Порядок виконання завдань 8.1-8.3.
Ознайомитись з теоретичними відомостями та завданням.
Визначити вимоги до проектованого пристрою.
Розробити узагальнену схему електричну функціональну лічильника.
Обрати елементну базу для побудови лічильника.
Проаналізувати особливості включення обраних елементів для їх застосування в структурі лічильника у відповідності із розробленою схемою електричною функціональною.
Розробити детальну схему електричну функціональну лічильника, орієнтовану на обрану елементну базу.
На базі стандартних елементів мікросхем ТТЛ і ТТЛШ логіки розробити схему електричну принципову паралельного лічильника.
Скласти перелік мікросхем, необхідних для реалізації розробленої схеми.
Отримати у викладача допуск до реалізації розробленої схеми на навчальному монтажному стенді.
Зібрати та налагодити спроектований пристрій згідно розробленої схеми.
Впевнитися в правильності функціонування пристрою. Результати перевірки законів функціонування оформити у вигляді часових діаграм.
Контрольні питання
Поняття двійково-кодованого лічильника.
Основні способи проектування двійково-кодованих лічильників.
Двійково-кодований лічильник із достроковим очищенням.
Двійково-кодований лічильник із попереднім записом коду.
Двійково-кодований лічильник з модулем
.
Лабораторна робота №9
Дослідження запам’ятовуючих пристроїв
Мета: вивчити методи складання таблиці прошивки запам’ятовуючих пристроїв та принципи реалізації вузлів комбінаційного типу на постійному запам’ятовуючому пристрої (ПЗП).
Теоретичні відомості.
(література: 1, c. 201-214, c. 227-239;2, с. 176-217)
Правила складання таблиці прошивки ПЗП.
За таблицею прошивки визначають порядок запису інформації до ПЗП.
Рисунок 9.1 – Так відбувається запис інформації до ПЗП
Рисунок 9.2 – Узагальнене умовне графічне зображення ПЗП
Розрядність адресної шини – n, розрядність ПЗП – k, ємність ПЗП визначає скільки комірок розрядності k можуть використовуватись в ПЗП для зберігання інформації. Ємність визначається як 2n, де n – розрядність адресної шини. Ємність і розрядність ПЗП прийнято характеризувати терміном «організація ПЗП». Організація М по k означає, що в ПЗП може зберігатись М k- розрядних двійкових слів, а шина адреси такого ПЗП складається з n=log2М ліній адресації. ПЗП призначений для однократного запису інформації з можливістю багатократного його зчитування. Процес запису інформації до ПЗП називається розшивкою ПЗП. Порядок запису інформації визначається таблицею прошивки. В якій встановлюється відповідність між адресами запису даних і даними, що мають бути записаними до ПЗП за цими адресами. Перевагою застосування ПЗП для реалізації функцій комбінаційних схем є простота проектування (проектування зводиться до складання таблиці прошивки) та зменшення кількості корпусів мікросхем в складних комбінаційних схемах.
Приклад: скласти таблицю прошивки ПЗП для формування заданого рівня вихідних сигналів у1 , у2 , у3 в наведених діапазонах зміни значень вхідних сигналів хі.
А4h – BFh у1=1;
ADh – BEh у2=0;
A1h – FDh у3=0.
Складаємо таблицю прошивки, в якій встановлюється відповідність між адресами для запису даних і даними, що мають бути записані до ПЗП. Таблиця буде містити такі розділи колонок, як значення вхідних сигналів (у двійковій системі числення від 00000000 до 11111111) - х7… х0; у1 , у2 , у3 - рівні вихідних сигналів, можуть приймати два значення: активне – 1, та неактивне – 0; стовпці n – діапазон зміни значень вхідних сигналів (записується в шістнадцятковій системі числення від 00 до FF).
|
Х7 |
Х6 |
Х5 |
Х4 |
Х3 |
Х2 |
Х1 |
Х0 |
У3 |
У2 |
У1 |
Шістнадцятковий код n |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
00 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
01 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
10 |
|
… |
… |
… |
… |
… |
…. |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
А0 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
А1 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
А2 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
А3 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
А4 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
А5 |
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
AC |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
AD |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
AE |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
AF |
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
BD |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
BE |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
BF |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
C0 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
C1 |
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
FC |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
FD |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
FE |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
FF |
Отже, в залежності від заданих в завданні діапазонах проставляємо рівні вихідних сигналів у1 , у2 , у3. Тобто, наприклад, у вказаному діапазоні А4h – BFh у1 приймає значення 1, а у всіх інших діапазонах у1 буде дорівнювати 0. Починаючи з адреси А4h у1 змінює своє значення рівня сигналу з 0 на 1, а починаючи з адреси, що іде після BFh знову змінює рівень сигналу з 1 на 0, тобто з адреси С0h. Тобто з 00 до А3h у1=0, з А4h до BFh включно у1=1, з С0h до FFh у1=0. Аналогічно у2 та у3.
Розглянемо ще один приклад: скласти таблицю прошивки ПЗП для формування заданого рівня вихідних сигналів у1 , у2 , у3 в наведених діапазонах зміни значень вхідних сигналів хі.
