Электроника 2.2 / ЛР_3
.docxЦель работы: в настоящей лабораторной работе ставится цель уяснения студентами функциональных возможностей мультиплексора в цифровых устройствах, закрепления в процессе проводимых исследований навыков контроля работы мультиплексоров в разных режимах их функционирования.
Ход работы:
Предварительное задание:
Изучить принципиальную схему, принцип действия, режимы работы и цоколевку ИМС КР1533КП2 и КР1533КП7.
Знать принципы наращивания разрядности мультиплексоров.
Знать принцип реализации логических функций с помощью мультиплексоров.
Знать принципиальное отличие мультиплексоров ТТЛ и КМОП.
Программа работы:
По заданию преподавателя установить соответствующий код на информационных входах мультиплексора КР1533КП7, а на адресные входы подать поразрядно код со счетчика импульсов KР1533ИЕ7, работающего в режиме суммирования. Снять осциллограммы напряжений на входах и выходах мультиплексора. Убедиться в преобразовании кода.
Для реализации заданной функции на мультиплексоре «1 из 8» составим следующую таблицу истинности:
Информационные входы |
Адресные входы |
Значение функции |
Сигнал, подаваемый на информационные входы |
|||||
A |
B |
C |
D |
F |
||||
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
||||
|
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
D |
||
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
||||
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
D |
||
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
||||
|
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
||
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
||||
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
||
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
||||
|
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
||
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
||||
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
||||
|
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
||
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
||||
Рисунок 1. Принципиальная схема процесса, реализованная при помощи мультиплексора КР1533КП7 (74151N зарубежный аналог)
Реализуем данную функцию в программе Multisim (рис.2)
F
C
B
A
Рисунок 2.Экспериментальная осциллограмма процесса
Реализовать на базе мультиплексора КР1533КП2 функцию 4-х переменных, заданную в лабораторной работе № 1 и реализованную там на базе элементарной логики. Предварительно составить схему реализации функции на основе КР1533КП2 и дополнительной логики. В качестве источника логических переменных использовать счетчик КР1533ИЕ7, работающий в режиме суммирования. Снять осциллограммы напряжений на адресных входах и выходе мультиплексора. Убедиться в том, что мультиплексор в этом случае выступает как генератор логических функций. Сравнить полученную осциллограмму с результатами лабораторной работы №1. Сделать соответствующие выводы.
ИМС КР1533КП2 представляет собой два 4-х входовых мультиплексора, имеющих два адресных входа А и В, являющихся общими для обоих мультиплексоров V1 и V2 – входы разрешения (активный уровень – низкий). Два независимых выхода отображают тот уровень сигнала, который присутствует на выбираемом с помощью адреса информационном входе мультиплексора.
В соответствии со схемой, приведённой в методических указаниях (рис.3), и таблицей 1 построим схему в программе Multisim (рис.4).
Рисунок 3. Реализация БФ на базе ИМС КР1533КП2 (из методических указаний).
Рисунок 4. Принципиальная схема процесса, реализованная при помощи мультиплексора КР1533КП2 (74ALS153M - зарубежный аналог)
F
C
B
A
Рисунок 5. Экспериментальная осциллограмма процесса
Вывод: в ходе лабораторной работы были изучены принцип работы мультиплексоров, функциональные возможности. Были собраны схемы реализации БФ на основе мультиплексоров 74ALS153M и 74151N.
В результате эксперимента построены осциллограммы, совпадающие с теоретической диаграммой заданной БФ, из чего следует, что таблица истинности для мультиплексора была построена верно, связь БФ с одной из переменных проведена верно, принципиальная схема построена без ошибок.