛЕКТРОННИЙ

Назва тесту: Схемотехніка Призначено для студентів спеціальності: спец._ис_(2 курс_3_ р.о.) Відділення русявий. ОЧНЕ Текст питання 1 Дайте визначення поняття символ 2 Дайте визначення поняття код

Робота ДОСЛІДЖЕННЯ ДЕШИФРАТОРІВ Мета роботи: вивчення принципів побудови та методів синтезу дешифраторів; макетування та експериментальне дослідження дешифраторів У процесі самостійної підготовки

Робота 1 Дослідження роботи логічних елементів 1. Мета роботи Метою є дослідження принципу дії цифрових логічних елементів (ЛЕ). 2. Методичні вказівки 2.1. ЛЕ та операція логічного

Федеральний державний автономний освітній заклад вищої освіти "Національний дослідницький університет "Вища школа економіки" Факультет: Московський інститут електроніки та математики

Казанський державний технічний університет ім. О.М. Туполєва Кафедра радіоелектронних та телекомунікаційних систем Щербакова Т.Ф., Култинов Ю.І. Комбінаційні та послідовні вузли цифрових

Робота. СИНХРОНІ ДВОСТУПЕНЧАТІ ТРИГЕРИ Мета роботи вивчення принципів побудови та схем, статичних та динамічних режимів роботи синхронних двоступінчастих тригерів. Тривалість роботи години.

Лекція 5 Синтез комбінаційних схем на дешифраторах Визначення та класифікація Дешифратором називають комбінаційний пристрій, який у загальному випадку перетворює один тип двійкового коду на інший. Найбільш

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 4 «Дослідження роботи Шифраторів та Дешифраторів» 1 Мета роботи: 1.1 Ознайомлення з основними характеристиками інтегральних перетворювачів кодів: дешифраторів, шифратораторів. 2 Література:

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ МОСКІВСЬКИЙ ЕНЕРГЕТИЧНИЙ ІНСТИТУТ (ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ) О.Т. КОБЯК ТРИГЕРИ Методичний посібник до лабораторної роботи МОСКВА 2004 ТРИГЕРИ Тригером

Методичний посібник для учнів з інформатики Тема 1. Форми подання логічних функцій (досконалі диз'юнктивні та кон'юнктивні нормальні форми) Додаток 2.19.5 Якщо логічна функція представлена

222 Лабораторна робота 13 Синтез та моделювання роботи перетворювача коду 1. Мета роботи Освоїти порядок синтезу та моделювання перетворювача коду за допомогою програми Multisim 11.0.2. 2. Загальні відомості

Лабораторна робота Цифрова логіка комп'ютера. 1. Ціль роботи Метою роботи є вивчення логічних елементів комп'ютера та їх таблиць істинності, а також побудова тригерів у програмі Logisim.

Дослідження логічної мікросхеми КЛА7 Мета роботи вивчити пристрій та принцип дії логічної мікросхеми КЛА7. Загальні відомості Інтегральна схемаКЛА7 містить елементи І-НЕ, побудованих на КМОП-структурах.

«ЛОГІКА-М» Навчально-лабораторний стенд Технічний описта інструкція з експлуатації Зміст стор. 1. Призначення... 2 2. Технічні характеристики... 2 3. Конструкція стенду... 3 4. Лабораторна робота

ЗАВДАННЯ ТА МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ щодо виконання контрольної роботи з дисципліни «Елементи систем автоматики» студентами заочного факультету Напрямок підготовки 000-Електроенергетика та електротехніка

Розв'язання задач з використанням кон'юнктивної нормальної та диз'юнктивної нормальної формЛапшева Олена Євгенівна, ПРЦНІТ СГУ, МОУ «Фізико-технічний ліцей г. Саратова» 6 лютого 2007 р.

Міністерство освіти і науки Російської Федерації Федеральне агентство з освіти Саратовський Державний Технічний Університет ДОСЛІДЖЕННЯ РЕЄСТРІВ Методичні вказівки до виконання

3. Елементи схемотехніки. Логічні схеми Цілі: - познайомитися з елементами та принципами побудови логічних схем; - закріпити розуміння основних законів алгебри логіки; - вчитися спрощувати логічні

Контрольно-оціночні засоби для проведення поточного контролю за МДК.01.01 Цифрова схемотехніка (2 курс, семестр 2018-2019 н.р.) Поточний контроль 1 Форма контролю: Практична робота (Опитування) Описова

ФЕДЕРАЛЬНА АГЕНЦІЯ ЗАЛІЗНИЧНОГО ТРАНСПОРТУ Федеральна Державна Бюджетна Освітня Установа Вищої Професійної Освіти «МОСКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ШЛЯХІВ ПОВІДОМЛЕННЯ»

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНА ДЕРЖАВНА БЮДЖЕТНА ОСВІТАЛЬНА УСТАНОВА ВИЩОЇ ПРОФЕСІЙНОЇ ОСВІТИ «НІЖЕМІСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ДЕРЖАВ. Р.Є.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 1 СИНТЕЗ КОМБІНАЦІЙНИХ ПРИСТРІЙ З ЗАДАНОЇ ЛОГІЧНОЇ ФУНКЦІЇ Мета роботи: 1. Вивчення способів синтезу комбінаційних пристроїв за заданою логічною функцією. 2. Побудова комбінаційних

