скачать книгу бесплатно
7. Устанавливаем курсор на вторую строку левой колонки.
8. В окошке Binary печатаем входной сигнал второй строки таблицы истинности: 1 (1
=0001
=1
).
9. Нажимаем на клавишу Step и получаем картинку, показанную на рис.7.
10. Сверяем полученный результат с таблицей истинности элемента НЕ (табл.3). Действительно, при подаче на вход Х (1А в микросхеме SN74ALS04А) сигнала 0 на выходе Y (1Y в микросхеме SN74ALS04А) формируется сигнал 1.
11. Еще раз нажимаем на клавишу Step и получаем картинку, показанную на рис.8.
12. Сверяем полученный результат с таблицей истинности элемента НЕ (табл.3). Действительно, при подаче на вход Х (1А в микросхеме SN74ALS04А) сигнала 1 на выходе Y (1Y в микросхеме SN74ALS04А) формируется сигнал 0.
13. Собираем схему (рис.9) для исследования работы микросхемы SN74ALS08 фирмы «Texas Instruments Inc.» (российский аналог – микросхема КР1533ЛИ1), содержащей 4 элемента 2И. Согласно табл.1 будем использовать 2-й элемент данной микросхемы (выделен красным цветом на рис.5).
14. Разворачиваем панель генератора сигналов. Настройка генератора сигналов производится так, как подробно описано в лабораторных работах 1 и 2.
15. В составленной таблице истинности элемента 2И имеется 4 строки, поэтому в левой колонке генератора сигналов будем использовать тоже 4 строки с адресами 0000, 0001, 0002, 0003. Последний нужный адрес 0003 указываем в окошке Final генератора сигналов.
16. Устанавливаем курсор на первую строку левой колонки.
17. В окошке Binary печатаем входные сигналы первой строки таблицы истинности: 00 (00
=0000
=0
).
18. Устанавливаем курсор на вторую строку левой колонки.
19. В окошке Binary печатаем входные сигналы второй строки таблицы истинности: 01 (01
=0001
=1
).
20. Устанавливаем курсор на третью строку левой колонки.
21. В окошке Binary печатаем входные сигналы третьей строки таблицы истинности: 10 (10
=0010
=2
).
22. Устанавливаем курсор на четвертую строку левой колонки.
23. В окошке Binary печатаем входные сигналы четвертой строки таблицы истинности: 11 (11
=0011
=3
).
24. Нажимаем на клавишу Step и получаем картинку, показанную на рис.10.
25. Сверяем полученный результат с таблицей истинности элемента 2И (табл.4). Действительно, при подаче на входы Х1 (2А в микросхеме SN74ALS08) и Х2 (2В в микросхеме SN74ALS08) сигналов 0 и 0 на выходе Y (2Y в микросхеме SN74ALS08) формируется сигнал 0 (результат логического умножения).
26. Еще раз нажимаем на клавишу Step и получаем картинку, показанную на рис.11.
27. Сверяем полученный результат с таблицей истинности элемента 2И (вторая строка табл.4). Действительно, логическое умножение сигналов 0 и 1 дает на выходе сигнал 0.
28. В третий раз нажимаем на клавишу Step и получаем картинку, показанную на рис.12.
29. Сверяем полученный результат с таблицей истинности элемента 2И (третья строка табл.4). Действительно, логическое умножение сигналов 1 и 0 дает на выходе сигнал 0.
30. Последний раз нажимаем на клавишу Step и получаем картинку, показанную на рис.13.
31. Сверяем полученный результат с таблицей истинности элемента 2И (четвертая строка табл.4, выделена красным цветом). Действительно, только логическое умножение сигналов 1 и 1 дает на выходе сигнал 1.
32. Собираем схему (рис.3) для исследования работы микросхемы SN74ALS15 фирмы «Texas Instruments Inc.» (российский аналог – микросхема КР1533ЛИ3), содержащей 3 элемента 3И. Согласно табл.2 будем использовать 1-й элемент данной микросхемы (выделен красным цветом на рис.6).
33. Разворачиваем панель генератора сигналов.
34. В составленной таблице истинности элемента 3И имеется 8 строк, поэтому в левой колонке генератора сигналов будем использовать тоже 8 строк с адресами 0000, 0001, …, 0007. Последний нужный адрес 0007 указываем в окошке Final генератора сигналов.
