4.2. Вывод результатов на принтер
Вывод результатов работы на принтер можно выполнить средствами приложений WINDOWS следующим образом.
Активизировать программы Electronics Workbench, Word, MSPaint.
После создания и отладки схемы в Electronics Workbench возможны два варианта продолжения:
а) Если схема не содержит приборов из меню приборов, то
выделить схему и скопировать ее в буфер;
вызвать программу MSPaint и выполнить команды:
Правка Вставить (или нажать клавиши Ctrl+V),
Рисунок Обратить цвета (Ctrl+I),
Рисунок Атрибуты (Ctrl+E) и выбрать Черно–белую палитру,
Правка Отменить (Ctrl+Z),
Правка Выделить все (Ctrl+A),
Правка Сохранить (Ctrl+C);
вызвать программу Word, переместить курсор в место вставки рисунка и выполнить команду
Правка Специальная вставка.
В открывшемся окне выбрать
Рисунок (но не точечный рисунок) и нажать OK.
После появления рисунка в тексте, выделить его и выполнить команду
Формат Границы и заливка (или два щелчка по рисунку).
Подобрать размер, обтекание текстом, обрезать рисунок и выполнить другие необходимые операции.
б) Если схема содержит приборы программы Electronics Workbench (даже в уменьшенном виде), то необходимо расположить рисунок так, чтобы нужная его часть была полностью видна на экране, и нажать клавишу Print Screen. Затем следует повторить все действия с MSPaint и WORD.
П
римеры
схем, выведенных таким способом на
принтер, показаны на рис. 22 и рис. 23.
Рис. 23. Пример вывода схемы на принтер
5. Задачи для самостоятельного решения
5.1. Логические функции, элементы и схемы
Задача 1
Составьте таблицу истинности, СДНФ и СКНФ функции трех переменных, заданной номерами единичных наборов, получите минимальные ДНФ и КНФ этой функции двумя способами:
а) используя законы и тождества булевой алгебры;
б) используя карту Карно.
Номер строки варианта функции выбирается по номеру в журнале группы.
Реализуйте функцию п. 1 на элементах:
а) И, ИЛИ, НЕ;
б) И–НЕ;
в) ИЛИ–НЕ.
Проверьте правильность работы полученных схем моделированием.
№ |
Вариант 1 |
Вариант 2 |
|
№ |
Вариант 1 |
Вариант 2 |
1 |
0156 |
0134 |
|
16 |
0457 |
1234 |
2 |
0124 |
0157 |
|
17 |
1245 |
1256 |
3 |
0135 |
0146 |
|
18 |
1267 |
1235 |
4 |
0125 |
0147 |
|
19 |
1246 |
1257 |
5 |
0137 |
0126 |
|
20 |
1236 |
0167 |
6 |
0136 |
0127 |
|
21 |
1237 |
1345 |
7 |
0234 |
0245 |
|
22 |
1356 |
1367 |
8 |
0256 |
0267 |
|
23 |
1346 |
3457 |
9 |
0235 |
3467 |
|
24 |
1347 |
1356 |
10 |
0257 |
0236 |
|
25 |
1367 |
3456 |
11 |
0247 |
0237 |
|
26 |
1456 |
1467 |
12 |
0345 |
0567 |
|
27 |
1457 |
2345 |
13 |
0367 |
0346 |
|
28 |
2356 |
2367 |
14 |
0357 |
0347 |
|
29 |
2346 |
2357 |
15 |
0456 |
0467 |
|
30 |
2347 |
2456 |
Задача 2
Разработайте логическую схему для реализации частично определенной логической функции F четырех аргументов, заданной номерами единичных и нулевых наборов.
Вариант выбирается по номеру в журнале группы.
