3. Оформити звіт.

Рисунок 1 – Інтерфейс логічного перетворювача

Варіанти індивідуальних завдань:

Таблиця 1 - ФАЛ, задана таблично.

Варіант № 1							Варіант № 2
A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми	A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми
0	0	0	0	0			0	0	0	0	0
0	0	0	1	0			0	0	0	1	1
0	0	1	0	0			0	0	1	0	1
0	0	1	1	1			0	0	1	1	0
0	1	0	0	0			0	1	0	0	1
0	1	0	1	1			0	1	0	1	0
0	1	1	0	0			0	1	1	0	0
0	1	1	1	1			0	1	1	1	0
1	0	0	0	0			1	0	0	0	1
1	0	0	1	0			1	0	0	1	0
1	0	1	0	0			1	0	1	0	0
1	0	1	1	1			1	0	1	1	0
1	1	0	0	0			1	1	0	0	1
1	1	0	1	0			1	1	0	1	1
1	1	1	0	1			1	1	1	0	0
1	1	1	1	1			1	1	1	1	0
Варіант № 3							Варіант № 4
A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми	A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми
0	0	0	0	1			0	0	0	0	0
0	0	0	1	0			0	0	0	1	0
0	0	1	0	0			0	0	1	0	1
0	0	1	1	1			0	0	1	1	1
0	1	0	0	0			0	1	0	0	1
0	1	0	1	1			0	1	0	1	0
0	1	1	0	0			0	1	1	0	0
0	1	1	1	1			0	1	1	1	0
1	0	0	0	0			1	0	0	0	1
1	0	0	1	0			1	0	0	1	0
1	0	1	0	0			1	0	1	0	0
1	0	1	1	1			1	0	1	1	0
1	1	0	0	0			1	1	0	0	1
1	1	0	1	0			1	1	0	1	1
1	1	1	0	1			1	1	1	0	0
1	1	1	1	1			1	1	1	1	0
Варіант № 5							Варіант № 6
A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми	A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми
0	0	0	0	0			0	0	0	0	1
0	0	0	1	1			0	0	0	1	1
0	0	1	0	0			0	0	1	0	1
0	0	1	1	1			0	0	1	1	0
0	1	0	0	0			0	1	0	0	1
0	1	0	1	1			0	1	0	1	0
0	1	1	0	0			0	1	1	0	0
0	1	1	1	1			0	1	1	1	0
1	0	0	0	0			1	0	0	0	1
1	0	0	1	0			1	0	0	1	0
1	0	1	0	0			1	0	1	0	0
1	0	1	1	1			1	0	1	1	0
1	1	0	0	0			1	1	0	0	1
1	1	0	1	0			1	1	0	1	1
1	1	1	0	1			1	1	1	0	0
1	1	1	1	1			1	1	1	1	0
Варіант № 7							Варіант № 8
A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми	A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми
0	0	0	0	0			0	0	0	0	1
0	0	0	1	0			0	0	0	1	0
0	0	1	0	1			0	0	1	0	1
0	0	1	1	1			0	0	1	1	1
0	1	0	0	0			0	1	0	0	1
0	1	0	1	1			0	1	0	1	0
0	1	1	0	0			0	1	1	0	0
0	1	1	1	1			0	1	1	1	0
1	0	0	0	0			1	0	0	0	1
1	0	0	1	0			1	0	0	1	0
1	0	1	0	0			1	0	1	0	0
1	0	1	1	1			1	0	1	1	0
1	1	0	0	0			1	1	0	0	1
1	1	0	1	0			1	1	0	1	1
1	1	1	0	1			1	1	1	0	0
1	1	1	1	1			1	1	1	1	0