Лабораторна робота 9 Моделювання комбінаційних пристроїв Мета роботи вивчення форм подання чисел цифрових пристроївах та дослідження схем комбінаційних цифрових пристроїв дешифраторів, мультиплексорів

ФЕДЕРАЛЬНА АГЕНЦІЯ З ОСВІТИ ДЕРЖАВНА ОСВІТАЛЬНА УСТАНОВА ВИЩОЇ ПРОФЕСІЙНОЇ ОСВІТИ «ВОРОНІЗЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»

Логічні моделі перемикачових схем Обробка інформації Физический принцип обробки інформації підлягає перетворенню інформація кодується послідовністю імпульсів, обробка яких відбувається

Робота. Синхронні одноступінчасті тригери зі статичним та динамічним управлінням записом Мета роботи вивчити схеми асинхронного -тригера, який є осередком всіх типів тригерів,

Лабораторна робота 11 Моделювання лічильників імпульсів Мета роботи вивчення структури та дослідження роботи подвійних лічильників, що віднімають і віднімають, а також лічильників з коефіцієнтом перерахунку, відмінним

Лабораторна робота 2. Тригери Мета: Вивчення призначення та принцип роботи пристроїв тригера. Ознайомлення з базовими пристроями тригер із бібліотеки EWB. Обладнання: Електронна лабораторія Electronics

ЕЛЕМЕНТИ СИСТЕМ АВТОМАТИКИ Тема 2 Логічні схеми та їхня мінімізація І.В. Музильова 23 Основні поняття алгебри логіки http://cifra.studentmiv.ru Логічні схеми Складання таблиць істинності для логічних

4. ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 3 RS І D-ТРИГГЕР Мета заняття: побудова та ознайомлення з роботою основних схем RS та D тригерів за допомогою інструментальних засобів цифрової частини пакету EWB, закріплення теоретичного

1. МЕТА РОБОТИ 1.1. Вивчити функціональні та електричні характеристики АЛУ на ІМС К155 ІП3. 1.2. Отримати практичні навички дослідження роботи ІМС АЛУ, шляхом подачі вхідних впливів, спостереження

1. МЕТА РОБОТИ 1.1. Вивчити функціональні та електричні характеристики дешифраторів на ІМС К 155 ІД4; До 155 ИД7; 1.2. Отримати практичні навички дослідження роботи ІМС дешифраторів шляхом подачі

Тема 4. Логічні основи ЕОМ 1.ОСНОВНІ ВІДОМОСТІ З АЛГЕБРИ ЛОГІКИ... 1 2. ЗАКОНИ АЛГЕБРИ ЛОГІКИ... 4 3. ПОНЯТТЯ ПРО МІНІМІЗАЦІЮ ЛОГІЧНИХ ФУНКЦІЙ. ЧЕСКИХ ФУНКЦІЙ...

Напрямок 09.03.03 Інформатика 1.2 Лекція «Логічні засади інформатики» Лектор Молніна Олена Володимирівна Старший викладач кафедри інформаційних систем, Ауд.9, гл.корпус. mail: [email protected]

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА ВИВЧЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ ПРОЦЕСІВ У ПРОСТІХ ЛІНІЙНИХ ЛАНЦЮГАХ Мета роботи: дослідження коефіцієнта передачі та зсуву фаз між силою струму і напругою в ланцюгах, що складаються з послідовно

Контрольне завдання Залежно від виданого варіанта, Вам необхідно побудувати КЛС дешифратора, шифратора, мультиплексора або суматора. Варіант 7 у десяткове: «7» 7 «7» 7 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0

Виправлення і у вас є всі шанси навчитися розбиратися в людях. У результаті проведеного дослідження було виявлено, що більшість студентів використовує мову жестів і частково розуміє значення рухів тіла.

3 Лекція 3. КОМБІНАЦІЙНІ ЦИФРОВІ ПРИСТРОЇ План. Шифратори, дешифратори та перетворювачі кодів. Мультиплексори та демультиплексори. 3. Суматори.. Висновки.. Шифратори, дешифратори та перетворювачі

Електроніка та МПТ Синтез логічних схем за заданою функцією Подання логічних функцій (ЛФ) 3 способу подання логічних функцій:. графіком (у вигляді часової діаграми напруги); 2. аналітичним

ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЛОГІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ Методичні вказівки Ульяновськ 2006 1 Федеральне агентство з освіти Державна освітня установа вищої професійної освіти

Міністерство освіти і науки Російської Федерації Федеральна державна автономна освітня установа вищої професійної освіти "Казанський (Приволзький) федеральний університет"

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА «ОСНОВИ ЦИФРОВОЇ ТЕХНІКИ» Рис. 1. Загальний вид лабораторного стенду 1 Робота 1 ДОСЛІДЖЕННЯ ГЕНЕРАТОРІВ ПРЯМОКУТНИХ ІМПУЛЬСІВ 1. Мета роботи Ознайомлення з основними функціями та тестування

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ МЕТОДИЧНІ УКАЗІВКИ до виконання лабораторних робіт та практичних зайняти з дисципліні

МІНІСТЕРСТВО ТРАНСПОРТУ РФ ДЕРЖАВНА СЛУЖБА ЦИВІЛЬНОЇ АВІАЦІЇ МОСКОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ЦИВІЛЬНОЇ АВІАЦІЇ Кафедра обчислювальних машин, комплексів, систем

(Основні поняття - складання складних виразів - таблиці істинності - Закони логіки висловлювань - Приклади) Вихідним поняттям логіки висловлювань є просте або елементарне висловлювання. Це

Лабораторна робота 3 Схеми на D-тригерах Кафедра ЗС СибГУТІ 2012 Зміст 1. Цілі роботи:... 3 2. Тригер в лічильному режимі... 3 3. Дільник... 3 4. Опис мікросхем К176ТМ1 і К176ТМ2... 4 5.