35. Дальнейшую настройку генератора сигналов производим так, как подробно описано в лабораторных работах 1 и 2, а также пунктах 16—23 данной работы. В результате генератор сигналов будет иметь вид, показанный на рис.14.
36. Нажимаем на клавишу Step и получаем картинку, показанную на рис.15.
37. Сверяем полученный результат с таблицей истинности элемента 3И (табл.5). Действительно, при подаче на входы Х1, Х2 и Х3 (соответственно 1А, 1В и 1С в микросхеме SN74ALS15) сигналов 0, 0 и 0 на выходе Y (1Y в микросхеме SN74ALS15) формируется сигнал 0 (результат логического умножения).
38. Еще раз нажимаем на клавишу Step и получаем картинку, показанную на рис.16.
39. Сверяем полученный результат с таблицей истинности элемента 3И (вторая строка табл.5). Действительно, логическое умножение сигналов 0, 0 и 1 дает на выходе сигнал 0.
40. Аналогично проверяем остальные строки таблицы истинности и убеждаемся, что только при наличии сигналов 1, 1 и 1 на входах элемента (в табл.5 эта строка выделена красным цветом) формируется сигнал 1 на его выходе (рис.17).
Лабораторная работа №4
«Исследование работы ИМС логических элементов ИЛИ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ»
Предварительное задание
Перед выполнением задания следует рассмотреть Пример 1 из §1.2 [Л1].
1. Начертить в отчете микросхему КР1533ЛЛ1. Составить таблицу истинности элемента 2ИЛИ.
2. Начертить в отчете микросхему КР1533ЛА1. Составить таблицу истинности элемента 4И-НЕ.
3. Начертить в отчете микросхему КР1533ЛЕ1. Составить таблицу истинности элемента 2ИЛИ-НЕ.
Порядок выполнения работы
1. Запустить программу исследования работы элементов и устройств электроники и микроэлектроники «Elektroniks Workbehch».
3. Показать работу выбранного элемента 2ИЛИ данной микросхемы для всех комбинаций входных сигналов. Убедиться, что элемент работает в соответствии с составленной таблицей истинности. Результат показать преподавателю.
5. Показать работу выбранного элемента 4И-НЕ данной микросхемы для всех комбинаций входных сигналов. Убедиться, что элемент работает в соответствии с составленной таблицей истинности. Результат показать преподавателю.
6. Собрать схему (рис.3) для исследования работы микросхемы SN74ALS02 фирмы «Texas Instruments Inc.» (российский аналог – микросхема КР1533ЛЕ1), содержащей 4 элемента 2ИЛИ-НЕ. Примечание: в схеме на рис.3 используется 1-й элемент данной микросхемы. Учащиеся применяют элемент, номер которого определяется по таблице 1.
7. Показать работу выбранного элемента 2ИЛИ-НЕ 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 №2.
Выполнение предварительного задания
1. Чертим микросхему КР1533ЛЛ1 (рис.4).
2. Составляем таблицу истинности элемента 2ИЛИ (табл.3). Этот элемент имеет 2 входа, поэтому в таблице истинности будет 2
=4 строки. Напомним, что элемент 2ИЛИ выполняет логическое сложение 2 сигналов Х1,Х2.
3. Чертим микросхему КР1533ЛА1 (рис.5).
4. Составляем таблицу истинности элемента 4И-НЕ (табл.4). Этот элемент имеет 4 входа, поэтому в таблице истинности будет 2
=16 строк. Напомним, что элемент 4И-НЕ выполняет логическое умножение 4 сигналов Х1,Х2, Х3, Х4 с последующим инвертированием полученного результата.
5. Чертим микросхему КР1533ЛЕ1 (рис.6).
6. Составляем таблицу истинности элемента 2ИЛИ-НЕ (табл.5). Этот элемент имеет 2 входа, поэтому в таблице истинности будет 2
=4 строки. Напомним, что элемент 2ИЛИ выполняет логическое сложение 2 сигналов Х1,Х2 с последующим инвертированием полученного результата.
Выполнение лабораторной работы
1. Запускаем программу исследования работы элементов и устройств электроники и микроэлектроники «Elektroniks Workbehch».
2. Собираем схему (рис.7) для исследования работы микросхемы SN74ALS32А фирмы «Texas Instruments Inc.» (российский аналог – микросхема КР1533ЛЛ1), содержащей 4 элемента 2ИЛИ. Согласно табл.1 используем 3-й элемент данной микросхемы (выделен красным цветом на рис.4).