Варіант № 9							Варіант № 10
A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми	A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми
0	0	0	0	1			0	0	0	0	1
0	0	0	1	0			0	0	0	1	0
0	0	1	0	0			0	0	1	0	1
0	0	1	1	0			0	0	1	1	0
0	1	0	0	0			0	1	0	0	1
0	1	0	1	1			0	1	0	1	0
0	1	1	0	0			0	1	1	0	1
0	1	1	1	1			0	1	1	1	0
1	0	0	0	0			1	0	0	0	1
1	0	0	1	0			1	0	0	1	0
1	0	1	0	0			1	0	1	0	0
1	0	1	1	1			1	0	1	1	0
1	1	0	0	0			1	1	0	0	1
1	1	0	1	0			1	1	0	1	1
1	1	1	0	1			1	1	1	0	0
1	1	1	1	1			1	1	1	1	0
Варіант № 11							Варіант № 12
A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми	A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми
0	0	0	0	0			0	0	0	0	1
0	0	0	1	0			0	0	0	1	0
0	0	1	0	0			0	0	1	0	1
0	0	1	1	1			0	0	1	1	0
0	1	0	0	1			0	1	0	0	1
0	1	0	1	1			0	1	0	1	0
0	1	1	0	0			0	1	1	0	0
0	1	1	1	1			0	1	1	1	1
1	0	0	0	0			1	0	0	0	1
1	0	0	1	0			1	0	0	1	0
1	0	1	0	0			1	0	1	0	0
1	0	1	1	1			1	0	1	1	0
1	1	0	0	0			1	1	0	0	1
1	1	0	1	0			1	1	0	1	1
1	1	1	0	1			1	1	1	0	0
1	1	1	1	1			1	1	1	1	0
Варіант № 13							Варіант № 14
A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми	A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми
0	0	0	0	0			0	0	0	0	1
0	0	0	1	1			0	0	0	1	0
0	0	1	0	0			0	0	1	0	1
0	0	1	1	1			0	0	1	1	0
0	1	0	0	0			0	1	0	0	1
0	1	0	1	0			0	1	0	1	0
0	1	1	0	0			0	1	1	0	0
0	1	1	1	1			0	1	1	1	0
1	0	0	0	0			1	0	0	0	1
1	0	0	1	0			1	0	0	1	1
1	0	1	0	0			1	0	1	0	0
1	0	1	1	1			1	0	1	1	0
1	1	0	0	0			1	1	0	0	1
1	1	0	1	0			1	1	0	1	1
1	1	1	0	1			1	1	1	0	0
1	1	1	1	1			1	1	1	1	0

Варіант № 15							Варіант № 16
A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми	A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми
0	0	0	0	0			0	0	0	0	1
0	0	0	1	0			0	0	0	1	0
0	0	1	0	0			0	0	1	0	1
0	0	1	1	1			0	0	1	1	0
0	1	0	0	0			0	1	0	0	1
0	1	0	1	1			0	1	0	1	0
0	1	1	0	0			0	1	1	0	0
0	1	1	1	1			0	1	1	1	0
1	0	0	0	1			1	0	0	0	1
1	0	0	1	0			1	0	0	1	0
1	0	1	0	0			1	0	1	0	1
1	0	1	1	1			1	0	1	1	0
1	1	0	0	0			1	1	0	0	1
1	1	0	1	0			1	1	0	1	1
1	1	1	0	1			1	1	1	0	0
1	1	1	1	1			1	1	1	1	0
Варіант № 17							Варіант № 18
A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми	A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми
0	0	0	0	0			0	0	0	0	1
0	0	0	1	0			0	0	0	1	0
0	0	1	0	0			0	0	1	0	1
0	0	1	1	1			0	0	1	1	0
0	1	0	0	0			0	1	0	0	1
0	1	0	1	1			0	1	0	1	0
0	1	1	0	0			0	1	1	0	0
0	1	1	1	1			0	1	1	1	0
1	0	0	0	0			1	0	0	0	1
1	0	0	1	1			1	0	0	1	0
1	0	1	0	0			1	0	1	0	0
1	0	1	1	1			1	0	1	1	1
1	1	0	0	0			1	1	0	0	1
1	1	0	1	0			1	1	0	1	1
1	1	1	0	1			1	1	1	0	0
1	1	1	1	1			1	1	1	1	0
Варіант № 19							Варіант № 20
A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми	A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми
0	0	0	0	0			0	0	0	0	1
0	0	0	1	0			0	0	0	1	0
0	0	1	0	0			0	0	1	0	1
0	0	1	1	1			0	0	1	1	0
0	1	0	0	0			0	1	0	0	1
0	1	0	1	1			0	1	0	1	0
0	1	1	0	0			0	1	1	0	0
0	1	1	1	1			0	1	1	1	0
1	0	0	0	0			1	0	0	0	1
1	0	0	1	0			1	0	0	1	0
1	0	1	0	1			1	0	1	0	0
1	0	1	1	1			1	0	1	1	0
1	1	0	0	0			1	1	0	0	1
1	1	0	1	0			1	1	0	1	1
1	1	1	0	1			1	1	1	0	1
1	1	1	1	1			1	1	1	1	0