АРХІТЕКТУРА ЕОМ І ОЧИСЮВАЛЬНИХ СИСТЕМ Лекція 3. Логічні основи ЕОМ, елементи та вузли. Викладач Цвелий Володимир Андрійович МЕТА: ВИВЧИТИ ОСНОВНІ ОПЕРАЦІЇ АЛГЕБРИ ЛОГІКИ, ОСНОВИ ПОБУДУВАННЯ КОМБІНАЦІЙНИХ

Глава 3 ЛОГІКА І ЛОГІЧНІ ОСНОВИ КОМП'ЮТЕРА 3.1. Алгебра логіки Перші вчення про форми та способи міркування виникли в країнах Стародавнього Сходу (Китай, Індія), але в основі сучасної логіки лежать

1 Найпростіші перетворювачі інформації Математична логіка з розвитком обчислювальних машин опинилася в тісному взаємозв'язку з обчислювальною математикою, з усіма питаннями конструювання та програмування

1. МЕТА РОБОТИ 1.1. Вивчити функціональні та електричні характеристики напівпровідникових ПЗП на ІМС К155ПР6, К155ПР7. 1.2. Здобути практичні навички з дослідження роботи ІМС ПЗУ К155ПР6, К155ПР7

Зміст Передмова 14 Розділ 1. Цифрові системита подання інформації 19 1.1. Цифрові системи 19 1.1.1. Керуючі системи 20 Логічні сигнали та функції 21 Позитивна та негативна логіка

Міністерство освіти і науки РФ Федеральний державний бюджетний навчальний заклад вищої професійної освіти Нижегородський державний технічний університет ім. Р.Є.

А.І.Недашковський Лабораторна робота Асинхронні та синхронні лічильники імпульсів Мета роботи знання структур побудови, параметрів та режимів роботи лічильників імпульсів, вміння аналізувати їх роботу,

Міністерство освіти Російської Федерації ОРЕНБУРСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Кафедра приладобудування Є. А. Корнєв МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до лабораторних робіт з дисциплін « Обчислювальна техніка»,

Відкритий урок “Побудова логічних схем. Базові логічні елементи. Тип уроку: комбінований (перевірка знань учнів, вивчення нового матеріалу). Клас: 10 А клас Дата проведення: 17.01.2009р.

Лабораторна робота 2. Дослідження роботи тригерів. Кафедра ВС СибГУТІ 2012 Зміст 1. Мета роботи:... 3 2. Загальні відомості... 3 3. Асинхронний RS-тригер... 4 4. Синхронний одноступеневий D-тригер.

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ Завдання працювати Виміряти вібрації під час встановлення машини без амортизаторів і з амортизаторами. За результатами вимірів визначити ефективність віброізоляції машини. У ускладнених

Лабораторна робота №2

1. МЕТА РОБОТИ

Дослідження функціонування типових логічних елементів; реалізація основних та інших функцій на базових елементах І-НЕ та АБО-НЕ; застосування логічних елементів як комутаторів сигналів

2. ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ

Мікросхеми типу ЛА виконують логічну функцію mІ - НЕ, ІВ типу ЛЕ виконують логічну функцію mІЛИ - НЕ (m - число входів), а ІВ типу ЛН виконують логічну функцію НЕ. В одному корпусі мікросхеми ЛАЗ міститься чотири логічні елементи 2І-НЕ. В одному корпусі мікросхеми ЛЕ1 міститься чотири логічні елементи 2АБО-НЕ. У одному корпусі мікросхеми ЛН1 міститься шість логічних елементів НЕ (інверторів). Мікросхема ЛН1 має двотактний вихідний каскад. Умовні позначення та цоколівки мікросхем ЛАЗ, ЛЕ1 та ЛН1 наведені на рис. 1.

Малюнок 1

Логічні елементи називають ще вентилями (комутаторами сигналів). Це тим, що можуть затримувати чи пропускати цифрову інформаціюза принципом звичайного вентиля, призначеного для керування потоком рідини. Умовне позначення вентиля 2І з сигналами на його входах і виході та часові діаграми його роботи як комутатор наведені на рис. 2.

Малюнок 2

Якщо верхній вхід логічного елемента 2І подати прямокутні імпульси з генератора, але в нижній вхід - рівень логічної одиниці, то імпульси з генератора проходитимуть вихід логічного елемента 2І (рис. 2). Це випливає із закону функціонування елемента І. Якщо ж логічну одиницю на нижньому вході замінити логічним нулем, то імпульси з верхнього входу на вихід логічного елемента 2І не проходитимуть, оскільки хоча б один нуль на вході цього елемента дає нуль на виході.

3. ОБЛАДНАННЯ

Як вимірювальна апаратура використовуються стенд ЦС-02.

4. ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

У роботі використовуйте мікросхеми K155JIA3, К155ЛЕ1, К155ЛН1.

