Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2
Елементи комбінаційної логіки
ЛОГІЧНИЙ ЕЛЕМЕНТ I-НІ
Мета роботи: отримати навички із використання логічних елементів (мікросхем) для здійснення логічної операції I-НІ.
Знати: сутність логічної операції I-НІ, методику використання мікросхеми К155ЛА3 для виконання логічної операції I-НІ.
Вміти: користуватись логічним елементом (мікросхемою К155ЛА3), використовувати логічну операцію I-НІ в цифровому пристрої при роботі з інформацією.
Обладнання: лабораторний стенд, з'єднувальні провідники, інструкція до лабораторної роботи.
КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
Існують набори логічних функцій, які називаються повними. Це набори, за допомогою кожного з яких можна реалізувати будь-яку, скільки завгодно складну логічну функцію, тобто побудувати цифрову схему будь-якої складності. Найбільший інтерес представляють повні набори, що складаються всього з однієї функції. До таких наборів відносяться функції АБО–НІ і І-НІ. Це означає, що, маючи достатню кількість логічних елементів, наприклад І–НІ, можна побудувати будь-яку, скільки завгодно складну, цифрову схему.
Елемент І-НІ. Він реалізовує функцію Шеффера. У елементі І-НІ спочатку виробляється логічне множення всіх вхідних сигналів, а потім отриманий сигнал інвертується, тобто на виході буде “1” при рівності будь-якого вхідного сигналу “0”, і з'явиться “0” лише при всіх одиничних вхідних сигналах.
Це означає, що, маючи достатню кількість логічних елементів, наприклад І–НІ, можна побудувати будь-яку, скільки завгодно складну, цифрову схему.
На рисунку 1 представлена електрична схема логічного елемента І-НІ, його позначення та таблиця істинності цього елемента:
Елемент І-НІ
.
Еквівалентна схема логічного елемента І-НІ у додатній логіці. Логіка називається додатньою, якщо високий рівень вихідного сигналу відповідає одиниці, а низький – нулю, у протилежному випадку логіка називається від’ємною.
Логічні елементи типу ТТЛ (транзисторно-транзисторні) широко росповсюджені в техніці (серії 155, 133, 130, К131, 533, К555 …), саме вони і будуть розглядатися далі. Представлений схемно логічний елемент в додатній логіці працює як І-НІ, у від’ємній логіці як АБО-НІ.
Логічні елементи реалізуються у вигляді інтегральних мікросхем, коли в одному корпусі виконується відразу декілька логічних елементів. Цифрові інтегральні мікросхеми призначені для обробки і зберігання інформації, представленої у вигляді двійкових чисел. Випускаються ІМС серіями. По прийнятій системі умовне позначення мікросхеми повинне складатися з чотирьох елементів:
перший – цифра, що визначає конструктивно-технологічну групу (1, 5, 6, 7 – напівпровідникові; 2, 4, 8 – гібридні; 3 – плівкові і ін.);
другий – дві або три цифри (від 00 до 999), що визначають порядковий номер серії мікросхем. Таким чином, перші два елементи (три або чотири цифри) визначають повний номер серії;
третій – дві букви, що визначають функціональне призначення мікросхеми по підгрупі (генератори – Г, логічні елементи – Л, формувачі – А, пристрої, що запам'ятовують, – Р і так далі) і вигляду усередині підгрупи (елемент І – І, елемент НІ – Н, елемент І-НІ–А, елемент АБО – Л, елемент АБО–НІ – Е, елемент І–ІЛІ–НЕ – Р, елемент що ВИКЛЮЧАЮЧЕ АБО – П і так далі);
четвертий – умовний номер за функціональною ознакою в даній серії. Так, наприклад, логічні елементи І-НІ на два або три входи повинні мати різні номери (двухвходовий елемент І-НІ – ЛА3, трехвходовий елемент І-НІ – ЛА4 і так далі).