Варіант № 21							Варіант № 22
A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми	A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми
0	0	0	0	0			0	0	0	0	1
0	0	0	1	0			0	0	0	1	0
0	0	1	0	0			0	0	1	0	1
0	0	1	1	1			0	0	1	1	0
0	1	0	0	0			0	1	0	0	1
0	1	0	1	1			0	1	0	1	0
0	1	1	0	0			0	1	1	0	0
0	1	1	1	1			0	1	1	1	0
1	0	0	0	0			1	0	0	0	1
1	0	0	1	1			1	0	0	1	0
1	0	1	0	0			1	0	1	0	0
1	0	1	1	0			1	0	1	1	0
1	1	0	0	0			1	1	0	0	1
1	1	0	1	0			1	1	0	1	1
1	1	1	0	1			1	1	1	0	0
1	1	1	1	1			1	1	1	1	1
Варіант № 23							Варіант № 24
A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми	A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми
0	0	0	0	0			0	0	0	0	1
0	0	0	1	0			0	0	0	1	0
0	0	1	0	0			0	0	1	0	1
0	0	1	1	1			0	0	1	1	0
0	1	0	0	0			0	1	0	0	1
0	1	0	1	1			0	1	0	1	0
0	1	1	0	0			0	1	1	0	0
0	1	1	1	1			0	1	1	1	0
1	0	0	0	0			1	0	0	0	1
1	0	0	1	0			1	0	0	1	0
1	0	1	0	0			1	0	1	0	0
1	0	1	1	1			1	0	1	1	0
1	1	0	0	1			1	1	0	0	0
1	1	0	1	0			1	1	0	1	0
1	1	1	0	1			1	1	1	0	1
1	1	1	1	1			1	1	1	1	1
Варіант № 25							Варіант № 26
A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми	A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми
0	0	0	0	0			0	0	0	0	1
0	0	0	1	0			0	0	0	1	0
0	0	1	0	0			0	0	1	0	1
0	0	1	1	1			0	0	1	1	0
0	1	0	0	0			0	1	0	0	1
0	1	0	1	1			0	1	0	1	0
0	1	1	0	0			0	1	1	0	0
0	1	1	1	1			0	1	1	1	0
1	0	0	0	0			1	0	0	0	1
1	0	0	1	0			1	0	0	1	0
1	0	1	0	0			1	0	1	0	1
1	0	1	1	1			1	0	1	1	1
1	1	0	0	0			1	1	0	0	0
1	1	0	1	1			1	1	0	1	0
1	1	1	0	1			1	1	1	0	0
1	1	1	1	1			1	1	1	1	0

Варіант № 27							Варіант № 28
A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми	A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми
0	0	0	0	0			0	0	0	0	1
0	0	0	1	0			0	0	0	1	0
0	0	1	0	0			0	0	1	0	1
0	0	1	1	1			0	0	1	1	0
0	1	0	0	0			0	1	0	0	1
0	1	0	1	1			0	1	0	1	0
0	1	1	0	0			0	1	1	0	1
0	1	1	1	1			0	1	1	1	1
1	0	0	0	0			1	0	0	0	1
1	0	0	1	0			1	0	0	1	0
1	0	1	0	0			1	0	1	0	0
1	0	1	1	1			1	0	1	1	0
1	1	0	0	1			1	1	0	0	1
1	1	0	1	0			1	1	0	1	0
1	1	1	0	0			1	1	1	0	0
1	1	1	1	1			1	1	1	1	0
Варіант № 29							Варіант № 30
A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми	A	B	C	D	F	Мінтерми	Макстерми
0	0	0	0	0			0	0	0	0	1
0	0	0	1	0			0	0	0	1	0
0	0	1	0	0			0	0	1	0	1
0	0	1	1	1			0	0	1	1	0
0	1	0	0	0			0	1	0	0	0
0	1	0	1	1			0	1	0	1	0
0	1	1	0	0			0	1	1	0	0
0	1	1	1	1			0	1	1	1	0
1	0	0	0	0			1	0	0	0	1
1	0	0	1	0			1	0	0	1	0
1	0	1	0	0			1	0	1	0	0
1	0	1	1	1			1	0	1	1	0
1	1	0	0	1			1	1	0	0	1
1	1	0	1	0			1	1	0	1	1
1	1	1	0	1			1	1	1	0	1
1	1	1	1	0			1	1	1	1	1