-
№
Наборы
№
Наборы
единичные
нулевые
единичные
нулевые
1
3,6,7,9,11
1,2,4,8,12
17
2,6,7,8,10
0,3,5,9,13
2
2,4,6,7,15
0,5,8,10,13
18
3,6,7,12,14
1,2,4,8,9
3
2,3,6,12,14
1,4,7,9,13
19
2,3,7,13,15
0,5,6,8,12
4
2,3,7,8,10,
0,5,6,12,13
20
2,3,6,9,11
1,4,7,12,13
5
1,9,11,14,15
0,3,4,6,10
21
0,8,10,14,15
1,2,5,7,11
6
5,10,13,14,15
0,1,2,7,11
22
4,11,12,14,15
0,1,3,6,10
7
4,10,11,12,14
1,3,5,6,15
23
5,10,11,13,15
0,2,4,7,14
8
0,8,10,11,15
2,4,5,6,14
24
1,9,10,11,14
3,4,5,6,15
9
1,4,5,9,11
0,3,6,10,14
25
0,4,5,8,10,
1,2,7,11,15
10
0,4,5,13,15
1,2,7,10,11
26
1,4,5,12,14
0,3,5,10,11
11
0,1,4,12,14
3,6,7,11,15
27
0,1,5,13,15
2,4,7,10,14
12
0,1,4,12,14
2,4,7,14,15
28
0,1,4,9,11,
3,5,6,14,15
13
3,9,11,12,13
1,2,4,6,8,
29
2,6,7,8,10,
0,3,5,9,13
14
7,8,12,13,15
0,2,3,5,9
30
3,6,7,12,14
1,2,4,8,9
15
6,8,9,12,14
0,1,4,7,13
31
2,3,7,13,15
0,5,6,8,12
16
2,8,9,10,13
0,5,6,7,12
32
2,3,6,9,11,
1,4,7,12,13
Задача 3
Разработайте схему пороговой логики,
которая вырабатывает сигнал 1, если, по
крайней мере, на К входах из N
(К
N)
появляется сигнал 1 (частным случаем
пороговой логики является мажоритарная
логическая схема). Решите задачу для
случаев, заданных в таблице.
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
N |
4 |
4 |
4 |
4 |
К |
1 |
2 |
3 |
4 |
В какую схему превращается пороговое устройство, если
К = 1? К = N?
Исследуйте схему, используя генератор слов, логический пробник, базовые логические элементы 2И–НЕ, 2ИЛИ–НЕ, микросхемы серии 74xx, содержащие указанные элементы.
Задача 4
Имеется логическая схема И (ИЛИ) с числом входов К. В схеме возможны константные неисправности типа 0 и 1 на входах или выходе. Вы должны убедиться в ее исправности. Простой, но не самый быстрый способ – подать на входы поочередно 2к несовпадающих слов длиной К бит от генератора слов и убедиться, что сигнал на выходе соответствует таблице истинности схемы И (ИЛИ).
Предложите более компактный тестовый набор, который достоверно выявляет неисправность любого входа или выхода схемы И (ИЛИ).
Подсказка. Длина минимальной тестовой последовательности равна К+1 входных наборов.
Годится ли разработанная вами тестовая последовательность для проверки схемы И–НЕ (ИЛИ-НЕ) с числом входов К = 2, 3, 4, 8?
Запрограммируйте генератор слов на такую последовательность выходных слов, которая была бы пригодна для испытания схем И (ИЛИ), И–НЕ (ИЛИ-НЕ) с К = 2, 3, 4, 8 входами.
В чем отличие тестовых последовательностей для проверки схем И и ИЛИ?
Задача 5
Найдите аналитическое выражение функции, которая реализуется схемой, приведенной на рис. 24. Соберите схему, подключите входы A, B, C, D к источнику логических сигналов, а выход — к логическому пробнику.
В
ключите
схему и проверьте правильность записи
аналитического выражения, перебрав все
возможные комбинации входных сигналов.
Рис. 24. Схема к задачам 5 и 6
Задача 6
Нарисуйте на бумаге ожидаемые временные диаграммы сигналов на выходах всех логических элементов схемы рис. 24 для всех возможных комбинаций входных сигналов.
Соберите схему, подключите входы A, B, C, D к генератору слов (А – младший разряд числа, D – старший), выходы элементов подключите к логическому анализатору. Запрограммируйте генератор на формирование последовательности четырехразрядных двоичных слов, соответствующих десятичным числам натурального ряда от 0 до 15. Исследуйте работу схемы в режимах "Step" (в статике) и "Cycle" (в динамике).