1. Дослідження функціонування логічних елементів 2І-НЕ, 2ІЛІ-НЕ та НЕ

1.1. Замалюйте схеми дослідження логічних елементів (див. рис. 3 а - в). Проставте на них номери виводів вибраних елементів мікросхем. Виберіть джерела ЛП, які Ви будете використовувати, та проставте їх номери на схемі.

1.2. Зберіть схеми, показані на цих малюнках.

1.3. Змінюючи комбінації вхідних сигналів, контролюйте стан виходу логічного елемента, що досліджується, світлодіодним індикатором або осцилографом. Заповніть таблиці істинності елементів (табл. 1).


Таблиця 1

А У ЛА3 ЛЕ1 ЛН1
Функція

1.4. Переконайтеся, що логічні елементи правильно функціонують.


Малюнок 3

2. Реалізація основних функцій на базових елементах І-НЕ

2.1. Замалюйте схеми, показані на рис. 4, а, 4, ст. Проставте на них номери виводів вибраних елементів мікросхем. Виберіть джерела ЛП, які Ви будете використовувати, та проставте їх номери на схемі.

Малюнок 4

2.2.Зберіть по черзі схеми, показані цих рисунках.

2.3.Змінюючи комбінації вхідних сигналів, контролюйте стан виходів всіх логічних елементів схем світлодіодними індикаторами чи осцилографом. Складіть таблиці істинності досліджуваних схем.

2.4.Переконайтеся в правильності отриманих результатів, теоретично проаналізувавши роботу досліджуваних схем.

2.5.Використовуючи отримані таблиці істинності, визначте вид функції, яку виконує кожна схема і запишіть назву функції у графі «вид функції» таблиць.

3. Реалізація основних функцій на базових елементах АБО-НЕ

3.1. Замалюйте схеми, показані на рис.5, а б, в. Проставте на них номери виводів вибраних елементів мікросхем. Виберіть джерела ЛП, які Ви будете використовувати та проставте їх номери на схемі.

Малюнок 5.

3.2. Зберіть схеми, показані на цих малюнках.

3.3. Змінюючи комбінації вхідних сигналів, контролюйте стан виходів всіх логічних елементів світлодіодних схем індикаторами або осцилографом. Заповніть таблиці істинності схем, що досліджуються, аналогічні табл. 3...5.

3.4. Переконайтеся в правильності отриманих результатів, проаналізувавши теоретично роботу досліджуваних схем.

3.5. Використовуючи таблиці істинності, визначте вид функції, яку виконує кожна схема, та запишіть назву функції у графі «вид функції» таблиць.

4. Реалізація функцій різних типів на базових елементах І-НЕ та АБО-НЕ

4.1. Замалюйте схеми, показані на рис.6, а б. Проставте на них номери виводів вибраних елементів мікросхем. Виберіть джерела ЛП, які Ви будете використовувати, та проставте їх номери на схемі.

Малюнок 6

4.2. Зберіть схеми, показані на цих малюнках.

4.3. Змінюючи комбінації вхідних сигналів, контролюйте стан виходів всіх логічних елементів світлодіодних схем індикаторами або осцилографом. Заповніть таблиці істинності досліджуваних схем.

4.4. Переконайтеся в правильності отриманих результатів, проаналізувавши теоретично роботу досліджуваних схем.

5. Застосування логічних елементів як комутаторів сигналів

5.1. Замалюйте схеми дослідження логічних елементів (див. рис.7, а - г). Проставте на них номери виводів вибраних для дослідження логічних елементів мікросхем. Виберіть джерела ЛП, які Ви будете використовувати та проставте їх номери на схемі.

5.2. Зберіть по черзі схеми, показані на рис.7, а, якщо для контролю вхідних і вихідних сигналів є тільки світлодіодні індикатори. За наявності осцилографа зберіть схеми, показані на рис.7, в, г.

5.3. Спостерігайте форму сигналу на вході А логічних елементів і вихідного сигналу С спочатку за наявності логічної одиниці на вході, а потім - за наявності логічного нуля. Для цього підключіть до виходу схем (рис.7, а в) світлодіодний індикатор. При дослідженні схем (рис.7, г) вхід першого каналу осцилографа підключіть до входу А логічного елемента, а вхід другого каналу - до виходу логічного елемента. Синхронізуйте розгортку осцилографа сигналом першого каналу. Замалюйте часові діаграми (осцилограми) сигналів на входах та виході досліджуваних елементів для обох випадків (рис. 8 а, б).

5.4. Переконайтеся в правильності функціонування логічних елементів як комутаторів сигналів, теоретично проаналізувавши їхню роботу.

Малюнок 7

Малюнок 8

Звіт по роботі повинен містити:

Найменування роботи та мета роботи;

Досліджувані схеми;

Таблиці істинності;

Тимчасові діаграми;

Порівняння експериментальних даних із результатами теоретичного аналізу;

Висновки щодо роботи.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Скільки різних комбінацій існує для чотирьох вхідних сигналів?

2. Як виглядає умовне позначеннялогічного елемента ЗІЛІ?

3. Як зміниться вихідна функція логічного елемента І-НЕ, якщо його входи проінвертувати?

4. Які логічні елементи інвертують вхідні сигнали, коли пропускають їх у вихід?

5. Які сигнали треба подати на два інші входи логічного елемента ЗІЛІ, щоб імпульси з першого входу проходили на вихід?