Зміст звіту:

1. Тема та мета роботи.

2. Таблиця істинності відповідно варіанту.

3. Схема, пристрою, що реалізує задану функцію, на ЛЕ без обмежень.

4. Схема, пристрою, що реалізує задану функцію, на ЛЕ І-НІ.

5. Висновки.

6. Відповіді на контрольні запитання.

Контрольні питання:

1 Дати визначення мінтерма та макстерма.

2 Форми представлення ФАЛ. Навести приклади.

3 Які методи мінімізації ФАЛ Вам відомі?

4 Навести УГП логічних елементів І, АБО, НІ, І-НІ, АБО-НІ,

6 ПРАКТИЧНА РОБОТА № 4

Тема: Дослідження роботи комбінаційних пристроїв.

Мета: вивчення принципів роботи комбінаційних пристроїв; моделювання роботи шифратора та дешифратора в середовищі Electronics Workbench.

Теоретичні відомості:

Перетворювачі кодів у цифрових пристроях поділяються на шифратори та дешифратори

Шифратором, або кодером, називають комбінаційний логічний пристрій для перетворення чисел з десяткової СЧ в двійкову. Входам шифратора послідовно надаються значення десяткових чисел, тому подача активного логічного сигналу на один з входів сприймається шифратором як подача відповідного десяткового числа. Цей сигнал на вході шифратора перетворюється в двійковий код. Згідно цього, якщо шифратор має n виходів, число його входів повинно бути не більше ніж 2ⁿ. Шифратор що має 2ⁿ входів та n виходів називається повним. Якщо число входів шифратора менше ніж 2ⁿ, він називається неповним.

x0	x1	x2	x3	y2	y1
1	0	0	0	0	0
0	1	0	0	0	1
0	0	1	0	1	0
0	0	0	1	1	1

Рисунок 1 –УГП і таблиця переходів шифратора

Дешифратором, або декодером називають комбінаційний логічний пристрій для перетворення чисел з двійкової системи числення в десяткову. Згідно визначення дешифратор відноситься до класу перетворювачів кодів.

Поведінка дешифратора описується таблицею істинності, аналогічною до таблиці істинності шифратора, лише в ній вхідні і вихідні сигнали міняються місцями. У відповідності з даною таблицею(рис.1), вихідний сигнал дорівнює одиниці лише на одному єдиному наборі вхідних змінних, алгоритм роботи дешифратора описується системою рівнянь виду

X₀ = Q₃Q₂Q₁Q₀,

X₁ = Q₃Q₂Q₁Q₀,

X₂ = Q₃Q₂Q₁Q_0.

Де Qi – значення логічної змінної на i-му вході пристрою.

Дешифратор, що реалізує таку ФАЛ є найбільш швидкодіючим і в той же час найскладнішим. Такий дешифратор називається одноступеневим або паралельним. Його структурна схема зображена на рисунку 2.

Рисунок 2 – Структурна схема паралельного дешифратора.