АА6h – BF4h у1=0;
AF3h – FFDh у2=1;
DDCh – FFEh у3=0.
Спочатку заповнюємо колонки зі значеннями вхідних сигналів(у двійковій системі числення від 000000000000 до 111111111111) – х11… х0; у1 , у2 , у3 - рівні вихідних сигналів, можуть приймати два значення: активне – 1, та неактивне – 0; стовпці n – діапазон зміни значень вхідних сигналів(записується в шістнадцятирічній системі числення від 000 до FFF).
|
Х11 |
Х10 |
Х9 |
Х8 |
Х7 |
Х6 |
Х5 |
Х4 |
Х3 |
Х2 |
Х1 |
Х0 |
у3 |
у2 |
у1 |
n |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
000 |
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
AA5 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
AA6 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
AA7 |
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
AF1 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
AF2 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
AF3 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
AF4 |
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
BF3 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
BF4 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
BF5 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
BF6 |
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
DDB |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
DDC |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
DDD |
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
FFC |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
FFD |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
FFE |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
FFF |
Отже, у1=1 в діапазоні адрес від 000 до АА5, від АА6 до BF4 дорівнює 0, від BF5 до FFF дорівнює 1. Аналогічно у2 , у3.
Завдання 9.1.
Скласти таблицю прошивки ПЗП для реалізації з його допомогою функцій неповного комбінаційного дешифратора з формуванням заданих активних рівнів вихідних сигналів в зазначених діапазонах.
Додаток А Оформлення титульної сторінки
Назва міністерства
Назва навчального закладу
Кафедра назва кафедри
Лабораторна робота № номер
з дисципліни «Назва дисципліни»
на тему : Тема лабораторної роботи
Варіант Nномер варіанту
Виконав ( ла ) студент ( ка ) гр. шифр групи :
П.I.П. студента (ки)
Перевірив:
П.I.П. викладача
Назва міста
Рік виконання роботи
Додаток Б Приклад оформлення титульної сторінки
Міністерство освіти і науки України
ПВНЗ «Хмельницький університет економіки і підприємництва»
Кафедра інформаційних технологій і систем
Лабораторна робота № 1
з дисципліни «Комп’ютерна схемотехніка»
на тему : Дослідження логічних елементів
Варіант 5
Виконала студентка гр. ПРм-21:
Савчук К.В.
Перевірив:
Чешун В.М.
Хмельницький
2008
Додаток В. Методика визначення нумерації контактів мікросхем
Для виконання лабораторних робіт з дисципліни «Комп’ютерна схемотехніка» використовуються мікросхеми з типом логіки ТТЛ або ТТЛш, які, переважно, виготовляються в DIP-корпусах. Нумерація контактів мікросхем в DIP-корпусах відлічується від ключа, що наноситься на мікросхему при виготовленні корпуса. Надпис на корпусі мікросхеми наноситься значно пізніше і при серійному виробництві досить часто може не співпадати із напрямком нумерації контактів, тому він не є орієнтиром для визначення нумерації контактів мікросхем.
Ключ для визначення нумерації контактів мікросхем є «викривленням» корпусу мікросхеми і може мати форму трикутника, півкола, крапки або іншу (рисунок В.1).
Рисунок В.1 – Приклади ключів на корпусі мікросхем
Для визначення порядку нумерації контактів мікросхеми потрібно зорієнтувати її корпус таким чином, щоб ключ знаходився з лівої сторони. Перший контакт мікросхеми в такому положенні буде знаходитись знизу під ключем. Подальша нумерація ведеться починаючи від ключа по корпусу мікросхеми в напрямку проти ходу годинникової стрілки (рисунок В.2).
Рисунок В.2 – Нумерація контактів в DIP-корпусі на прикладі мікросхеми з чотирнадцятьма виводами
Додаток Г. Перелік наявних на стенді мікросхем логічних елементів, їх функції та умовні графічні зображення
|
Тип мікросхеми |
Функції логічних елементів |
Кількість елементів в корпусі |
Кількість корпусів на стенді |
|
К555ЛА1 |
4І-НЕ |
2 |
1 |
|
К555ЛА2 |
8І-НЕ |
1 |
1 |
|
К555ЛА3 |
2І-НЕ |
4 |
1 |
|
К555ЛА4 |
3І-НЕ |
3 |
1 |
|
К555ЛЕ1 |
2АБО-НЕ |
4 |
1 |
|
К555ЛЕ4 |
3АБО-НЕ |
3 |
1 |
|
К555ЛЕ7 |
5АБО-НЕ |
2 |
1 |
|
К555ЛИ1 |
2І |
4 |
1 |
|
К555ЛИ3 |
3І |
3 |
1 |
|
К555ЛИ6 |
4І |
2 |
1 |
|
К555ЛЛ1 |
2АБО |
4 |
1 |
|
К555ЛН1 |
НЕ |
6 |
1 |
|
К555ЛП5 |
2 виключальне АБО |
4 |
1 |
Додаток Д. Умовні графічні зображення наявних на стенді мікросхем
