13368

Дослідження логічних елементів (ЛЕ)

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Лабораторна робота №3 1.Тема: Дослідження логічних елементів ЛЕ 2.Мета роботи: 1.Вивчити будову і принцип роботи безконтактних логічних елементів на інтегральних мікросхемах. 2.Навчитись розпізнавати основні логічні функції на базових логічних елементах АБО І...

Украинкский

2013-05-11

3.86 MB

15 чел.

Лабораторна робота №3

1.Тема:  Дослідження логічних елементів (ЛЕ)

2.Мета роботи:

1.Вивчити будову і принцип роботи безконтактних логічних елементів на інтегральних мікросхемах.

2.Навчитись розпізнавати основні логічні функції на базових логічних елементах (АБО, І, НІ).

3. Дослідити на лабораторній установці алгоритми роботи ЛЕ

 3. Теоретичні відомості.

Мікропроцесор - це універсальна велика інтегральна схема (ВІС) з підвище-ною ступінню інтеграції та складності, логіка роботи якої визначається не тільки внутрішними зв’язками, а і командним керуванням, що подається зовні.

Мікропроцесор є центральною частиною любої ЕОМ або МПС.

Будь який мікропроцесор є синтезом ( набором) логічних елементів

Робота  МП можлива тільки при наявності джерел живлення та щонайменше двох типів приладів: запам’ятовуючих та вводу-виводу даних.

Зв’язок МП з пам’яттю та пристроями вводу-виводу здійснюється по шинах (система провідників, передаючих сигнали між МП і зовнішніми пристроями).

Вироблення та прийом цих сигналів здійснюється спеціальними схемами, що мають назву інтерфейс.

Елемент, що здійснює певну логічну залежність між вхідними і вихідними величинами, називається логічним елементом. Для аналізу, синтезу логічних елементів використовують методи математичної логіки, яка базується на булевій алгебрі.  В  алгебрі логіки  розглядають залежність типу:

         Y = F( X1,X2,…Xn)  де X1,X2,…Xn  аргументи   та Y – функція  можуть приймати тільки два значення “ 1 “  та  “ 0 “.

Практичне використання таких функцій є формальним описом логіки цифрових пристроїв.  За законами алгебри логіки функція будь якої кількості змінних може бути представлена за допомогою функції тільки двох змінних. Такий прийом має назву суперпозиція.  

Найбільше розповсюдження мають такі логічні функції як інверсія ( або логічне заперечення), кон’юнкція (або логічне множення),  диз’юнкція (або логічне додавання). Ці функції практично реалізуються такими логічними елементами, як "НІ", "І" та "АБО".  Умовне позначення цих елементів а також їх реалізація на релейних схемах наводяться в таблиці 1.

За допомогою основних логічних функцій можливо визначити будь яку логічну функцію. Для опису законів функціонування комбінаційних електронних схем в цифрових пристроях використовують математичний апарат двійкових функцій. Змінні х1, х2, ...хn і функція від них f(х1, х2, ...хn) називаються двійковими (або булевими), якщо вони можуть приймати тільки два значення: 0 і 1. Символ "0" відповідає низькому рівню - відсутність сигналу. Символ "1" відповідає високому (максимальному) рівню - сигнал є.

                                      Таблиця 1

Люба булева функція може бути задана таблицею її істиності в залежності від значень аргументів.

Умовні графічні позначення (УГП) та принципові схеми найпростіших логічних елементів "АБО", "І", "НІ" представлені на фотографії лабораторного стенда (рис.1).

2. Виконання роботи.

Вхідна величина Х1;Х2 - приймає значення логічного "0" і "1" і задається тумблерами Х1; Х2, розміщеними внизу пристрою з індикацією ламп.

Вихідна величина Y визначається шляхом вимірювання вихідного сигналу елемента за допомогою вольтметра.

Для вимірювання логічного 0, 1 використовується логічний індикатор, а для вимірювання їх потенціалів – вольтметр (рис.1).

Рис.1. Лабораторний стенд для дослідження

логічних елементів

1. Дослідження схем - АБО; І; НІ (Рис. 2, 3, 4)

а) на входи подати всі можливі комбінації значень Х1 та Х2 згідно логіки (0, 1), приведеної в таблицях, і виміряти логічним індикатором значення вихідного сигналу Y.

б) аналогічно заміряти потенціали Х1; Х2; Y вольтметром і записати в таку ж таблицю.

2. Дослідження схеми – АБО-НІ; І-НІ (Рис. 5, 6).