Якщо кількість адресних входів дешифратора n пов’язана з числом виходів m співвідношенням m=2ⁿ, то дешифратор називається повним. В іншому випадку тобто, коли m<2ⁿ, дешифратор називається неповним.

x8	x4	x2	x2	y0	y1	y2	y3	y4	y5	y6	y7	y8	y9
0	0	0	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1	1
0	0	0	1	1	0	1	1	1	1	1	1	1	1
0	0	1	0	1	1	0	1	1	1	1	1	1	1
0	0	1	1	1	1	1	0	1	1	1	1	1	1
0	1	0	0	1	1	1	1	0	1	1	1	1	1
0	1	0	1	1	1	1	1	1	0	1	1	1	1
0	1	1	0	1	1	1	1	1	1	0	1	1	1
0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0	1	1
1	0	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1	0	1
1	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0

Рисунок 3 –УГП і таблиця переходів дешифратора

Хід роботи

1. Ознайомитися з інструкцією до практичної роботи;

2. Дослідити шифратор за наведеною на рисунку 4.3 схемою. В середовищі Electronics Workbench отримати таблицю переходів та побудувати часову діаграму роботи шифратора.

3. Самостійно синтезувати схему підключення дешифратора та дослідити його роботу, отримати таблицю переходів та часову діаграму роботи дешифратора (рисунок 4).

4. Виконати індивідуальне завдання, згідно варіанту;

5. Оформити звіт.

Варіанти індивідуальних завдань:

Визначити параметри роботи шифратора подаючи на вхід сигнал у відповідності до порядкового номера студента в журналі навчальних занять.

Рисунок 4.3. – Моделювання роботи дешифратора в середовищі Electronics Workbench.

Зміст звіту:

1 Тема;

2 Мета

3 Розрахунок варіанту індивідуального завдання;

4 Відповіді на контрольні питання;

5 Висновки.

Контрольні питання

1. Що таке шифратор та дешифратор?

2. Принци роботи шифратора та дешифратора.

3. Для чого використовують шифратори і дешифратори?

4. Який зв’язок між кількістю входів та виходів шифратора і дешифратора?

7 ПРАКТИЧНА РОБОТА № 5

Тема: Синтез комбінаційних схем

Мета: вивчення принципів синтезу та створення моделей комбінаційних пристроїв.

Теоретичні відомості:

Комбінаційними називаються функціональні вузли (блоки), логічний стан виходів яких залежить тільки від комбінації логічних сигналів на входах в певний момент часу.

Комбінаційні вузли та блоки цифрових систем або збираються з окремих ІС, що виконують функції елементів І-НІ, АБО-НІ, І-АБО-НІ, «Виключне» АБО та ін., або виготовляються у вигляді систем ІС, або входять до складу ВІС і НВІС.

Вихідними даними (технічним завданням) для синтезу комбінаційного вузла є його функціональний опис. Функціональний опис комбінаційного вузла зазвичай задається у вигляді таблиці істинності або алгебраїчного виразу.

Мінімізація логічної функції виконується таким чином, що в результаті для заданої функції виходить одне або кілька мінімізованих виразів, звичайно представлених у диз'юнктивній нормальній формі(МДНФ).

B результаті отримуємо вираз, що містить тільки операції І, НІ, АБО що безпосередньо реалізується логічною схемою з відповідним чином з'єднаних елементів.

Оптимізація перетворення отриманої МДНФ відбувається так, щоб представити її у вигляді комбінації операцій, що виконуються базовими елементами, на яких буде реалізований проектований пристрій. Базові елементи найчастіше виконують функції І-НІ, АБО-НІ, І-АБО-НІ.

Одним з прикладів комбінаційної схеми є суматори та напівсуматори. Розглянемо синтез схеми на прикладі напівсуматора.

Приклад 1

Згідно визначення, вихідні сигнали двійкового напівсуматора повинні відповідати системі ФАЛ

s = x₁’x₀ + x₁x₀’, (1)

p = x₁x₀. (2)

Для її технічної реалізації потрібні елементи І та Виключне АБО.

Технічна реалізація виразу (1) наведена на рисунку 1.

Рисунок 1 – Структурна реалізація операції Виключне АБО (а) та її умовне позначення (б).

Виходячи з викладеного легко можна синтезувати логічну схему двійкового напівсуматора ( рисунок 2, а).

Рисунок 2 – Логічна схема напівсуматора (а) та його умовне графічне позначення (б).

Функціонування однорозрядного суматора визначається системою ФАЛ

s = (x₁ x₀)P_-1’ + (x₁ x₀)’P_-1 (3)

p = x₁x₀ + (x₁ x₀)P_-1 (4)

Технічна реалізація даної ФАЛ може бути виконана на ЛЕ будь-якого типу. Розглянемо, наприклад, побудову однорозрядного суматора з використанням схем двійкових напівсуматорів (рисунок 3)

Рисунок 3 – Реалізація однорозрядного суматора за допомогою напівсуматорів.

