99677

Мультиплексоры. Синтез и исследование схем комбинационной логики

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Синтез схем комбинационной логики на основе базовых логических элементов. Изучение основных применений мультиплексоров (МХ). Мультиплексоры, схемы и применение, логические и коммутационные мультиплексоры,применение аналоговых ключей в МХ.

Русский

2016-10-06

727 KB

1 чел.

Лабораторная работа  №6

СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМ КОМБИНАЦИОННОЙ ЛОГИКИ

(МУЛЬТИПЛЕКСОРЫ).

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ.

Синтез схем комбинационной логики на основе базовых логических элементов. Изучение основных применений мультиплексоров (МХ).

2. ПОДГОТОВКА R РАБОТЕ.

2.1. Изучить следующие вопросы курса:

  • мультиплексоры, схемы и применение,
  • логические и коммутационные мультиплексоры,
  • применение аналоговых ключей в МХ.

3. ЗАДАНИЕ НА РАБОТУ В ЛАБОРАТОРИИ.

Предварительное задание к работе.

Вбланке отчета, представляемомперед началом работы(!!!),  должны присутствовать все схемы, предназначенные для сборки (с учетом варианта):

  • мультиплексор "41" на основе логических схем,
  • мультиплексор "41" на основе .
  • схема МХ "41" на основе логических схем должна быть приведена на уровне УГО базовых элементов,
  • схема МХ "41" на основе аналоговых ключей  должна быть приведена с условным обозначением ключей.

3.1. Исследование работы логических мультиплексоров (МХ).

3.1.1.Синтез схемы МХ "41" с использованием модуляDC "24"

!!!   Модуль навсегда остается вFavorites того файла, в котором он был создан. Он сохраняется при любом копировании и переносе между РС.

Открыть любой ранее созданный файл, в котором присутствует сохраненный модульDC "24". ВариантDC тот же, что в предыдущей работе; главное – должен совпадать тип выходов прямой или инверсный. Удалить из схемы все элементы и вызвать модульDC.

Удалить из модуля входы разрешения, так чтобы остались только два адресных входа А1, А0 и четыре выхода (Q0 ÷Q3):

  • удалить все соединения, связанные с входом разрешения,
  • у схем совпадения останется по одному свободному входу,
  • в "Свойствах" каждого элемента изменить количество входов с 3 на 2,
  • оставшиеся "висящие" точки от входов разрешения вытащить мышью за пределы модуля, и они исчезнут,
  • должна получиться схема, аналогичная Рис.7.1.

Рис.7.1. СхемаDC 24 без входов разрешения.

Для упрощения проверки рекомендуется маркировать схемы совпадения:

  • на закладке "Display" оставить только "ShowLabels",
  • на закладке "Labels" ввести соответствующее имя метки  (Q0 ÷Q3).

Схему на Рис.7.1 можно создать заново, если это проще, чем переделать старую.

Существует еще один вариант, только если пп.3.1.1полностью проделывается в лаборатории (для ускорения работы). На входы Е просто подаются постоянные разрешающие уровни.

Создание МХ "41" на основеDC "24" показано на Рис.7.2.

Рис.7.2. МХ "41" на основеDC "24".

!!!  На Рис.7.2 в качестве схем совпадения для входов МХ используются логические схемы 2И-НЕ, а в качестве "собирающей" схемы – 4ИЛИ. При различном типе выходовDC – прямой/инверсный – эти типы могут быть различными.

Создать модуль МХ с именем MX-Log, пользуясь уже известным приемом – через выделение, Ctrl-B и т.д. Точки входов и выхода должны быть вне границ выделения.

3.1.2. Визуальное исследование работы мультиплексора.

Собрать схему для проверки работы мультиплексора 41, показанную на Рис.7.3.

Рис.7.3. Схема проверки мультиплексора.

Установить частоты:

  • для тактового генератора – 0.1Гц,
  • для сигнальных генераторов –  1Гц, 2Гц, 4Гц, 8Гц,
  • обратите внимание на правильную полярность подключения генераторов ("-" к "земле").

В свойствах светодиода выберитеМодель, далееTTLLS. установите значениеThresholdvoltage – 0.8B (напряжение зажигания светодиода).

Снижая значения напряжения различных генераторов до 1B, убедитесь, что соответствующий сигналне проходит через МХ.

Результаты работы схемы п.3.1.2,обязательно фиксировать у преподавателя – отметить в Таблице "Выполнение".

3.1.3. Проверка обратимости МХ.

Сохранить файл со схемой на Рис.7.3 под другим именем. Изменить схему следующим образом:

  • удалить тактовый генератор,
  • подать на адресные входы код, согласно варианту,
  • на соответствующем информационном входе оставить сигнальный генератор,
  • на остальные входы подать 0B, можно просто удалять "ненужные" генераторы.

Удалить генератор с входа и подключить его к выходу, светодиоды на входе/выходе должны остаться с предыдущей схемы.

Включить схему и отметить в отчете есть ли обратимость прохождения сигнала между входом и выходом.

Отметить работу в Таблице "Выполнение".

3.2.Исследование ключа на основе КМОП-структуры (аналогового ключа).

3.2.1. Прохождение цифрового сигнала в обе стороны.

Откройте файлUniversalKey.ewb – Рис.7.4. Установите моделиp-МОП иn-МОП транзисторов в соответствии с вариантом. Убедитесь, светодиоды имеют тот же тип, что и пп.3.1.2 – моделиTTLLS, у которых значениеThresholdvoltage = 0.8B.

Рис.7.4. Схема для проверки ключа с цифровыми сигналами.