О.М. Малишева

Основи

Мікроелектроніки

Лабораторний практикум

Тобольськ - 2012

УДК 621.3.049.77

Друкується за рішенням кафедри технології та технічних дисциплін ТДПІ ім. Д.І. Менделєєва


Малишева О.М. Основи мікроелектроніки Лабораторний практикум: Навчальний посібник. - Тобольськ: ТДПІ ім. Д.І. Менделєєва, 2012. - 60 с.

Рецензент: Новосьолов В.І., к.ф.-м. н., доцент кафедри фізики та МПФ

© Малишева О.М, 2012

© ТДПІ ім. Д.І. Менделєєва, 2012
Пояснювальна записка

Це навчальний посібниквиконано у вигляді робочого зошита та пропонується у супровід до лабораторного практикуму для студентів педагогічних вузів, які вивчають основи мікроелектроніки. Лабораторний практикум проводиться з використанням універсального стенду і присвячений дослідженню елементів, вузлів і пристроїв цифрової техніки.

1. Дослідження роботи основних логічних елементів.

2. Дослідження роботи тригерів.

3. Дослідження роботи регістрів.

4. Дослідження роботи комбінаційних перетворювачів кодів.

5. Дослідження роботи лічильників.

6. Дослідження роботи суматора.

7. Дослідження роботи арифметично-логічного устрою.

8. Дослідження роботи оперативного пристрою.

9. Дослідження роботи моделі ЕОМ.

Кожна робота включає наступні розділи:

Теоретичний матеріал, освоєння якого необхідне виконання роботи;

Опис роботи;

Питання до заліку цієї роботи.


Лабораторна робота №1.

Дослідження роботи основних логічних елементів

Мета роботи:вивчення принципів дії та експериментальне дослідження роботи логічних елементів.

Загальні відомості

Логічні елементи разом із елементами, що запам'ятовують, становлять основу обчислювальних машин, цифрових вимірювальних приладів і пристроїв автоматики. Логічні елементи виконують найпростіші логічні операції з цифрової інформацією. Їх виробляють на базі електронних пристроїв, що працюють у ключовому режимі, що характеризується двома станами ключа: «Увімкнено» - «Відключено». Тому цифрову інформацію зазвичай подають у двійковій формі, коли сигнали приймають лише два значення: «0» (логічний нуль) і «1» (логічна одиниця), що відповідають двом станам ключа. Ці два положення (логічна 1 та логічний 0) складають електронний алфавіт, або основу двійкового коду.

На вхід будь-якого цифрового пристрою надходить набір кодових слів, які він перетворює на інші кодові слова або слово. Кодові слова на виході є якоюсь функцією, для якої вхідні кодові слова є аргументом цієї функції. Їх називають алгебри функції логіки.

Логічні функції, як і математичні, можна записати як формули чи таблиці – таблиці істинності, що наводить всі можливі поєднання аргументів і відповідні їм значення логічних функцій. Пристрій, призначений для виконання певних функцій логіки алгебри, називається логічним елементом. Розглянемо деякі з них.

Логічний елемент НЕ

логічного заперечення (інверсії). Логічним запереченням висловлювання A називається висловлювання X, істинне у разі, коли А хибно.

Логічний елемент І

Призначений для виконання функції логічного множення (кон'юнкції).Логічним множенням називають такий зв'язок між двома простими висловлюваннями A і B, у результаті якої складне висловлювання X істинно лише тому випадку, коли одночасно істинні обидва висловлювання.



Логічний елемент І-НЕ

Призначений для виконання функції заперечення логічного множення (заперечення кон'юнкції).Запереченням множення чи функцією Шеффера називають такий зв'язок між двома простими висловлюваннями A і B, у результаті якої складне висловлювання X хибно лише тому випадку, коли одночасно істинні обидва висловлювання.


Порядок виконання роботи

Устаткування: стенд універсальний, блок живлення, плата П1, технологічні карти I-1 – I-9.

1. Проаналізуйте роботу світлодіодного індикатора стенду визначення рівнів логічних сигналів.

2. Досліджуйте роботу логічних пристроїв, послідовно використовуючи технологічні карти. Виконайте для кожної схеми такі завдання:

а. заповніть таблиці істинності,

б. використовуючи отримані дані, визначте логічні елементи,

в. назвіть виконувані ними функції логіки алгебри,

г. позначте логічні елементи на схемі відповідними умовними позначеннями,

д. запишіть формули, що виражають зв'язок між вхідними та вихідними характеристиками.



x1 x2 y1 x3 x4 y2 y3


x1 x2 y1 y2 y3 y4

Запитання до заліку

1. Які призначення та сфера застосування логічних елементів?

2. Дайте визначення основних логічних функцій.

3. За світлодіодним індикатором визначте рівень логічного сигналу на виході схеми.

4. Визначте за вихідними даними типи логічних елементів у схемі.

5. За маркуванням інтегральних мікросхем, розташованих на платі, дайте їх характеристику.


Лабораторна робота №2.

Загальні відомості

З логічних елементів будуються складніші цифрові пристрої. Одним із найпоширеніших вузлів цифрової техніки є тригер.

Тригер - це пристрій, що володіє двома станами стійкої рівноваги і здатні під впливом сигналу керуючого переходити стрибком з одного стану в інший.

Кожному стану тригера відповідає певний (високий або низький) рівень вихідної напруги, який може зберігатися як завгодно довго. Тому тригери називають найпростішими цифровими автоматами із пам'яттю, тобто. їх стан визначається не тільки вхідними сигналами Наразічасу, а й їх послідовністю у попередні такти роботи тригера.

