Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Условные обозначения элементов И, ИЛИ, НЕ






           
   
 
     
 
 

 


а) б) в)

 

а) условное обозначение элемента ИЛИ

б) условное обозначение элемента И

в) условное обозначение элемента НЕ

Рис.1.1

Результат той или иной операции над одной или несколькими переменными в алгебре логике может быть представлен в виде таблицы истинности. В ней отображаются все возможные сочетания (комбинации) двоичных переменных и значения функции Y, получающиеся в результате логической операции. Таблица истинности позволяет просто и наглядно отобразить функциональную зависимость, но не дает возможности определить структуру логического устройства, которое способно реализовать такие преобразования. Определяют структуру логического устройства исходя из алгебраической формы записи.

На основании комбинаций логических элементов можно реализовывать различные устройства памяти, простейшими из которых являются триггеры. Триггер является элементом с двумя устойчивыми состояниями, предназначенным для хранения одного бита информации. Триггеры подразделяются на синхронные и асинхронные. В асинхронных триггерах изменение состояния триггера происходит сразу при изменении управляющих сигналов на его входах. В синхронных триггерах кроме этого, требуется наличие либо активного уровня, либо перепада уровней на входе синхронизации. Более подробную информацию о логических элементах и триггерах можно найти в [].

 

1.3 Программа работы

 

1.3.1 Составить таблицы истинности для логических элементов И, ИЛИ, НЕ,

ИЛИ-НЕ, И-НЕ, ИСКЛЮЧАЮЩИЕ ИЛИ, ИСКЛЮЧАЮЩИЕ-ИЛИ-НЕ.

 

1.3.2 Составить таблицу переключений для асинхронныхRS-триггера

и RS- триггера, изображенного на рисунке 1.2.

 

Схемы для исследования асинхронных RS-триггеров

           
   
 
 
   
 
S

S
R

 

 


R

 


а) б)

 

а) схема для исследования асинхронного RS-триггера

б) схема для исследования асинхронного RS-триггера

 

Рис. 1.2

 

 

1.3.3 Составить таблицу переключений синхронного RS-триггера,

изображенного на рисунке 1.3.

 

 

Схема для исследования синхронного RS-триггера

 
 

 

 


Рис. 1.3

 

1.3.4 Составить таблицу переключений D-триггера записывающего

информацию по уровню сигнала, изображенного на рисунке 1.4.

Схема для исследования D-триггера

 
 

 

 


Рис. 1.4

 

1.3.5 Составить таблицу переключений D-триггера, записывающего информацию по фронту сигнала, изображенного на рисунке 1.5 а).

 

1.3.6 Cоставить таблицу переключений JK-триггера, записывающего

информацию по срезу сигнала, изображенного на рисунке 1.5 б). По таблице переключений составить карту Карно и определить логическое уравнение, отражающее работу этой схемы.

 

 

Схема для исследования D-триггера, записывающего информацию по фронту сигнала

 

 

       
 
   
 

 

 


а) б)

 

а) D-триггер, работающий по фронту сигнала

б) JK-триггер, работающий по срезу сигнала

Рис. 1.5

 

1.3.7 Предложить схемы включения D-триггера и JK-триггера в счетном

режиме (счетным называется режим, когда при приходе каждого следующего импульса на вход C состояние на выходе Q меняется на противоположное).

 

 

Лабораторная работа №2.

Исследование внутренней структуры и работы цифровых интегральных схем.

 

2.1 Цель работы

Ознакомиться со структурой и принципами функционирования интегральных схем счетчиков, регистров, шифраторов, дешифраторов, мультиплексоров, демультиплексоров.

 

2.2 Теоретические сведения

Счетчиком называют цифровое устройство, предназначенное для подсчета числа импульсов. В процессе работы счетчик последовательно изменяет свое состояние в определенном порядке. Длина списка разрешенных состояний счетчика называется модулем счета Кс. Последовательность внутренних состояний счетчика можно кодировать различными способами. Чаще всего используется двоичное (двоичные счетчики) и двоично-десятичное (декадные счетчики) кодирование. Кроме этого находят применение счетчики с одинарным кодированием, когда состояние счетчика представлено местом расположения одной единственной единицы или одного единственного нуля (кольцевые счетчики), и унитарное кодирование, когда состояние счетчика представлено числом единиц или нулей (счетчики Джонсона). Если коды расположены в возрастающем порядке, то счетчик называется суммирующим, если в убывающем - вычитающим. Счетчики направление перебора кода, которых может измениться называются вычитающими.