Нижче наведено декілька прикладів умовного позначення напівпровідникових мікросхем:
555ЛА2 – восьмивходовий елемент І-НІ транзисторно-транзисторної логіки (ТТЛ);
561ЛА7 – чотири двохвходових елементи І-НІ КМОП (комплемент металл–окисел–напівпроводник) логіки.
Перед номером серії можуть ставитися додаткові букви: К – мікросхема широкого вживання, наприклад, К176ІЕ4; М– керамічний корпус, наприклад, КМ155ІМ3.
На рисунку 2 показані умовні графічні позначення і цоколівка (нумерація виводів) деяких типових логічних елементів широко поширених серій: К155, К555 (ТТЛ), К176, К561 (КМДП). На умовних графічних позначеннях виводи, до яких підключається джерело живлення, зазвичай не показують. У всіх представлених мікросхем рисунку 2 плюс джерела живлення підключається до 14–го виводу, а мінус, тобто загальний дріт, – до сьомого. Детальні дані по логічних елементах можна знайти в довідниках.
Рис. 2
САМОСТІЙНА ПІДГОТОВКА
ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ
ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ
1. Підготуйте лабораторний стенд:
Увага: Без дозволу викладача підключати лабораторний стенд до мережі заборонено!
2. Виконайте з'єднання контактів згідно схеми та таблиці 1.
Результати дослідження занесіть у таблицю 1 (знак „+”та сигнал діоду відповідає коду 1, знак „–” та відсутність сигналу на діоді відповідає коду 0).
3. Запишіть у звіт зміст логічної операції I-НІ,
4. Зарисуйте схему лабораторного стенду та логічного елемента
звіт ДО РоБОТИ
У звіті потрібно:
ПИТАННЯ ДЛЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ
1. Як схематично позначається елемент, що виконує логічну операцію I-НІ?
2. В чому полягає зміст логічної операції I-НІ?
3. Дайте загальну характеристику мікросхемам, які виконують логічну операцію I-НІ.
4. Запишіть аналітичне рівняння логічної операції I-НІ.
ЛІТЕРАТУРА
1. Угрюмов Е.П. Проектирование элементов и узлов ЗВМ. -М.: Высш. школа. 1987. -318с.
2. Грицевский М.П., Мамченко А.Е., Степенский Б.М. Основы автоматики, импульсной и вычислительной техники. - М.: Радио и связь, 1987. - 384 с.
3. Микросхемы и их применение. Справочное пособие. - М.: Радио и связь. -1985. -272 с.
4. Гальперин М.В. Практическая схемотехника в промышленной автоматике. Знергоатомизад, 1987. - 320 с.
5. Схемотехника ЗВМ / Под ред. Соловьева Г.Н. - М.: Высш. школа, 1985. - 392 с.
6. Коренейчук В.Й., Тарасенко В.П., Мишинський Ю.Н. Вычислительные устройства на микросхемах. Справочник. - К.: Техника, 1986. -264 с.
7. Любимов К.В., Новиков С.М. Знакомимся с злектрическими цепями. - М.: Наука, 1981. -110с.
8. Паршин А.С., Борисов В.Г. Введение в цифровую технику. - М.: Радио и связь, 1987. -64с.
ВАРІАНТИ ІНДИВІДУАЛЬНИХ ЗАВДАНЬ
1. Користуючись літературою, з'ясуйте теоретичні питання теми лабораторної роботи та дайте відповіді на питання для самоконтролю.
2. Виконайте практичну частину роботи згідно порядку виконання (звітуйтесь викладачу після виконання кожного розділу лабораторної роботи лише потім переходити до наступного розділу).
3. Підготуйте звіт з виконаної лабораторної роботи.
Таблиця І
|
№ досліду |
Номер контакту |
Стан діоду (1 або 2) |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
1. |
1 |
1 |
|
|
2. |
1 |
0 |
|
|
3. |
0 |
1 |
|
|
4. |
0 |
0 |
|
PAGE 1
+5В
мітка
Таблиця істинності