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

4261. Изучение системных средств языка ассемблер 15.42 KB
  Изучение системных средств языка ассемблер Цель работы: научиться работать в среде программирования Ассемблера Выполнение работы: 1. Для вызова редактора нажать клавиши SHIFT + F4. В редакторе набрать текст программы и затем сохранить с расширением ...
4262. Парадигмы программирования 37.57 KB
  Парадигмы программирования Парадигма программирования — это система идей и понятий, определяющих стиль написания компьютерных программ, а также образ мышления программиста. Развитие парадигм программирования Знакомое нам из курса философии слов...
4263. Разница между CPU и GPU в параллельных расчётах 68.36 KB
  Разница между CPU и GPU в параллельных расчётах Рост частот универсальных процессоров упёрся в физические ограничения и высокое энергопотребление, и увеличение их производительности всё чаще происходит за счёт размещения нескольких ядер в одном чипе...
4264. Области применения параллельных расчётов на GPU 257.34 KB
  Области применения параллельных расчётов на GPU. Чтобы понять, какие преимущества приносит перенос расчётов на видеочипы, приведём усреднённые цифры, полученные исследователями по всему миру. В среднем, при переносе вычислений на GPU, во многих зада...
4265. Возможности NVIDIA CUDA 17.64 KB
  Возможности NVIDIA CUDA Технология CUDA — это программно-аппаратная вычислительная архитектура NVIDIA, основанная на расширении языка Си, которая даёт возможность организации доступа к набору инструкций графического ускорителя и управления его ...
4266. Решения с поддержкой NVIDIA CUDA 71.41 KB
  Решения с поддержкой NVIDIA CUDA Все видеокарты, обладающие поддержкой CUDA, могут помочь в ускорении большинства требовательных задач, начиная от аудио- и видеообработки, и заканчивая медициной и научными исследованиями. Единственное реальное огран...
4267. Состав NVIDIA CUDA. Модель программирования CUDA 118.94 KB
  Состав NVIDIA CUDA CUDA включает два API: высокого уровня (CUDA Runtime API) и низкого (CUDA Driver API), хотя в одной программе одновременное использование обоих невозможно, нужно использовать или один или другой. Высокоуровневый работает «сверху» ...
4269. Программирование на С#. Методические указания к лабораторным работам. А.Ю. Демин, В.А. Дорофеев 2.25 MB
  А.Ю. Демин, В.А. Дорофеев. Программирование на С#. Томский политехнический университет. В пособии рассматривается введение в язык программирования С#, основные конструкции языка и типы данных, среда разработки visual Studio 2010, работа с базовыми элементами управления. Содержится указания и задания для выполнения лабораторных работ. Текстовый вариант предназначен для ознакомления. Полный обновленный вариант находится в файле который Вы можете скачать бесплатно.