- •Нальчик
- •В.Ч. Кудаев
- •Лабораторная работа 1 Логические элементы
- •1. Теоретические основы лабораторной работы
- •1.1. Основы булевой алгебры
- •1.2. Технические характеристики универсального лабораторного стенда
- •2. Задание на лабораторную работу
- •2.1. Для лэ, соответствующих вашему варианту (табл. 2):
- •2.2. Реализовать логическую функцию, соответствующую вашему варианту, используя заданный тип лэ (табл. 3). Снять таблицу истинности лэ или соединения лэ (схемы), реализующих требуемую функцию.
- •3. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 2 Проектирование комбинационных цифровых устройств в заданном базисе логических элементов
- •1. Теоретические основы лабораторной работы
- •1.1. Формы представления алгоритмов функционирования кцу
- •. Алгоритм перехода от таблицы истинности логической функции к ее записи в виде сднф
- •1.3. Алгоритм перехода от таблицы истинности логической функции к ее записи в виде скнф
- •1.4. Минимизация логических функций
- •1.5. Алгоритм минимизации логических функций, заданных в сднф при помощи карт Карно
- •1.6. Минимизация частично определенных и инверсных логических функций
- •1.7. Преобразование минимальных форм логических функций к виду, реализуемому лэ заданного функционально полного набора
- •1.8. Минимальные формы в монофункциональных базисах
- •1.9. Проектирование схемы кцу в заданном базисе лэ
- •1.10. Проектирование многовыходных кцу
- •2. Задание на лабораторную работу
- •3. Содержание отчета
- •4. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 3 Проектирование и исследование дешифраторов
- •1. Теоретические основы лабораторной работы
- •1.1. Линейные дешифраторы
- •1.2. Пирамидальные дешифраторы
- •1.3. Особенности проектирования неполных дешифраторов
- •1.4. Применение дешифратора в качестве универсального логического элемента
- •2. Задание на лабораторную работу
- •3. Содержание отчета по лабораторной работе
- •4. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 4 Двоичные сумматоры
- •1. Теоретические основы лабораторной работы
- •1.1. Правила выполнения арифметических операций
- •1.2. Двоичные сумматоры
- •1.3. Двоичные вычитатели
- •1.4. Двоичные сумматоры-вычитатели
- •2. Задание на лабораторную работу
- •4. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 5 Цифровые компараторы
- •1. Теоретические основы лабораторной работы
- •2. Задание на лабораторную работу
- •3. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 6 Мультиплексоры и демультиплексоры
- •1. Теоретические основы лабораторной работы
- •1.1. Мультиплексоры
- •1 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3 .2. Демультиплексоры
- •1.3. Применение мультиплексоров и демультиплексоров
- •2. Задание
- •3. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 7 Синтез и исследование триггеров
- •1. Теоретические основы лабораторной работы
- •1.1. Цифровые устройства последовательностного типа
- •1.2. Триггеры
- •1.3. Схемотехника триггеров
- •2. Задание
- •3. Содержание отчета
- •4. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 8 Регистры
- •1. Теоретические основы лабораторной работы
- •1.1. Параллельный регистр
- •1.2. Последовательный регистр
- •2. Задание
- •4. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 9 Цифровые счетчики импульсов
- •1. Теоретические основы лабораторной работы
- •1.1. Суммирующие двоичные счетчики
- •1.2. Вычитающие двоичные счетчики
- •1.3. Реверсивные двоичные счетчики
- •1.4. Счетчики с произвольным значением модуля счета
- •2. Домашнее задание
- •3. Задание на лабораторную работу
- •4. Содержание отчета
- •5. Контрольные вопросы
- •Принятые сокращения
- •Литература
- •Содержание
- •360004, Г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173
- •3 60004, Г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173.
1.2. Технические характеристики универсального лабораторного стенда
1.2.1. Универсальный лабораторный стенд (УЛС) предназначен для исследования функционирования ИС основных ЛЭ и ИС типовых цифровых узлов, а также для исследования методов проектирования на их основе цифровых устройств, реализующих некоторые, в общем случае произвольные функции преобразования.
1.2.2. Используемая в УЛС элементная база – ИС потенциального типа, логика – транзисторно-транзисторная (ТТЛ).
1.2.3. Питание стенда осуществляется от источника постоянного тока напряжением 5В. Включение стенда осуществляется тумблером «сеть», при этом загорается расположенная рядом с тумблером индикаторная лампочка.
1.2.4. Для всех ИС, установленных на наборном поле УЛС, уровень логической «1» представлен напряжением от 2,4 до 5В, уровень логического «0» – напряжением от 0 до 0,4В.
1.2.5. Наличие незадействованных (неиспользуемых) входов ИС равносильно подаче на них уровней логической «1».
1.2.6. Коммутация (соединение) элементов и ИС, расположенных на УЛС производится с помощью гибких изолированных проводников, заканчивающихся однополюсными вилками (штекерами).
1.2.7. Задание наборов входных переменных (входных кодовых комбинаций) производится с помощью переключателей (тумблеров) на два положения Sb1–Sb6, расположенных в нижнем ряду наборного поля УЛС. При их нехватке в качестве источников уровней логической «1» могут использоваться любые из входов неиспользуемых ЛЭ (см. п. 1.2.5), а в качестве источников логического «0» – выходы неиспользуемых инвертирующих ЛЭ.
1.2.8. Индикация уровней выходных сигналов исследуемых ЛЭ и схем осуществляется с помощью светоизлучающих диодов VD1–VD8, располо-женных в верхнем ряду наборного поля УЛС. Светоизлучающие диоды излучают при подаче на них сигналов уровня логической «1».
2. Задание на лабораторную работу
2.1. Для лэ, соответствующих вашему варианту (табл. 2):
Таблица 2
№ бригады (варианта) |
Исследуемые логические элементы |
|||||||
НЕ |
2И |
2И-НЕ |
2ИЛИ |
2М2 |
3И |
3И-НЕ |
3ИЛИ |
|
1 2 3 4 5 |
+ + + + + |
+ +
+ |
+
+ |
+
+
+ |
+ + + + + |
+
+
|
+
+
+ |
+
+ |
2.1.1. Снять таблицы истинности;
Для снятия таблицы истинности ЛЭ на стенде должна быть собрана соответствующая схема.
На рис. 13 в качестве примера приведена схема для снятия таблицы истинности ЛЭ 2ИЛИ. Значения (комбинации) входных переменных x1 и x2 задаются с помощью тублеров Sb1 и Sb2, а значение выходного сигнала y фиксируется с помощью светоизлучающего диода VD1.
Рис. 13. Схема для снятия таблицы истинности ЛЭ «2 ИЛИ»
2.1.2. Записать логические выражения, реализуемые ЛЭ.
2.1.3. Изобразить временные диаграммы, характеризующие работу ЛЭ.
Произвольно задав характер изменения входных переменных, изобразите соответствующее изменение функции.