Нині більшість тригерів виконується з урахуванням логічних елементів як інтегральних мікросхем (ІМС). Вони застосовуються як перемикаючі елементи самостійно або входять до складу складніших цифрових пристроїв, таких як лічильники, дільники частоти, регістри та ін.

За способом запису інформації тригери поділяють на синхронні та асинхронні пристрої. В асинхронних тригерах запис інформації здійснюється безпосередньо з надходженням вхідних сигналів. У синхронних (тактових) тригерах інформація буде записана лише за наявності тактового синхроімпульсу.

За функціональною ознакою розрізняють тригери: з роздільним запуском (RS-тригери), з елементами затримки (D-тригери), з рахунковим пуском (Т-тригери), універсальні (JK-тригери).

Як правило, у тригера два виходи: прямий () та інверсний (). Стан тригера визначається за величиною напруги на прямому виході. Входи тригерів мають такі позначення:

S - роздільний вхід установки тригера в одиничний стан;

R - роздільний вхід установки тригера в нульовий стан;

D – інформаційний вхід;

C – вхід синхронізації;

T – лічильний вхід та інші.

Основою всіх тригерних схем є асинхронний RS-тригер. Існує два типи RS-тригерів: побудованих на логічних елементах «АБО-НЕ» та на логічних елементах «І-НЕ». Вони різняться рівнем активних сигналів і мають позначення (див. таблицю).

RS-тригери мають режими роботи: встановлення в нульовий чи одиничний стан, зберігання, заборонений режим. Заборонена комбінація (на обидва входи подаються активні сигнали) реалізується при подачі суперечливої ​​команди: одночасно встановити одиничний і нульовий стан. При цьому на прямому та інверсному виходах реалізуються однакові рівні напруги, чого за визначенням не повинно бути.

Тактовані D-тригери мають вхід D для подачі інформації (0 або 1) і синхровход С. На вхід подаються синхроімпульси (С=1) від спеціального генератора імпульсів. D-тригери позбавлені забороненої комбінації вхідних сигналів.

Рахунковий Т-тригер має один управляючий вхід Т. Зміна станів тригера відбувається щоразу, коли змінюється управляючий сигнал. Т-тригери одного типу реагують фронт імпульсу, тобто. на перепад 0-1, інші – на зріз (перепад 1-0). У будь-якому випадку частота вихідних імпульсів у 2 рази нижча за частоту вхідних. Тому Т-тригери використовуються як дільники частоти на 2 або лічильники за модулем 2. У вигляді ІМС тригери цього не випускаються. Їх можна легко створити на основі D- та JK-тригерів.

JK-тригери відносяться до універсальних, мають інформаційні входи J і K та синхронізуючий вхід С. Вони використовуються при створенні лічильників, регістрів та інших пристроїв. При певному перемиканні входів JK-тригери можуть працювати як RS-тригери, D-тригери та Т-тригери. Завдяки такій універсальності вони є у всіх серіях ІМС.

Порядок виконання роботи

Обладнання: універсальний стенд, блок живлення, плата П2, технологічні карти II-1 − II-4.

1. Виділіть у схемі тригер.

2. Виконайте для кожної схеми такі завдання:

а) запишіть назву тригера,

б) складіть таблицю змін станів залежно від вхідних сигналів, активні сигнали позначайте стрілкою ( - високий рівень - логічна одиниця, - низький рівень - логічний нуль),

в) визначте тип входу (R або S), вкажіть ці позначення в таблиці та позначте на схемі (для карток II-1 і II-2),

г) позначте режими роботи тригера,

д) складіть тимчасову діаграму станів тригера.

HL1 HL2 x1 x2 y1 y2 Режим роботи

Тригер ______________________________________________________

HL1 HL2 x1 x2 y1 y2 Режим роботи


Тригер ______________________________________________________

HL1 HL2 HL3 HL4 Режим роботи



Тригер ______________________________________________________

D C HL1 HL2 Режим роботи


Запитання до заліку

1. Що таке тригер?

2. Поясніть призначення входу тригерів.

3. Що таке активний рівень сигналу?

4. У чому відмінність синхронних від асинхронних тригерів?

5. Поясніть характер забороненого стану в RS-тригері.

6. Розкажіть по діаграмі про стан тригера у кожен такт роботи.

7. За маркуванням інтегральних мікросхем, розташованих на платі, дайте їх характеристику.


Лабораторна робота №3.

Загальні відомості

Регістр - це операційний вузол, що складається з тригерів і призначений для прийому та зберігання інформації в двійковому коді. Довжина кодових слів, що записуються в регістр, залежить від кількості його тригерних осередків. Т.к. тригер може приймати в даний час тільки один стійкий стан, то, наприклад, для запису 4-розрядного слова необхідно мати регістр із чотирьох тригерних осередків.

За способом запису кодових слів розрізняють паралельні, послідовні (зсувні) та універсальні регістри. У паралельних регістрах запис кодового слова ввозяться паралельній формі, тобто. у всі тригерні осередки одночасно. У послідовному регістрі запис кодового слова відбувається послідовно, починаючи з молодшого чи старшого розряду.

Усі тригери, що входять до складу регістра, об'єднані загальним входом синхронізації, деякі типи схем мають загальний вхід R для операції обнулення.

