скачать книгу бесплатно
Выполнение лабораторной работы
1. Запускаем программу исследования работы элементов и устройств электроники и микроэлектроники «Elektroniks Workbehch».
2. Собираем схему (рис.3) для исследования работы микросхемы SN74LS55 фирмы Texas Instruments Inc. (российский аналог – микросхема КР1533ЛР4).
3. Разворачиваем панель генератора сигналов (рис.7).
4. По заданию нужно показать работу микросхемы для двух комбинаций входных сигналов (двух кодов), поэтому в левой колонке генератора сигналов используем 2 строки с адресами 0000 и 0001.Следовательно, последний нужный адрес 0001 указываем в окошке Final (рис.7).
5. Устанавливаем курсор на первую строку левой колонки (рис.7).
6. В окошке Binary печатаем (рис.7) 8 входных сигналов первого кода: 0011 1111 (0011
=3
, 1111
=F
,).
7. Устанавливаем курсор на вторую строку левой колонки (рис.8).
8. В окошке Binary печатаем (рис.8) 8 входных сигналов второго кода: 1010 0001 (1010
=A
), 0001
=1
).
9. Нажимаем на клавишу Step и получаем картинку, показанную на рис.9. Сверяем полученные результаты с выполненным красным цветом предварительным заданием на рис.5 и делаем вывод: в данном случае все работает правильно.
10. Еще раз нажимаем на клавишу Step. В результате получаем картинку, показанную на рис.10. Сверяем полученные результаты с выполненным красным цветом предварительным задание на рис.5 и делаем вывод: в данном случае все тоже работает правильно.
11. Собираем схему (рис.4) для исследования работы микросхемы NTE4086B фирмы NTE Electronics (российских аналогов не обнаружено).
12. Разворачиваем панель генератора сигналов (рис.11).
13. По заданию нужно показать работу микросхемы для двух комбинаций входных сигналов (двух кодов), поэтому в левой колонке генератора сигналов используем 2 строки с адресами 0000 и 0001. Следовательно, последний нужный адрес 0001 указываем в окошке Final (рис.11).
14. Устанавливаем курсор на первую строку левой колонки (рис.11).
15. В окошке Binary печатаем (рис.11) 10 входных сигналов первого кода: 01 0110 1100 (01
= 0001
=1
, 0110
= 6
, 1100
= С
).
16. Устанавливаем курсор на вторую строку левой колонки (рис.12).
17. В окошке Binary печатаем (рис.12) 10 входных сигналов второго кода: 10 1010 0001 (10
= 0010
= 2
, 1010
=A
, 0001
=1
).
18. Нажимаем на клавишу Step. В результате получаем картинку, показанную на рис.13. Сверяем полученные результаты с выполненным красным цветом предварительным заданием на рис.6 и делаем вывод: в данном случае все работает правильно.
19. Еще раз нажимаем на клавишу Step. В результате получаем картинку, показанную на рис.14. Сверяем полученные результаты с выполненным красным цветом предварительным заданием на рис.6 и делаем вывод: в данном случае все тоже работает правильно.
Раздел 2. Комбинационные цифровые устройства
Лабораторная работа №7
«Исследование работы ИМС шифратора 10х4»
Предварительное задание
Перед выполнением задания следует рассмотреть пример из §3.3 [Л1].
1. Начертить в отчете микросхему К555ИВ3 (рис.1).
2. Указать карандашом (для одного задания) и рядом ручкой (для другого задания) значения сигналов на всех входах и выходах этой микросхемы, если она выполняет кодирование десятичных цифр, указанных для каждого варианта в табл.1.
Порядок выполнения работы
1. Запустить программу исследования работы элементов и устройств электроники и микроэлектроники «Elektroniks Workbehch».
2. Собрать схему (рис.2) для исследования микросхемы шифратора SN74LS147N фирмы «Texas Instruments Inc.» (российский аналог – микросхема К555ИВ3).
Примечания:
– Авторы программы Electronics Workbench используют второй (не очень распространенный) вариант обозначения инвертирования: апостроф около обозначения вывода (например, 8? или B?) вместо черточки над обозначением. К сожалению, авторы программы Electronics Workbench далеко не везде придерживаются стандарта и своих же правил обозначений. Поэтому рекомендуем ориентироваться на обозначения выводов, которые ставит автор данного Сборника: где выводы инверсные, то их обозначения будут с апострофом.
– Здесь и во многих других местах программы Electronics Workbench изображение микросхем приведено с ошибками. Согласно «западному» стандарту около инверсного вывода положено чертить кружок. Микросхема SN74LS147N, которая используется в данной работе, имеет все выводы инверсные, как и микросхема К555ИВ3 (рис.1). Поэтому любой вывод микросхемы SN74LS147N должен выглядеть, как, например, входы G2A и G2B в микросхеме SN74АLS138 лабораторной работы 11.