Умовне графічне позначення однорозрядного суматора наведене на рисунку 4.

Рисунок 4 – Умовне графічне позначення однорозрядного суматора.

Приклад 2:

Функціональний опис комбінаційного вузла заданий у вигляді

алгебраїчного виразу:

(5)

Після мінімізація логічної функції для заданої функції отримуємо кілька мінімізованих виразів, представлених у диз'юнктивній нормальній формі(МДНФ), що містить тільки операції І, НІ, АБО що безпосередньо реалізується логічною схемою з відповідним чином з'єднаних елементів представлених на рисунку 5:

(6)

а

Рисунок 5 - Логічна схема з'єднання елементів

Оптимізувавши логічну схему представляємо її у вигляді комбінації операцій, що виконуються базовими елементами функцій І-НІ, АБО-НІ, І-АБО-НІ та отримуємо остаточну схему реалізації пристрою представлену на рисунку 6.

Будуємо таблицю істинності для заданої функції:

Входи			Виходи
Х0	Х1	Х2	У
0	0	0	1
0	0	1	1
0	1	0	1
0	1	1	1
1	0	0	1
1	1	0	1
1	1	1	1

Рисунок 6 - Остаточна схема реалізації пристрою

Значення функції в ключових точках(на виході кожного елемента): a,b,c,d,g визначаються в залежності від сигналу на входах схеми.

Хід роботи

1. Ознайомитися з інструкцією до практичної роботи;

2. Виконати індивідуальне завдання, згідно варіанту:

- Побудувати комбінаційну схему, задану ФАЛ, у відповідності з варіантом.

- Побудувати таблицю істинності заданої схеми згідно з вхідними даними визначними в індивідуальному завданні.

- Визначити значення функції на виході кожного елементу синтезованої схеми при подачі на вхід сигналу А;В;С.

- Побудувати остаточну схему пристрою, оптимізувавши її;

3. Оформити звіт.

Варіанти індивідуальних завдань:

Вариант 1

А=7; В=3; С=5

Вариант 2

А=1; В=6; С=5

Вариант 3

А=4; В=1; С=2

Вариант 4

А=6; В=3; С=0

Вариант 5

А=2; В=3; С=4

Вариант 6

А=1; В=2; С=7

Вариант 7

А=2; В=4; С=1

Вариант 8

А=5; В=6; С=7

Вариант 9

А=0; В=1; С=4

Вариант 10

А=6; В=3; С=2

Вариант 11

А=0; В=5; С=7

Вариант 12

А=5; В=3; С=1

Вариант 13

А=3; В=5; С=7

Вариант 14

А=2; В=0; С=4

Вариант 15

А=1; В=2; С=3

Вариант 16

А=7; В=3; С=2

Вариант 17

А=2; В=4; С=6

Вариант 18

А=3; В=0; С=5

Вариант 19

А=0; В=1; С=5

Вариант 20

А=4; В=3; С=0

Вариант 21

А=4; В=5; С=7

Вариант 22

А=0; В=3; С=7

Вариант 23

А=2; В=3; С=4

Вариант 24

А=5; В=1; С=3

Вариант 25

А=7; В=2; С=0

Вариант 26

А=3; В=1; С=5

Вариант 27

x₀=1; x₁=5; x₂=7

Вариант 28

А=7; В=3; С=4

Вариант 26

А=3; В=2; С=7

Вариант 30

А=1; В=3; С=5

Зміст звіту:

1 Тема;

2 Мета

3 Виконання варіанту індивідуального завдання;

4 Відповіді на контрольні питання;

5 Висновки.

Контрольні питання

1. Надати визначення комбінаційної схеми;

2. Які дані є вхідними для синтезу комбінаційного вузла?

3. На яких логічних елементах побудовані комбінаційні пристрої?

8 ПРАКТИЧНА РОБОТА № 6

Тема: : Вивчення роботи тригерів.

Мета: Вивчити принцип роботи статичних тригерів.