3. Разворачиваем панель и настраиваем генератор сигналов аналогично пунктам 14—23 предыдущей лабораторной работы.
4. Выполняем исследование работы элемента 2ИЛИ данной микросхемы аналогично пунктам 24—31 предыдущей лабораторной работы. Особо обратим внимание на последнюю 4-ю строку таблицы истинности (в табл.3 выделена красным цветом): при нажатии на клавишу Step четвертый раз (рис.8) видим, что при логическом сложении поступающих на входы сигналов 1 и 1 на выходе Y формируется сигнал 1 (при арифметическом сложении получается 2).
5. Собираем схему (рис.9) для исследования работы микросхемы SN74ALS20А фирмы «Texas Instruments Inc.» (российский аналог – микросхема КР1533ЛА1), содержащей 2 элемента 4И-НЕ. Будем использовать 2-й элемент данной микросхемы согласно табл.2 (выделен красным цветом на рис.5).
6. Разворачиваем панель генератора сигналов.
7. В составленной таблице истинности элемента 4И-НЕ (табл.4) имеется 16 строк, поэтому в левой колонке генератора сигналов будем использовать тоже 16 строк с адресами 0000, 0001, …, 000F. Последний нужный адрес 000F указываем в окошке Final генератора сигналов.
8. Дальнейшую настройку генератора сигналов производим так, как подробно описано в предыдущих лабораторных работах. В результате генератор сигналов будет иметь вид, показанный на рис.10.
9. Выполняем исследование работы элемента 4И-НЕ данной микросхемы, нажимая на клавишу Step 16 раз и проверяя получаемые результаты по таблице истинности (аналогично пунктам 24—31 предыдущей лабораторной работы.
Особо обратим внимание на последнюю 16-ю строку таблицы истинности (в табл.4 выделена красным цветом): при нажатии на клавишу Step 16-й раз (рис.11) видим, что при на выходе формируется сигнал 0 только при наличии сигналов 1 на всех входах.
10. Собираем схему (рис.12) для исследования работы микросхемы SN74ALS02 фирмы «Texas Instruments Inc.» (российский аналог – микросхема КР1533ЛЕ1), содержащей 4 элемента 2ИЛИ-НЕ. Согласно табл.1 используем 3-й элемент данной микросхемы (выделен красным цветом на рис.6).
11. Разворачиваем панель и настраиваем генератор сигналов аналогично пунктам 14—23 предыдущей лабораторной работы.
12. Выполняем исследование работы элемента 2ИЛИ-НЕ данной микросхемы аналогично пунктам 24—31 предыдущей лабораторной работы.
Особо обратим внимание на первую строку таблицы истинности (в табл.5 выделена красным цветом): при нажатии на клавишу Step первый раз (рис.13) видим, что только при наличии на входах сигналов 0 и 0 на выходе формируется сигнал 1.
Лабораторная работа №5
«Исследование работы прочих логических элементов»
Предварительное задание
Перед выполнением задания следует рассмотреть Пример 1 из §1.2 [Л1].
1. Начертить в отчете микросхему КР1533ЛП5. Составить таблицу истинности элемента «исключающее 2ИЛИ».
2. Начертить в отчете микросхему КР1533АП4.
3. Начертить в отчете схему мажоритарного элемента «2 из 3» (рис.3, но по «восточному» стандарту). Составить таблицу истинности такого элемента. Указать карандашом (для одной комбинации входных сигналов) и ручкой (для другой комбинации входных сигналов) значения сигналов на входах и выходах всех элементов при наличии разрешения. Комбинации входных сигналов (входные коды) указаны в табл.1.
Порядок выполнения работы
1. Запустить программу исследования работы элементов и устройств электроники и микроэлектроники «Elektroniks Workbehch».
3. Показать работу выбранного элемента «исключающее 2ИЛИ» данной микросхемы для всех комбинаций входных сигналов. Убедиться, что элемент работает в соответствии с составленной таблицей истинности. Результат показать преподавателю.
4. Собрать схему (рис.2) для исследования работы микросхемы SN74ALS241А фирмы «Texas Instruments Inc.» (российский аналог – микросхема КР1533АП4), содержащей два четырехразрядных магистральных передатчика, каждый из которых имеет по четыре буферных повторителя с тремя состояниями и повышенным коэффициентом разветвления. Примечание: в схеме на рис.4 используется 1-й передатчик данной микросхемы. Учащиеся применяют тот передатчик, номер которого определяется по табл.3.