Паралельний 3-розрядний регістр
Інформація надходить як паралельного коду. Входи позначимо X, Y, Z . На тактові входи всіх тригерів одночасно подається логічний сигнал C (команда запис). Під час фронту імпульсу C спрацьовують усі тригери. Інформація зберігається в паралельному регістрі у вигляді паралельного коду і може бути зчитана з виходів тригерів: Q1, Q2, Q3.
Послідовний 3-розрядний регістр
Записуване число надходить однією вхід Х як послідовного коду, тобто. значення розрядів передаються послідовно. При надходженні кожного імпульсу на момент його фронту у кожному тригері записується значення логічного сигналу з його вході.

Порядок виконання роботи

Обладнання: універсальний стенд, блок живлення, плати П2, П3, перемичка, технологічні карти II-5, II-6, III-1, III-2.

1. Запишіть назву пристрою із зазначенням його розрядності.

2. Проаналізуйте роботу дворозрядних регістрів.

3. Виконайте для кожної схеми такі завдання:

а) запишіть назву регістру,

б) запишіть у регістр кілька різних кодових слів, результати внесіть у таблицю залежності вихідних станів від вхідних сигналів,

в) намалюйте умовне позначення пристрою,

II-5 (П2)

Виходи D2 D1 Q2 Q1

II-6 (П2)

_______________________________________________________________

Виходи D Q2 Q1

Висновок: ________________________________________________________

________________________________________________________

4. Для чотирирозрядних регістрів виконайте завдання:

а) запишіть назву регістру із зазначенням його розрядності,

б) замалюйте внутрішню логічну структуру,

в) запишіть у регістр кілька різних кодових слів, результати внесіть до таблиці залежності вихідних станів від вхідних сигналів,

г) зробіть висновок: за скільки тактів записується в цьому регістрі одне кодове слово.

III-1 (П3)

_______________________________________________________________


Вхід Виходи
D Q4 Q3 Q2 Q1


Вхід Виходи
D Q4 Q3 Q2 Q1

Висновок: _________________________________________________________

_________________________________________________________

III-2 (П3)

_______________________________________________________________


Входи Виходи
D4 D3 D2 D1 Q4 Q3 Q2 Q1


Висновок: ___________________________

___________________________

Запитання до заліку

1. Який пристрій називається регістром? Навіщо він призначений?

2. Які типи регістрів знаєте? Чим вони різняться?

3. Поясніть поняття «розрядність». Що означає вираз "4-розрядний регістр"?

4. Яким чином необхідно змінити функціональну схему, щоб із дворозрядного регістру отримати чотирирозрядний?

5. Скільки різних слів можна записати за допомогою 2-(4-) розрядного регістру?

6. Поясніть на кожній функціональній схемі, як ви робили запис кодового слова?


Лабораторна робота №4.

Загальні відомості

Комбінаційні перетворювачі кодів призначені перетворення m-елементного паралельного коду на входах цифрового автомата в n-елементний код з його виходах, тобто. для перетворення кодового слова з однієї форми на іншу. Зв'язок між вхідними та вихідними даними можна встановити за допомогою логічних функцій або таблиць істинності. Найбільш поширені такі типи перетворювачів кодів як шифратори, дешифратори, мультиплексори, демультиплексори.

Шифратори використовуються в системах введення інформації для переведення одиничного сигналу на одному з його входів багаторазрядний двійковий код на виходах. Так, сигнал від кожної клавіші на клавіатурі, що означає цифру або літеру, надходить на відповідний вхід шифратора, а на його виході цей символ відображається в двійковому кодовому слові. Дешифратори виконують зворотну операцію та використовуються у системах виведення інформації. Для візуальної оцінки виведеної інформації дешифратори використовують із системами індикації. Одним із типів індикаторів є 7-сегментні індикатори на світлодіодах або рідких кристалах. Для цього вихідні сигнали дешифратора перетворюються на код 7-сегментного індикатора.

Мультиплексори вирішують завдання вибору інформації з кількох джерел, демультиплексори – завдання розподілу інформації з кількох приймачам. Ці пристрої використовують у процесорних системах цифрової техніки для зв'язку окремих блоків процесора між собою.

Порядок виконання роботи

Обладнання: універсальний стенд, блок живлення, плата П4, технологічні карти IV-1, IV-2, IV-3.

1. Проаналізуйте роботу дешифратора.

2. Виконайте для схем IV-1 та IV-2 такі завдання:

а) складіть таблицю залежності вихідних станів від вхідних сигналів,

б) зробіть висновок: з якої системи кодування в який пристрій переводить?

в) скільки розрядів має двійкове число у схемі IV-2? Яке завдання виконує перемикач SA5?

Мультиплексор

3. Проаналізуйте роботу схеми, що містить мультиплексор та виконайте завдання:

а) знайдіть на схемі мультиплексор,

б) перевірте, звідки інформація надходить на входи мультиплексора,

в) перевірте, за допомогою якого пристрою задається адреса мультиплексора,

г) задайте мультиплексору адресу того інформаційного входу, сигнал із якого ви хочете надіслати його вихід,

д) заповніть таблицю залежності вихідного сигналу від вхідної інформації та заданого мультиплексора адреси, вводячи різні адреси та подаючи різну інформацію на входи.


Адреса № D-входу, що з'єднався з виходом Вхідна інформація Вихід Y
А2 А1 А0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

Запитання до заліку

1. Який пристрій називається дешифратором? Навіщо він призначений?