Теоретичні відомості:

Тригер – пристрій з двома рівно ймовірними протилежними станами, кожний з яких може зберігатися нескінченно довго до надходження сигналу запису протилежного стану Таким чином тригер – це керований елемент з пам’яттю.

Найпростіший тригер являє собою елемент, охоплений позитивним зворотнім зв’язком (рисунок 1). Однак в такому тригері має місце енергетичний конфлікт при перемикання його з одного стану в інший (для ТТЛ або ТТЛШ ІС цей конфлікт може призводити до виходу з ладу мікросхеми)

S	Qn
1	1 (встановлення)
z	Qn-1(зберігання)
0	0 (скидання)

Рисунок 1 – Схема найпростішого тригера і його таблиця переходів.

RS- тригер на має конфліктів при керуванні, але при подачі на обидва входи сигналу логічної «1» виникає стан суперечливого запису, який не зберігається при знятті обох одиниць рис.2.

R	S	Qn		Режим
0	0			Зберігання
0	1	1	0	Встановлення
1	0	0	1	Скидання
1	1	0	0	Суперечливий

Рисунок 2 – RS-тригер. Побудова на елементах Пірса.

Синхронний RS- тригер будується за допомогою кон’юнктивного розширення обох входів керування. Рівень сигналу на вході такого тригера може мінятися тільки тоді, коли на вході С буде «1» - сигнал стропування. (рис.3).

Рисунок 3 – Побудова синхронного RS-тригера.

Комбіновані тригери мають як синхронне керування, так і асинхронне водночас.

D-тригери не бувають несинхронними (рис. 4). Вони дозволяють використовувати тільки один інформаційний сигнал D для керування станом тригера.

Керування може здійснюватись тільки за наявності «1» на тактовому вході С. При «0» на тактовому вході тригер зберігає інформацію. D-тригери також можуть бути комбінованими.

С	D	Qn		Режим
0	0			Зберігання
0	1			Зберігання
1	0	0	1	Встановлення
1	1	0	0	Скидання

Рисунок 4 – Побудова D-тригера та комбінованого D-тригера.

Таким чином кожний тригер являє собою елементарний елемент пам’яті, що дозволяє зберігати 1 біт інформації.

Хід роботи

1 Побудувати УГП тригера, що має входи керування за номером варіанти, згідно з таблицею.

2 Побудувати таблицю переходів тригеру.

3 Реалізувати за допомогою будь-якого типу базових або універсальних елементів (можна використовувати будь-яку кількість елементів з будь-якою кількістю входів). Приклад моделювання роботи тригера в програмі Electronics Workbench рис.5.

4 За допомогою Electronics Workbench переконатися, що отримана схема виконує свої функції.

* Дослідження краще всього проводити, якщо на входи подавати «1» або «0» за допомогою перемикачів, а з виходу отриманої схеми подати сигнал до логічного аналізатора.

Зміст звіту:

1 Тема;

2 Мета;

3 УГП та структуру тригера, відповідно до варіанту індивідуального завдання;

4 Таблиця переходів та часова діаграма розробленого тригера;

5 Відповіді на контрольні питання;

6 Висновки.

Рисунок 5 – Моделювання роботи RS-тригера в середовищі Electronics Workbench.

Варіанти індивідуальних завдань:

Параметии	Номери варіантів
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
Вхід R	1	0	0	1	0	0	0	1	0	0	1	0	0	1	0	0	1	0	1	0	0	1	0	0	1	0	1	0	0	1
Вхід S	0	1	0	0	1	0	1	0	0	1	0	0	1	0	0	1	0	0	0	1	0	0	1	0	1	0	0	1	0	0
Вхід C	0	0	1	1	0	0	1	0	0	0	0	1	1	0	0	0	0	1	0	0	1	1	0	0	1	0	0	0	0	1
Вхід D	1	0	0	0	0	1	0	0	1	1	0	0	0	0	1	1	0	0	1	0	0	0	0	1	1	0	0	0	0	1

*Примітка: тут R – вхід скидання, S – вхід встановлення, C – вхід синхронізації, D - інформаційний.

Контрольні питання

1. Що таке тригер? Його властивості.

2. Як класифікуються тригери?

3. Зобразити УГП різних типів тригерів.

