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

16 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

78437. Дослідження цифрового комутаційного поля (SN) системи EWSD 402.5 KB
  Мета роботи: Вивчити принципи побудови з’єднувальних шляхів в ЦКП системи EWSD.1 У процесі самопідготовки вивчити призначення апаратних засобів ЦСК EWSD.2 Ознайомитися з варіантами побудови КП ЦСК EWSD.
78438. Цифрова система комутації EWSD 229.5 KB
  Цифровая электронная коммутационная система EWSD. Цифровая станция EWSD: Учебное пособие по курсу Системы коммутации для студ. План лекції Структура системи EWSD.
78439. Цифрова система комутації Alcatel 1000 E-10 862.5 KB
  Ця система побудована на відкритій архітектурі, в якій функції розділені між програмними та апаратними модулями, що зв’язані жорстко визначеними інтерфейсами. Програмні та апаратні модулі повністю незалежні один від одного.
78440. Цифрова система комутації МТ-20/25 162 KB
  Для зв’язку з різними АТС та вузлами необхідні спеціальні комплекти з’єднувальних ліній. В АТСЕ типу МТ20 25 можуть включатися наступні типи ліній: абонентські лінії; лінії таксофонів міських і міжміських; з’єднувальні лінії з установчо-виробничими АТС УВАТС; лінії від кабінних комутаторів міжміських переговорних пунктів із серійним шуканням по вихідному зв’язку; з’єднувальні лінії з іншими АТС які існують на мережі. В АТСЕ забезпечується автоматична перевірка всього обладнання вимірювання електричних параметрів...
78441. Гасіння пожеж у театрально-видовищних установах 93.5 KB
  Особливості гасіння пожежі в сценічній частині. Особливості гасіння пожежі в глядацькому залі. ВСТУП Гасіння пожеж у видовищних установах пов’язане з необхідністю проведення рятувальних робіт особливо під час вистав.
78442. Гасіння пожеж у дитячих дошкільних та навчальних закладах 72 KB
  Особливості розвитку пожежі у дитячих та навчальних закладах. Гасіння пожеж у дитячих дошкільних та навчальних закладах. Будівлі шкіл шкілінтернатів та інших навчальних закладів будують з неспалимих матеріалів і П ступенів вогнестійкості висотою 35 поверхів.
78443. Гасіння пожеж у лікувальних закладах 75 KB
  Оперативнотактична характеристика лікувальних закладів Обстановка на пожежах у лікарнях зумовлюється конструкційними особливостями плануванням та ступенем вогнестійкості будівель горючим завантаженням а також наявністю великої кількості хворих людей різного віку їх фізичного та психічного стану. У багатоповерхових будівлях та будівлях підвищеної етажності влаштовують сходоволіфтові вузли де експлуатуються не тільки пасажирські ліфти але й ліфти для перевозу хворих на ношах операційних столах та возиках. На поверхах розміщуються...
78444. Гасіння пожеж у сільських населених пунктах 71.5 KB
  Особливості розвитку та гасіння пожеж у житловій зоні сільських населених пунктів. Вимоги безпеки праці під час гасіння. Основними вододжерелами для гасіння пожеж тут є річки ставки озера свердловини колодязі і т.
78445. Порядок розрахунку необхідної кількості сил та засобів для гасіння пожежі при недостатній кількості води 84 KB
  Способи організації подачі води при її недостатній кількості для пожежегасіння. Вихідні дані та способи організації перекачки води. Розрахунок необхідної кількості автоцистерн для організації перекачки води.