Установить у генераторов значениеV=5B,f=(1 ÷ 2)Гц.

Включить схему и заполнить "Таблицу состояний" для различных положений управляющих ключейT иE – Таблица 7.1.

Таблица 7.1.

Е

Т

"0"

"1"

вверх

вниз

Для каждого сочетания в соответствующей ячейке Таблицы 7.1 должен быть указан генератор-передатчик (V1 илиV2), генератор-приемник (V1 илиV2) или состояние "Ключ закрыт".

Отметить работу в Таблице "Выполнение".

После проверки сохранить файл в той же папке под другим именем, напримерMX-Com.ewb.

3.2.3. Создание МХ коммутационного типа.

В новом файле создать модуль ключа – область выделения показана на Рис.7.4 – с названиемCMOS-Key (можно и другое имя). Удалить все элементы кроме модуля и контрольных точек. Внести в схему еще три модуля ключа (можно черезFavorute, а можно простоCtrl-CCtrl-V).

Вызвать модульDC "24" – это только черезFavorite. В исходном файлеUniversalKey.ewb существовал модульDC "24", следовательно, он сохранился и в файле с новым именем.

Создать схему МХ - Рис.7.5а с соответствующим переименованием контрольных точек (I/O – это вход/выход). На основе схемы Рис.7.5а создать модуль Рис.7.5b.

Рис.7.5. Мультиплексор коммутационного типа.

3.2.3. Визуальное исследование работы мультиплексора.

Собрать схему, аналогичную схеме на Рис.7.3 в пп.3.1.2. Повторить действия пп.3.1.2.

3.2.4. Проверка обратимости МХ.

Повторить действия пп.3.1.3.

ПРИЛОЖЕНИЕ 7.1.

№ варианта

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

Код для пп.3.1.3.

0

1

2

3

0

1

2

3

0

1

2

3

0

1

2

3

базовыйnMOS/pMOS

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

13

14

15

16


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

13987. Теория и методика музыкального воспитания детей дошкольного возраста 786.25 KB
  Гогоберидзе А.Г. Теория и методика музыкального воспитания детей дошкольного возраста: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений /А. Г. Гогоберидзе В.А.Деркунская. М.: Издательский центр Академия 2005. 320 с. Оглавление ОТ АВТОРОВ Часть 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МУЗЫК...
13988. Урок. Как выбрать правильную гитару 73.5 KB
  Как выбрать правильную гитару У вас есть желание купить себе качественную гитару На первый взгляд это не проблема. Бытует мнение что тот у кого толстый бумажник имеет огромные преимущества. Узнавая все новые тонкости и мелочи в процессе выбора гитары самодовольн...
13989. Обзор музыкальной жизни Франции 19 века. Берлиоз. Франк 45 KB
  Лекция двенадцатая. Тема: Обзор музыкальной жизни Франции 19 века. Берлиоз. Франк. Начало 19 века. Первая половина. Главный жанр опера. В конце 17 века основан театр в Париже. В 30е годы складывается жанр большая опера. Джакомо Мейербер. Оперы: Робертдьявол Г
13990. История музыкальной культуры. Конспект лекций 1.32 MB
  Музыкальная культура Древнего мира История музыки это наука так как по методу она связана с логикой исторического процесса. Каждое музыкальное явление рассматривается ею в пространстве и во времени. Лишь с этих позиций мы можем объективно оценить значимость творчес
13991. Древнерусская музыкальная культура 40 KB
  3 Древнерусская музыкальная культура Развивалась она прежде всего как вокальная музыка. Истоки ее в народной русской песне. В народной песне отражалась вся жизнь народа труд быт вера и т.д.. Из самых древних песен известны колыбельные календарные песни...
13992. Особенности плана счетов бухгалтерского учета строительной организации 152.5 KB
  Строительство как отрасль экономики участвует в создании основных фондов для всех отраслей хозяйства. При изучении особенностей применения плана счетов в строительстве, следует иметь в виду, что принятие к бухгалтерскому учету возведенных основных средст
13993. Музыка. Что за прелесть эти сказки. Урок музыки в 4 классе 136.35 KB
  1. Урок музыки. 4 класс Раздел: День полный событий. Тема: Что за прелесть эти сказки Три чуда. Дидактическая цель: целенаправленно формировать способность воспринимать музыку как искусство выразительное по своей природе; расширить представления учащихся о свя...
13994. Вивчення нової пісні «Веселий музикант» слова Т.Волгіної, муз. А.Філіпенка, прослуховування пісні Українських троїстих музикантів та пісні «Ходить сон біля вікон» 16.15 KB
  Тема. Вивчення нової пісні Веселий музикант слова Т.Волгіної муз. А.Філіпенка прослуховування пісні Українських троїстих музикантів та пісні Ходить сон біля вікон. Мета. Вчити дітей словам нової пісні продовжувати роботу над формуванням вокально хорових навичо...
13995. КОНСПЕКТЫ И МАТЕРИАЛЫ ПО МУЗЫКАЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЕ ЗАРУБЕЖНЫХ СТРАН 446.5 KB
  КОНСПЕКТЫ И МАТЕРИАЛЫ ПО МУЗЫКАЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЕ ЗАРУБЕЖНЫХ СТРАН IV СЕМЕСТР Импрессионизм Клод Дебюсси 18621918 Симфоническое творчество Дебюсси К. Дебюсси. Прелюдии Морис Равель 18751937 М. Равель. Болеро. Джакомо Пуччини 18581924 Дж. Пуччини. Опера Богем