скачать книгу бесплатно
= F
.
7. Устанавливаем курсор на вторую строку левой колонки и в окошке Binary печатаем (рис.6) 4 входных сигнала 0101 (0101
= 5
), указанных крупным шрифтом в задании или синим цветом на рис.2.
8. Нажимаем на клавишу Step (шаг) генератора сигналов и получаем результат, показанный на рис.7. Проверяем по индикаторам, подаются ли нужные сигналы на входы схемы ЦУ (мелким шрифтом в задании или красным цветом на рис.2). Определить по индикаторам значения сигналов на входах и выходах всех элементов. Сравниваем эти значения с результатами предварительного задания для данной лабораторной работы, выполненными красным цветом на рис.3. В данном случае результаты совпадают, то есть схема сработала правильно.
9. Еще раз нажимаем на клавишу Step генератора сигналов и получаем результат, показанный на рис.8. Проверяем по индикаторам, подаются ли нужные сигналы на входы схемы ЦУ (крупным шрифтом в задании или синим цветом на рис.2). Определить по индикаторам значения сигналов на входах и выходах всех элементов. Сравниваем эти значения с результатами предварительного задания для данной лабораторной работы, выполненными синим цветом на рис.3. В данном случае результаты тоже совпадают, то есть схема сработала правильно.
Лабораторная работа №2
«Исследование работы ЦУ на логических элементах в динамическом режиме»
Предварительное задание
Перед выполнением задания следует рассмотреть Пример 2 из §1.2 [Л1].
Исследовать работу схемы в динамическом режиме: построить временные диаграммы для всех элементов при заданных изменениях уровней сигналов на входах (рис.1):
Порядок выполнения работы
1. Запустить программу исследования работы элементов и устройств электроники и микроэлектроники «Elektroniks Workbehch».
2. Собрать схему комбинационного ЦУ своего варианта из предварительного задания для данной лабораторной работы.
3. Развернуть панель генератора сигналов (рис.2).
4. В окошках Frequency (частота) установить частоту изменения входных сигналов 8 кГц (рис.2).
5. Так как согласно заданию рассматриваются только 4 тактовых интервала, то мы будем использовать 4 строки левой колонки генератора сигналов с адресами 0000, 0001, 0010 и 0011. Поэтому в окошке Final (рис.2) печатается адрес последней нужной нам строки 0011.
6. Установить курсор на первую строку левой колонки и в окошке Binary напечатать (рис.2) 4 входных сигнала 0100 1-го тактового интервала (в предварительном задании на рис.1 выделены красным цветом)
Напоминаем: входные сигналы можно печатать не в окошке Binary, а непосредственно в левой колонке генератора сигналов. Но в этом случае следует иметь в виду, что здесь информация выражается в шестнадцатиричном коде: 0000
= 0
, 0001
= 1
, 0010
= 2
, 0011
=3
, 0100
=4
, …, 1111
= F
.
7. Аналогично установить сигналы следующих тактовых интервалов.
8. Развернуть панель логического анализатора (рис.3).
9. Нажать на клавишу Burst (взрыв) генератора сигналов. Тогда генератор последовательно, в 4 такта, выдаст 4 группы сигналов на входы схемы, и остановится. При этом логический анализатор покажет изменение сигналов на входах ЦУ и выходах всех элементов.
10. Сравнить показания логического анализатора с построенной временной диаграммой при выполнении предварительного задания и сделать вывод.
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
Для примера снова рассмотрим вариант №26 (Рис.4).
Выполнение предварительного задания
Исследуем работу схемы (рис.4) в динамическом режиме: построим временные диаграммы для всех элементов при предварительно заданных изменениях уровней сигналов на входах (рис.5).
Примечание: Подробное описание решения поставленной задачи приведено в Примере 2 из §1.2 [Л1].
Выполнение лабораторной работы
1. Запускаем программу исследования работы элементов и устройств электроники и микроэлектроники «Elektroniks Workbehch».
2. Собираем схему комбинационного ЦУ нашего 26-го варианта (рис.6) для ее исследования в динамическом режиме.
3. Разворачиваем панель генератора сигналов (рис.2).
4. В окошках Frequency (частота) устанавливаем частоту изменения входных сигналов 8 кГц (рис.2).
5. Так как согласно заданию рассматриваются только 4 тактовых интервала, то мы будем использовать 4 строки левой колонки генератора сигналов с адресами 0000, 0001, 0002 и 0003. Поэтому в окошке Final (рис.2) печатаем адрес последней нужной нам строки 0003.
6. Устанавливаем курсор на первую строку левой колонки и в окошке Binary печатаем (рис.2) 4 входных сигнала 0100 1-го тактового интервала (в предварительном задании на рис.1 выделены красным цветом).
Напоминаем: входные сигналы можно печатать не в окошке Binary, а непосредственно в левой колонке генератора сигналов. Но в этом случае следует иметь в виду, что здесь информация выражается в шестнадцатиричном коде: 0100
= 4
.
7. Устанавливаем курсор на вторую строку левой колонки и в окошке Binary печатаем (рис.7) 4 входных сигнала 1011 2-го тактового интервала (в предварительном задании на рис.1 выделены синим цветом). Эти же сигналы можно указать непосредственно в левой колонке в шестнадцатиричном коде: 1011
=В
.
8. Устанавливаем курсор на третью строку левой колонки и в окошке Binary печатаем (рис.8) 4 входных сигнала 0110 3-го тактового интервала (в предварительном задании на рис.1 выделены зеленым цветом). Эти же сигналы можно указать непосредственно в левой колонке в шестнадцатиричном коде: 0110
=6
.