2. Який пристрій називається мультиплексором? Навіщо він призначений?

3. Який тип індикації використовується у схемі IV-2?

4. Що означає вираз «двійкова система кодування інформації» (десяткова, шістнадцяткова)?

Для опису алгоритму роботи логічних схем використається математичний апарат алгебри логіки. Алгебра логіки оперує двома поняттями: подія істинна (логічна "1") або подія хибна (логічний "0"). Події в алгебрі логіки можуть бути пов'язані двома операціями: додавання (диз'юнкції), що позначається знаком U або +, та множення (кон'юнкції), що позначається знаком & або точкою. Ставлення еквівалентності позначається знаком =, а заперечення – рисою чи апострофом ( " ) над відповідним символом.

Логічна схемамає n входів, яким відповідають n вхідних змінних X 1 … X n і один або кілька виходів, яким відповідають вихідні змінні Y 1 …. Y m. Вхідні та вихідні змінні можуть приймати два значення X i = 1 або X i = 0.

Перемикаюча функція (ПФ) логічної схеми пов'язує за допомогою логічних операцій вхідні змінні та одну з вихідних змінних. Число ПФ дорівнює кількості вихідних змінних, при цьому ПФ може приймати значення 0 або 1.

Логічні операції. Найбільший практичний інтерес становлять такі елементарні операції (функції).

Логічне множення (кон'юнкція),

Логічне складання (диз'юнкція),

Логічне множення з інверсією,

Логічне складання з інверсією,

Підсумовування за модулем 2,

Рівнозначність.

Логічні елементи. Існують цифрові інтегральні мікросхеми, що відповідають основним логічним операціям Логічне множення відповідає логічний елемент "І". Логічному додаванню відповідає логічний елемент "АБО". Логічне множення з інверсією - логічний елемент "І-НЕ". Логічному додаванню з інверсією – логічний елемент "АБО-НЕ". Операція інверсії відповідає логічний елемент "НЕ". Існують мікросхеми, що реалізують і багато інших логічних операцій.

Таблиці істинності. Основним способом завдання ПФ є складання таблиці істинності, у якій кожному набору вхідних змінних вказується значення ПФ (0 чи 1). Таблиця істинності для логічного елемента "НЕ" (логічна операція) має вигляд

Вхід Х Вихід Y

1.1. Дослідження характеристик логічного елемента "АБО-НЕ"

Схема дослідження логічного елемента "АБО-НЕ", представлена ​​на рис. 1.

На схемі рис. 1 входи логічного елемента "АБО НІ"підключені до генератора слів, що формує послідовність двійкових чисел 00, 01, 10 та 11. Правий (молодший) двійковий розряд кожного числа відповідає логічній змінній Х1, лівий (старший) – логічній змінній Х2. До входів логічного елемента також підключено логічні пробники, які спалахують червоним світлом при вступі на цей вхід логічного "1". Вихід логічного елемента підключений до логічного пробника, який спалахує червоним світлом при появі на виході логічної "1".

Побудова схеми дослідження логічного елемента "АБО-НЕ"

Запустіть за допомогою ярлика на робочому столі Windowsпрограму Electronics Workbench.

Побудова схеми рис. 1 зробимо у два етапи: спочатку розмістимо як показано на рис. 1 піктограми елементів, а потім послідовно з'єднаємо їх.

1. Натисніть кнопку

панелі бібліотек компонентів та контрольно-вимірювальних приладів. З вікна логічних елементів, що з'явилося, витягніть піктограму логічного елемента NOR("АБО НІ").

2. Натисніть кнопку

З вікна , що з'явилося , послідовно витягніть піктограми логічних пробників .

3. Розгорніть логічні пробники, оскільки показано на рис. 1. Для цього на панелі функцій скористайтесь кнопкою повороту

4. Натисніть кнопку

панелі бібліотек компонентів та контрольно-вимірювальних приладів. З вікна індикаторів витягніть піктограму генератора слів

5. Розташуйте методом буксирування піктограми елементів так, як показано на рис. 1 і з'єднайте елементи згідно з малюнком.

6. Подвійним клацанням кнопки миші відкрийте лицьову панель генератора слів.

У лівій частині панелі генератора сліввідображаються кодові комбінації у шістнадцятковому коді, а в нижній частині - у двійковому.

7. Заповнимо вікно шістнадцяткового коду кодовими комбінаціями, починаючи з 0 у верхньому нульовому осередку і далі з додаванням 1 в кожному наступному осередку. З цією метою клацніть по кнопці , у вікні передустановок увімкніть опцію Up counterта клацніть по кнопці Accept.

8. У вікні Frequencyвстановіть частоту формування кодових комбінацій, що дорівнює 1 Гц.

Послідовності двійкових чисел 00, 01, 10 і 11 відповідає шістнадцятковому коді - 0, 1, 2, 3. Запрограмуємо генератор на періодичне формування зазначеної послідовності чисел.

9. Наберіть у вікні Finalчисло 0003 клацніть на кнопці Cycle.

10. Запустіть процес моделювання за допомогою вимикача. Спостерігайте, за яких поєднань вхідних сигналів на виході логічного елемента з'явиться "1". Клацаючи по кнопці Step, заповніть у Звіті таблицю істинності для елемента "АБО-НЕ". Зупиніть процес моделювання за допомогою вимикача.

11. Збережіть файл у папці з вашою Прізвищемпід ім'ям Zan_17_01 .




Top