4. Побудувати часові діаграми роботи різних типів тригерів.

9 ПРАКТИЧНА РОБОТА №7

Тема: : Дослідження роботи регістрів.

Мета: 1) Отримати практичні навики роботи в електронній лабораторії Electronics Workbench при моделюванні роботи паралельного та послідовного регістрів.

Теоретичні відомості:

Регістром називається послідовний пристрій, призначений для запису, зберігання та зсуву інформації, представленої у вигляді багаторозрядного двійкового коду.

Елементами структури регістрів є синхронні тригери D- або JK- типу з динамічним або статичним керуванням.

Найбільш простими регістрами є регістри пам’яті (паралельні регістри). Їх призначення – збереження двійкової інформації протягом короткого інтервалу часу. Такі регістри являють собою набір синхронних тригерів, кожен з яких зберігає один розряд двійкового числа.

Запис та зчитування інформації відбувається паралельним кодом. Введення інформації забезпечується тактовим імпульсом. З приходом наступного тактового імпульсу, записана інформація оновлюється.

Регістри зберігання являють собою набори тригерів з незалежними інформаційними входами та загальним тактовим входом.

Другим найбільш поширеним класом регістрів є регістри зсуву, які окрім зберігання інформації, здійснюють перетворення послідовного двійкового коду в паралельний, паралельного – в послідовний, виконують арифметичні та логічні операції, служать в якості елементів тимчасової затримки.

Роботу паралельного та послідовного регістрів в даному випадку будемо розглядати на прикладі бібліотечного регістра 74195 (К155ИР12). На рисунку 1 представлена схема підключення паралельного регістру, схема підключення регістру зсуву наведена на рисунку 2.

Рисунок 1 – Схема підключення паралельного регістра в середовищі Electronics Workbench.

Рисунок 2 – Схема підключення послідовного регістра (регістра зсуву) в середовищі Electronics Workbench.

Хід роботи

1 В середовищі Electronics Workbench побудувати схему підключення паралельного регістру (рис.1.)

2 За допомогою генератора слів (Word Generator) задати послідовність двійкового коду по таблиці, у відповідності до номера варіанту, та дослідити роботу регістра.

3 Побудувати часову діаграму роботи паралельного регістра.

4 В середовищі Electronics Workbench побудувати схему підключення послідовного регістру (рис. 2).

5 Задати послідовність двійкового коду згідно таблиці, у відповідності до номера варіанту, та дослідити роботу регістра зсуву. Рядок 0000 задається з метою реалізації скидання регістру.

6 Побудувати часову діаграму роботи регістра зсуву.

7 Виконати індивідуальне завдання згідно номеру варіанта: побудувати паралельний регістр, який виводив би на індикатор число, що дорівнює номеру Вашого варіанту.

8 Побудувати часову діаграму роботи отриманого регістра.

Зміст звіту:

1. Тема та мета роботи.

2. Короткі теоретичні відомості.

3. Хід роботи.

4. Схема регістру, побудованого за індивідуальним завданням та часова діаграма його роботи.

5. Відповіді на контрольні запитання.

Контрольні питання

Що таке регістр? Які функції він може виконувати?

2. Назвати типи регістрів.

3. Де застосовуються регістри?

4. Навести УГП паралельного та послідовного регістрів.

Варіанти індивідуальних завдань:

№ варіанту	Q1	Q2	Q3	Q4		№ варіанту	Q1	Q2	Q3	Q4
1	0	1	0	0		16	0	0	0	0
2	0	0	0	0		17	0	1	0	8
3	0	1	0	1		18	0	0	0	0
4	0	0	0	0		19	0	1	0	9
5	0	1	0	2		20	0	0	0	0
6	0	0	0	0		21	0	0	0	0
7	0	1	0	3		22	0	1	0	2
8	0	0	0	0		23	0	0	0	0
9	0	1	0	4		24	0	1	0	3
10	0	0	0	0		25	0	0	0	0
11	0	1	0	5		26	0	1	0	4
12	0	0	0	0		27	0	0	0	0
13	0	1	0	6		28	0	1	0	5
14	0	0	0	0		29	0	0	0	0
15	0	1	0	7		30	0	1	0	6