Сравните нарисованные Вами временные диаграммы с диаграммами логического анализатора.
Задача 7
Проведите предварительный анализ работы схемы, изображенной на рис. 25, для чего вручную составьте таблицы реализуемых функций для двух случаев, когда сигнал в точке 1 воспринимается элементом ИЛИ
а) как логическая 1;
б) как логический 0.
В
ыберите
необходимые инструменты для проведения
экспериментальной проверки схемы и
определите, как в данной схеме
воспринимается сигнал на неподключенном
входе в точке 1 (как 0 или как 1?).
Рис. 25. Схема к задаче 7
Задача 8
Определите, как изменится работа схемы, приведенной в задаче 5, если произошел обрыв во входной цепи одного из элементов И, как это показано на рис. 26.
Р
ис.
26. Схема к задаче 8
Задача 9
Проведите анализ работы логического устройства, собранного на микросхемах 7404 и 7410, показанного на рис. 27. Определите, какую математическую операцию выполняет данное устройство, если комбинации логических уровней на входах рассматривать как числа.
Соберите схему, подключите необходимые приборы и проведите экспериментальное исследование ее работы.
П
римечание.
Отечественным аналогом микросхемы 7404
является К155ЛН1 (шесть инверторов), а
микросхемы 7410 – К155ЛА4 (три элемента
3И–НЕ).
Рис. 27. Схема к задаче 9
Задача 10
Составьте логическое выражение, описывающее работу схемы, приведенной на рис. 28. Определите, какую математическую операцию над двумя трехразрядными двоичными числами выполняет данная схема.
Преобразуйте схему таким образом, чтобы получить устройство для выполнения той же операции над двумя четырехразрядными числами. Соберите последнюю схему, подключите необходимые приборы и исследуйте ее работу.
Примечание. Приведем обозначения отечественных аналогов используемых микросхем: 7486 – К155ЛП5 (четыре двухвходовых элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ); 7404 – К155ЛН1 (шесть инверторов); 7411 – К555ЛИ3 (три элемента 3И без инверсии).
Р
ис.
28. Схема к задаче 10
Задача 11
Разработайте схему устройства сравнения, которое формирует на выходе сигнал, равный 1 при выполнении условия N1>N2, где N1 и N2 – трехразрядные двоичные числа, задаваемые комбинациями логических уровней на входах схемы.
Соберите и исследуйте схему в двух вариантах:
а) на элементах И, ИЛИ и НЕ;
б) на элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, И, НЕ.
Сравните полученные схемы.
Задача 12
Разработайте схему, формирующую на выходе сигнал F из входных сигналов А, В, С, как показано на рис. 29.
Соберите схему. При проверке ее работы для формирования входных сигналов используйте генератор слов.
Р
ис.
29. Временные диаграммы к задаче 12
Задача 13
Разработайте схему, содержащую минимально возможное число базовых элементов, работа которой описывается временными диаграммами на рис. 30 (А, В, С – входы, F – выход схемы).
С
оберите
и исследуйте созданную схему.
Рис. 30. Временные диаграммы к задаче 13
З
адача
14
Произведите изменения в приведенной на рис. 31 схеме, необходимые для того, чтобы она реализовала ту же функцию, что и в задаче 13.
Указание. Минимальные изменения требуют введения элемента НЕ в разрыв одной из цепей.
Соберите и исследуйте созданную схему.
Рис. 31. Схема к задаче 14
Задача 15
Как можно упростить схему предыдущей задачи, чтобы выполняемая схемой функция не изменилась? Произведите упрощение, соберите и исследуйте полученную схему.
Задача 16
При монтаже схемы, приведенной на рис. 32,а, была допущена ошибка: вместо элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ был использован элемент ИЛИ (рис. 32,б). Найдите комбинации входных сигналов, которые позволяют выявить ошибку монтажника. Подтвердите свои выводы экспериментально, собрав обе схемы и исследовав их в статическом режиме.
а) б)
Рис. 32. Схемы к задаче 16:
а – с элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ;
б – с элементом ИЛИ