3. Настроить генератор сигналов для кодирования двух цифр своего варианта, указанных в табл.1.
4. Нажать на клавишу Step. Проверить по индикаторам правильность кодирования первой цифры из предварительного задания к данной лабораторной работе.
5. Второй раз нажать на клавишу Step. Проверить по индикаторам правильность кодирования второй цифры из предварительного задания к данной лабораторной работе.
6. Сделать вывод и показать результаты преподавателю.
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
Для примера рассмотрим вариант №5.
Выполнение предварительного задания
Примечание: Подробное описание решения похожей задачи приведено в Примере из §3.3 [Л1]. Еще следует учесть, что микросхема К555ИВ3 выполняет преобразование любых десятичных чисел в двоично-десятичный код (напомним, что двоично-десятичных кодов много, но при использовании двоично-десятичного кода «8421» его название обычно не указывают). Здесь и далее нужно еще иметь в виду, что коды подаются на входы или формируются на выходах всегда и везде снизу вверх, начиная со старшего разряда. Почему здесь нет входа для цифры 0 – смотрите §3.4.из [Л1].
Здесь для наглядности сигналы, указанные в задании карандашом для первой цифры, показаны красным цветом, а ручкой для второй цифры – синим (рис.3).
Десятичной цифре 7 соответствует двоично-десятичный код 0111. Но так как выходы микросхемы – инверсные, то на выходах формируется указанный код в инверсном виде: 1000.
2. Вторым согласно табл.1 должно выполняться кодирование цифры 4 (рис.3). Поэтому подаем активный сигнал 0 на вход цифры 4 (активным здесь является сигнал 0, так как данный вход инверсный статический).
На входы больших цифр (от 5 до 9) обязательно подаем пассивные сигналы 1. Так как шифратор является приоритетным, то на входы м?ньших цифр (от 1 до 3 включительно) можно подавать любые сигналы, что показываем значком: «х».
Десятичной цифре 4 соответствует двоично-десятичный код 0100. Но так как выходы микросхемы – инверсные, то на выходах формируется указанный код в инверсном виде: 1011.
Выполнение лабораторной работы
1. Запускаем программу исследования работы элементов и устройств электроники и микроэлектроники «Elektroniks Workbehch».
2. Собираем схему (рис.2) для исследования микросхемы шифратора SN74LS147N фирмы «Texas Instruments Inc.» (российский аналог – микросхема К555ИВ3).
3. Разворачиваем панель генератора сигналов (рис.4).
4. По заданию нужно показать работу микросхемы для кодирования двух цифр, поэтому в левой колонке генератора сигналов используем 2 строки с адресами 0000 и 0001.Следовательно, последний нужный адрес 0001 указываем в окошке Final (рис.4).
5. Устанавливаем курсор на первую строку левой колонки (рис.4).
6. В окошке Binary печатаем (рис.4) 9 входных сигналов для кодирования первой цифры согласно рис.3: 110хххххх. Подставляем вместо знака «х» любые сигналы. Для ускорения и облегчения набора возьмем единицы, тогда получается: 1 1011 1111. В разделе 1 уже было указано, что набор можно производить не в окошке Binary, а непосредственно в левой колонке, но сигналы должны быть выражены в шестнадцатиричном коде: 1
= 0001
=1
, 1011
= B
, 1111
= F
), то есть получается: 1BF.
7. Устанавливаем курсор на 2-ю строку колонки (рис.5).
8. В окошке Binary печатаем (рис.5) 9 входных сигналов для кодирования второй цифры в соответствии с рис.3: 111110ххх. Снова вместо знака «х» подставляем единицы и получаем: 1 1111 0111 или в шестнадцатиричном коде: 1F7 (1
= 0001
= 1
, 1111
= F
, 0111
=7
).
9. Нажимаем на клавишу Step. В результате получаем картинку, показанную на рис.6. Сверяем полученные результаты с выполненным красным цветом предварительным заданием на рис.3 и делаем вывод: в данном случае шифратор сработал в соответствии с результатом выполненного задания и кодирование цифры 7 выполнил правильно.
10. Еще раз нажимаем на клавишу Step. В результате получаем картинку, показанную на рис.7. Сверяем полученные результаты с выполненным синим цветом предварительным заданием на рис.3 и делаем вывод: в данном случае шифратор тоже сработал в соответствии с результатом выполненного задания и кодирование цифры 4 выполнил правильно.
Лабораторная работа №8
«Исследование работы ИМС шифратора 8х3»
Предварительное задание
Перед выполнением задания следует рассмотреть пример из §3.3 [Л1].
1. Начертить в отчете микросхему К555ИВ1 (рис.1).
2. Указать карандашом (для одного задания) и рядом ручкой (для другого задания) значения сигналов на всех входах и выходах данной микросхемы, если она выполняет кодирование десятичных цифр, указанных для каждого варианта в табл.1.
Порядок выполнения работы