2.3 Программа работы

2.3.1 Составить таблицу и диаграмму, отражающие работу четырехразрядного двоичного суммирующего счетчика, построенного на D-триггерах (рис.2.1)

 

Схема для исследования работы 4-разрядного двоичного вычитающего счетчика.

 

 


Рис. 2.1

 

2.3.2 Составить таблицу и диаграмму, отражающие работу четырехразрядного регистра сдвига, построенного на JK-триггерах, работающих по срезу (рис.2.2)

 

Q3
Q2
Q1
Q0
Схема для исследования четырехразрядного регистра сдвига

                               
   
       
     
 
         
             
 
 
 
 
 
 

 

 


               
 
   
 
   
 
 
   
C

 

 


X1

X2

 


Рис. 2.2

 

2.3.3 Составить таблицу и диаграмму, отражающие работу четырехразрядного кольцевого счетчика, построенного на JK-триггерах, работающих по срезу (рис.2.3)

 

Схема для исследования четырехразрядного кольцевого счетчика

Q3
Q2
Q1
Q0

 

 

 

 


С

 


X2
X1

Рис. 2.3

 

2.3.4 Составить таблицу и диаграмму, отражающие работу четырехразрядного счетчика Джонсона (модули счета Кс=8 и Кс=7), построенного на JK-триггерах, работающих по срезу (рис.2.4)

Схема для исследования четырехразрядного счетчика Джонсона с модулем счета Кс=8

 

       
 
   
 

 


Q0
Q3
Q2
Q1
J Q   С   K Q  
J Q   C   K Q  
J Q   C   K Q  
J Q   C   K Q  
Рис. 2.4

 

2.3.5 Составить таблицу, отражающую работу мультиплексора 2®1, изображенного на рисунке 2.5.

 

Схема для исследования мультиплексора 2®1

 

&
X1

       
 
 
   


X2

1

       
 
   
 

 

 


&
A0

 
 

 

 


Рис. 2.5

 

2.3.5 Составить схему на логических элементах и таблицу, отражающую работу мультиплексора 4®1.

 

2.3.6 Составить схему на логических элементах и таблицу, отражающую работу демультиплексоров 1®2 и 1®4.

 

2.3.7 Составить таблицу, отражающую работу шифратора 8х3, изображенного на рисунке 2.6.

 

Схема для исследования шифратора 8х3

 

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 1

Y0

       
 
   
 

 


 

1 Y1

           
 
   
 
   


 
 
 

1 Y2

             
 
   
 
 
   
 
   

 

 


Рис. 2.6

 

2.3.8 Составить таблицу, отражающую работу дешифратора, изображенного на рисунке 2.7.

Схема для исследования шифратора 3х8

 

X2 X1 X0

 
 
&


Y0

 
 


&
Y1

               
   
     
 
 
 
 
   
&

 


Y2

           
   
 
 
 
   

 


Y3

 
 


&
Y4

               
   
     
 
 
 
 
   
&

 


Y5

           
   
 
 
   
&

 


Y6

               
   
     
 
 
 
 
   
&

 


Y7

       
   
 
 

 

 


Рис. 2.7

 

Лабораторная работа №3

Арифметические и логические операции в цифровых устройствах.

 

3.1 Цель работы

Практическое ознакомление с основными элементами системы с аккумуляторной архитектурой. Формирование навыков выполнения отладки программ в машинных кодах и выполнения операций с двоичными числами.

 

3.2 Теоретические сведения

Микропроцессорная лаборатория «Микролаб КР580ИК80» является учебной микро-ЭВМ, предназначенной для изучения структуры систем с аккумуляторной архитектурой, особенностей разработки и отладки программного обеспечения. Основу микро-ЭВМ составляет микропроцессорный комплект БИС серии КР580. На рис. 3.1 показана упрощенная структурная схема микро-ЭВМ.

 

 
Упрощенная структурная схема






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.