9. Устанавливаем курсор на четвертую строку левой колонки и в окошке Binary печатаем (рис.9) 4 входных сигнала 0000 4-го тактового интервала (в предварительном задании на рис.1 выделены розовым цветом). Эти же сигналы можно указать непосредственно в левой колонке в шестнадцатиричном коде: 0000
= 0
.
10. Разворачиваем панель логического анализатора (рис.3).
11. Нажимаем на клавишу Burst (взрыв) генератора сигналов. Тогда генератор последовательно, в 4 такта, выдаст 4 группы сигналов на входы схемы, и остановится. При этом логический анализатор покажет изменение сигналов на входах ЦУ и выходах всех элементов (рис.10).
12. Сравниваем показания логического анализатора (рис.10) с построенной временной диаграммой (рис.5) при выполнении предварительного задания и делаем вывод: в рассмотренных 4-х тактах схема работает правильно.
Лабораторная работа №3
«Исследование работы ИМС логических элементов НЕ, И»
Предварительное задание
Перед выполнением задания следует рассмотреть Пример 1 из §1.2 [Л1].
1. Начертить в отчете микросхему КР1533ЛН1. Составить таблицу истинности элемента НЕ.
2. Начертить в отчете микросхему КР1533ЛИ1. Составить таблицу истинности элемента 2И.
3. Начертить в отчете микросхему КР1533ЛИ3. Составить таблицу истинности элемента 3И.
Порядок выполнения работы
1. Запустить программу исследования работы элементов и устройств электроники и микроэлектроники «Elektroniks Workbehch».
2. Собрать схему (рис.1) для исследования работы микросхемы SN74ALS04А фирмы «Texas Instruments Inc.» (российский аналог – микросхема КР1533ЛН1), содержащей 6 элементов НЕ. Примечание: в схеме на рис.1 используется 1-й элемент данной микросхемы. Учащиеся применяют элемент, номер которого совпадает с номером компьютера.
Новые элементы, которые появляются в этой работе:
Так как маркировка микросхемы SN74LS04А содержит цифры 74, то из этого меню нужно вытащить на поле значок «74хх». При этом появляется список микросхем серии «74хх», из которого нужно выбрать нужную микросхему «7404» и нажать на клавишу «Accept» («Установить»):
3. Показать работу выбранного элемента НЕ данной микросхемы для обоих значений входных сигналов. Убедиться, что элемент работает в соответствии с составленной таблицей истинности. Результат показать преподавателю.
Примечания к пунктам 3, 5, 7. Напоминаем: на панели генератора сигналов в строке Final следует указать адрес последней строки в левой колонке (в данном случае – количество строк таблицы истинности), причем счет начинается с 0: 0000, 0001, 0002, 0003 и т. д.
5. Показать работу выбранного элемента 2И данной микросхемы для всех комбинаций входных сигналов. Убедиться, что элемент работает в соответствии с составленной таблицей истинности. Результат показать преподавателю.
7. Показать работу выбранного элемента 3И данной микросхемы для всех комбинаций входных сигналов. Убедиться, что элемент работает в соответствии с составленной таблицей истинности. Результат показать преподавателю.
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
Предположим для примера, что мы сидим за компьютером №1.
Выполнение предварительного задания
1. Чертим микросхему КР1533ЛН1 (рис.4). Обозначения выводов соответствует обозначениям микросхемы SN74ALS04А фирмы «Texas Instruments Inc.», которая является прямым аналогом микросхемы КР1533ЛН1 и будет исследоваться в данной лабораторной работе.
2. Составим таблицу истинности элемента НЕ (табл.3).
3. Чертим микросхему КР1533ЛИ1 (рис.5).
4. Составляем таблицу истинности элемента 2И (табл.4). Этот элемент имеет 2 входа, поэтому в таблице истинности будет 2
=4 строки. Напомним, что элемент 2И выполняет логическое умножение 2 сигналов Х1,Х2 и выдает полученный результат на выходе Y.
5. Чертим микросхему КР1533ЛИ3 (рис.6).
6. Составляем таблицу истинности элемента 3И (табл.5). Этот элемент имеет 3 входа, поэтому в таблице истинности будет 2
=8 строк. Напомним, что элемент 3И выполняет логическое умножение 3 сигналов Х1,Х2,Х3 и выдает полученный результат на выходе Y.
Выполнение лабораторной работы
1. Запускаем программу исследования работы элементов и устройств электроники и микроэлектроники «Elektroniks Workbehch».
2. Собираем схему (рис.1) для исследования работы микросхемы SN74ALS04А фирмы «Texas Instruments Inc.» (российский аналог – микросхема КР1533ЛН1), содержащей 6 элементов НЕ. Согласно пункту 2 «Порядка выполнения работы» будем использовать 1-й элемент данной микросхемы (выделен красным цветом на рис.4).
3. Разворачиваем панель генератора сигналов. Настройка генератора сигналов производится так, как подробно описано в лабораторных работах 1 и 2.
4. В составленной таблице истинности элемента НЕ имеется 2 строки, поэтому в левой колонке генератора сигналов будем использовать тоже 2 строки с адресами 0000, 0001. Последний нужный адрес 0001 указываем в окошке Final генератора сигналов.
5. Устанавливаем курсор на первую строку левой колонки.
6. В окошке Binary печатаем входной сигнал первой строки таблицы истинности: 0 (0
=0000
=0
).
