Состав микросхем, используемых при выполнении лабораторной работы и их цоколевка, приведены в Приложении 1.
Если логическую схему (рис. 2.23), выполняющую логическую функцию Y = X 3 {X1 + X 2}, использовать как принципиальную, то для
ее реализации потребуется две микросхемы типов К555ЛЛ1 и К555ЛИ1. Причем в обеих микросхемах по 3 элемента не используются.
Следовательно, для наиболее оптимальной практической реализации, полученная логическая функция требует дальнейших преобразований:
Y = X3 (X1 + X 2 ) = X3 X1 + X3 X 2
Полученную функцию можно выполнить на микросхеме типа К555ЛР11, либо на зарубежном аналоге 74LS51 (рис. 2.25).
Элемент DD1.1 реализует логическую функцию 2И-2ИЛИ-НЕ и позволяет на выходе получить инверсное значение искомой функции
Y = X3 X1 + X3 X 2 .
Элемент DD1.2 – инвертор, собранный на втором элементе 3И- 2ИЛИ-НЕ микросхемы К555ЛР11. На первом входе схемы ИЛИ, представляющем схему И на три входа (выводы 12, 13, 1), искусственно формируется логический 0 путем подключения выводов 12, 13, 1 к шине питания с нулевым (низким) уровнем напряжения. На второй вход схемы ИЛИ, представляющий также схему И на три входа (выводы 9, 10, 11) подается сигнал искомой логической функции в инверсном виде Y . Выводы 9, 10, 11 микросхемы соединяются между собой. Элемент DD1.2 при такой коммутации входов выполняет инвертирование в соответствии с логическими преобразованиями:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y = |
Y |
|
Y |
|
Y |
|
+ 0 0 0 = |
Y |
|
+ 0 =Y |
|||||||
X1 |
2 |
|
DD1.1 |
9 |
|
DD1.2 |
||||||||||||
|
& 1 |
|
||||||||||||||||
& |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
X3 |
3 |
1 |
|
|
6 |
|
10 |
8 |
||||||||||
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|||||||||||
|
4 |
& |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
X2 |
|
|
|
|
Y |
12 |
|
|
|
|||||||||
5 |
|
|
|
|
& |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 2.25. Принципиальная схема
Окончательная проверка цифрового автомата собранного на микросхеме 74LS51 проведена в программной среде Electronics Workbench. Результаты моделирования представлены на рис. 2.26.
29
а)
б)
Рис. 2.26. Электронное моделирование на микросхеме 74LS51:
а) модель электрической схемы; б) логический анализатор
Анализ результатов моделирования показывает, что разработанная схема полностью соответствует заданию (табл. 2.7).
7. Порядок выполнения работы на лабораторном стенде
7.1.Ознакомиться с описанием лабораторного стенда.
7.2.Подключить к гнездам источника V1 БЛОКА ПИТАНИЯ цифровой вольтметр на пределе измерения 20В. Установить с помощью
ручек ″грубо″, ″плавно″ напряжение источника 5В.
7.3.Подключить к гнездам питания лабораторного стенда постоянное напряжение 5В от источника V1 БЛОКА ПИТАНИЯ.
7.4.Исследовать логический элемент НЕ (DD1) ТТЛ логики. Установить соответствие функционального назначения элемента состоянию сигналов на его входах и выходе. Для формирования низкого логического уровня на входе элемента необходимо подключить его вывод X
кобщему проводу источника питания стенда, для формирования высокого логического уровня на входе элемента DD1 необходимо вывод X
30