Зібрати схему рис. 5, таким чином. Вихідні контакти схеми (Рис. 2) з'єднати зі входом схеми (Рис. 4). Виміряти вихідний сигнал для всіх можливих комбінацій вхідних сигналів

3.Таблиці математичної логіки, потенціал Y і всі досліджувані схеми привести в звіті.

Рис. 4

            Рис. 5

Х1

Х2

Y

0

0

1

0

0

1

1

1

       Рис. 6

   3. Вміст  звіту.                                                  

тему,  мету ;

таблицю  з  результатами  досліджень;

висновки.

4. Контрольні  запитання.

1.Визначити формули алгебри логіки (Дж. Буля), що описують схеми дискретного керування, зображені на рисунках 7 і 8.

2. Дайте означення логічної функції.

3. Визначити кількість можливих комбінацій 2-х, 3-х. 4-х і т.д. сигналів.

Рис. 7

                              Рис. 8

              Література

1.Бочаров С.Ю. Мікропроцесорна техніка ( посібник) - Рівне: НУВГП, 2006, 164 с.

2. Якименко Ю.І., Терещенко Г.О. та інш. , за ред..Терещенко Г.О.; Мікропроцесорна техніка: Підручник, 2-ге вид, переробл. та доповн.-К.:ІВЦ «Видавництва«Політехніка», 2004,-440с.


Схема І

Рис.. 3

Схема АБО

Рис2.

Х1

Х2

Y

0

0

1

0

0

1

1

1

Х1

Х2

Y

0

0

1

0

0

1

1

1

Схема НІ

Х

Y

0

1

Схема АБО-НІ

Х1

Х2

Y

0

0

1

0

0

1

1

1

Схема І-НІ


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

6075. Венерические заболевания и заболевания мочеполовых путей 54.5 KB
  Венерические заболевания - инфекционные болезни женской и мужской мочеполовых систем, заражение которыми происходит половым путем. Причем неважно, какую именно форму сексуальных отношений вы изберете. Любой контакт слизистых чреват пе...
6076. Михаи́л Ю́рьевич Ле́рмонтов 82.5 KB
  Род Лермонтовых происходил из Шотландиии восходил к полумифическому барду-пророку Томасу Лермонту. Эта гипотеза, однако, до настоящего времени не была ни подтверждена, ни опровергнута. Михаил Юрьевич Лермонтов появился на свет в Москве, в ночь со вт...
6077. Рекламная деятельность в системе маркетинга 128.5 KB
  Введение Сегодня актуальность рекламы не вызывает сомнения, так как она играет ключевую роль в развитии рыночной экономики и является её важным элементом. Есть основания утверждать, что реклама - лучшая гарантия качества товара (услуги). Ложная...
6078. Иски в Римском праве 55 KB
  Что такое иск? Назовите виды исков. Чем отличается вещный иск от личного иска? Задача № 1. Римское право запрещало собственнику земли изменять естественный стог ручья, бегущего по его участку, если этим наносился вред соседям. Что э...
6079. Геометрические характеристики плоских сечений 71 KB
  Геометрические характеристики плоских сечений Прочность бруса не всегда зависит только от площади поперечного сечения, как это имеет место при растяжении, сжатии. Как бы вы ни поворачивали стержень относительно продольной оси, условие прочности буде...
6080. Кручение. Понятие о крутящем моменте, внешних нагрузках, вызывающих кручение 64 KB
  Кручение. Понятие о крутящем моменте, внешних нагрузках, вызывающих кручение Под кручением понимается такой вид нагружения, при котором в поперечных сечениях стержня возникает единственный силовой фактор - крутящий момент Мк. Стержни, работающи...
6081. Внутренние силы. Метод сечений 52.5 KB
  Внутренние силы. Метод сечений Внешние силы, действующие на реальный объект, чаще всего известны. Обычно необходимо определить внутренние силы (результат взаимодействия между отдельными частями данного тела) которые неизвестны по величине и направле...
6082. Изгиб. Определение перемещении. Дифференциальное уравнение изогнутой оси балки 52.5 KB
  Изгиб. Определение перемещении Дифференциальное уравнение изогнутой оси балки Под действием нагрузки балка искривляется. Сечения, балки перемещаются перпендикулярно первоначально прямой оси балки и одновременно поворачиваются. Перемещение центра...
6083. Цели и задачи курса Сопротивление материалов. Понятие о прочностной надежности 45 KB
  Цели и задачи курса Сопротивление материалов. Понятие о прочностной надежности При проектировании инженерных сооружений и машин вопрос о выборе размеров отдельных частей с позиции прочности играет весьма важную роль. Для решения этой задачи ...