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 №1
Елементи комбінаційної логіки
ЛОГІЧНИЙ ЕЛЕМЕНТ I
Мета роботи: отримати навички із використання логічних елементів (мікросхем) для здійснення логічної операції I.
Знати: сутність логічної операції I, методику використання мікросхеми К155ЛИ1 для виконання логічної операції I.
Вміти: користуватись логічним елементом (мікросхемою К155ЛИ1), використовувати логічну операцію І в цифровому пристрої при роботі з інформацією.
Обладнання: лабораторний стенд, з'єднувальні провідники, інструкція до лабораторної роботи.
КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
У основі обробки комп'ютером інформації лежить алгебра логіки, розроблена Дж. Булем. Було доведено, що всі електронні схеми ЕОМ можуть бути реалізовані за допомогою логічних елементів І, АБО, НІ.
Елемент І (рисунок 1)
|
A |
B |
C |
|
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
Рис. 1
Якщо на входи Вх1 і Вх2 подані сигнали низького рівня (логічні “0”), то обидва транзистори закрито, струм через них не проходить, вихідна напруга на Вих близько до нуля. Хай на один з входів подана висока напруга (“1”). Тоді відповідний транзистор відкриється, проте інший залишиться закритим, і струм через транзистори і опір проходіть не буде. Отже, при подачі напруги високого рівня лише на один з транзисторів, схема не перемикається і на виході залишається напруга низького рівня. І лише при одночасній подачі на входи сигналів високого рівня на виході ми також отримаємо сигнал високого рівня.
Елемент НІ (рисунок 2)
|
A |
|
|
0 |
1 |
|
1 |
0 |
Рис. 2
При подачі на вхід схеми сигналу низького рівня (0) транзистор буде замкнутий, тобто струм через нього проходіть не буде, і на виході буде сигнал високого рівня (1). Якщо ж на вхід схеми подати сигнал високого рівня, то транзистор “відкриється”, почне пропускати електричний струм. На виході за рахунок падіння напруги встановиться напруга низького рівня. Таким чином, схема перетворить сигнали одного рівня в іншій, виконуючи логічну функцію.
Елемент АБО (рисунок 3)
|
А |
В |
С |
|
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
Функція АБО - логічне складання (диз'юнкція), її результат дорівнює 1, якщо хоч би 1 з аргументів рівний 1. Тут транзистори включені паралельно один одному. Якщо обидва закриті, то їх загальний опір великий і на виході буде сигнал низького рівня (логічний “0”). Досить подати сигнал високого рівня на один з транзисторів, як схема почне пропускати струм, і на опорі навантаження встановиться також сигнал високого рівня (логічна “1”).
Таким чином, кожній базовій логічній функції – І, АБО, НІ - відповідає особливим чином сконструйована схема, звана логічним елементом. Комбінуючи сигнали, що позначають логічні змінні, і виходи, відповідні логічним функціям, за допомогою логічних елементів, користуючись таблицею істинності або представленням логічної функції у вигляді КНФ і ДНФ, можна скласти структурну або функціональну схему (див. приклади на рисунку 4), що є основою для апаратної реалізації схеми.
Аналізуючи функціональну схему, можна зрозуміти, як працює логічний пристрій, тобто дати відповідь на питання: яку функцію вона виконує. Не менш важливою формою опису логічних пристроїв є структурна формула. Покажемо на прикладі як виписують формулу за заданою функціональною схемою (1 схема). Ясно, що елемент І здійснює логічне множення значень і В. Над результатом в елементі НІ здійснюється операція заперечення, тобто обчислюється значення виразу: . Формула і є структурна формула логічного пристрою. Отже, основні логічні функції позначаються :
|
Інверсія |
|
|
Кон’юнкція |
|
|
Диз’юнкція |
САМОСТІЙНА ПІДГОТОВКА
ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ
ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ
1. Підготуйте лабораторний стенд:
- виконайте вправи із з'єднання контакті мікросхеми К155ЛИ1, що забезпечує виконання логічної операції І;
- продемонструйте дані дії викладачу і отримайте дозвіл на підключення лабораторного стенду до мережі живлення.
Увага: Без дозволу викладача підключати лабораторний стенд до мережі заборонено!
2. Зарисуйте схему лабораторного стенду та логічного елемента:
3. 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).
звіт ДО РоБОТИ
У звіті потрібно:
ПИТАННЯ ДЛЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ
1. Як схематично позначається елемент, що виконує логічну операцію І?
2. В чому полягає зміст логічної операції І?
3. Дайте загальну характеристику мікросхемам, які виконують логічну операцію І.
4. Запишіть аналітичне рівняння логічної операції І.
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 практичне завдання: дана логічна схема, яка побудована на основі булевського виразу - Y = Ē /\ I \/ Ē /\ A \/ Ā /\ E
Дослідіть та переконайтеся по таблиці у результатах.
|
A |
E |
I |
Y |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
3. Для кожної з функціональних схем виписати відповідну структурну формулу. Скласти таблицю відповідностей.
4. Виконайте практичну частину роботи згідно порядку виконання (звітуйтесь викладачу після виконання кожного розділу лабораторної роботи лише потім переходити до наступного розділу).
5. 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 7
+5В
Таблиця істинності
Рис. 4
Таблиця істинності
Рис. 3
Вих
Вих
Вих
Таблиця істинності