49

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

___________________________________

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

«ОРЕХОВО-ЗУЕВСКИЙ ПРОМЫШЛЕННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ имени САВВЫ МОРОЗОВА»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторному практикуму по дисциплине

«МИКРОСХЕМОТЕХНИКА»

Для студентов специальностей: 230106 – Техническое обслуживание средств вычислительной техники и компьютерных сетей

Орехово-Зуево 2010

Рассмотрен на заседании предметной комиссии технических и естественно-научных дисциплин Протокол № _______ от «__»__________ 2010 г. Председатель предметной комиссии __________________ Вяжевич Е.В.

«Утверждаю» Заместитель директора по учебной работе _________________Абрамова И.А. «____»__________________2010 г.

Автор: Ермаков А.А., преподаватель ГОУ СПО МО «ОЗПЭК им. С. Морозова»

Методические указания разработаны в соответствии с рабочей программой учебной дисциплины «Микросхемотехника». Методические указания обеспечивают усвоение материала теоретических занятий и реализацию государственных тре­бований к минимуму содержания и уровню практической подготовки выпускников по специ­альности 230106 «Техническое обслуживание средств вычислительной техники и компьютер­ных сетей» среднего профессионального образования.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

Практическая работа №1 «Перевод чисел из одной системы счисления в другую» 6

Практическая работа №2 «Анализ и синтез комбинационных схем с одним выходом» 8

Практическая работа №3 «Синтез логических схем в базисах ИМС» 12

Лабораторная работа №1 «Изучение работы дешифратора» 13

Лабораторная работа №2 «Изучение принципа работы мультиплексора» 16

Лабораторная работа №3 «Изучение принципа работы многоразрядного сумматора» 18

Лабораторная работа №4 «Изучение принципа работы цифровых компараторов» 22

Лабораторная работа №5 «Изучение принципа работы RS-триггера» 24

Лабораторная работа №6 «Изучение принципа работы Т и D триггеров» 28

Лабораторная работа №7 «Изучение принципов работы и способов включения JK-триггера» 31

Лабораторная работа №8 «Изучение принципа работы регистров параллельного действия» 33

Лабораторная работа №9 «Изучение принципа работы регистров последовательного действия» 36

Лабораторная работа №10 «Изучение принципа работы счетчика» 39

Лабораторная работа №11 «Изучение режимов работы ЦАП» 42

Лабораторная работа №12 «Изучение режимов работы АЦП» 46

Введение

Лабораторные работы предназначены для усвоения материала теоретических занятий, изучения особенностей основных элементов микросхемотехники, получения навыков составления электронных схем и освоение методов моделирования электронных устройств.

Лабораторные работы выполняются в специальной лаборатории на конкретных маке­тах, стендах или компьютерах с использованием программы моделирования Electronics Work­bench и электронных моделей устройств.

Номера рабочих мест сообщает преподаватель. При проведении лабораторных работ необходимо следовать правилам работы в лаборатории и строго соблюдать правила техники безопасности.

Выполнение лабораторной работы включает три этапа:

1. Сбор данных;

2. Оформление отчета;

3. Защита лабораторной работы.

1. Сбор данных (согласно инструкции по выполнению работы).

Инструкция по выполнению работы включает следующие разделы: № лабораторной работы, название, цель, оборудование, порядок выполнения Сбор данных выполняется в следующем порядке:

• изучается инструкция по выполнению работы;

• уясняется цель работы и последовательность действий;

• уточняются у преподавателя непонятные моменты;

• подготавливаются необходимые таблицы;

• выполняются действия согласно пунктам раздела «Порядок выполне­ния...». Основные действия и выводы конспектируются.

Данные конспектируются и затем заносятся в отчет в соответствии с п. 2.

2. Оформление отчета.

Отчет оформляется индивидуально каждым студентом на листах формата А4 или в тетрадях (16-18 листов). Разрешается печатать отчеты на принтере, либо вручную аккуратным почерком, используя выделения подчеркиванием и цветом.

Отчет по каждой работе должен включать разделы:

1. № лабораторной работы;

2. Название работы;

3. Цель работы;

4. Оборудование (используемое в данной работе);

5. Ход работы (упорядоченное изложение хода выполнения работы, выводы и данные по пунктам, заполненные таблицы).

3. Защита лабораторной работы

Для защиты лабораторной работы студент должен:

• представлять цель и порядок выполнения работы;

• изучить практический и теоретический материал согласно вопросам к за­щите;

• ответить на вопросы к защите и дополнительные вопросы по данной теме. Защищенная лабораторная работа подписывается преподавателем с указанием числа защиты работы.

Выполненные в полном объеме лабораторные работы являются допуском к зачету (эк­замену). Студенты, не защитившие всех лабораторных работ, к зачету (экзамену) не допускаются.

Практическая работа №1 «Перевод чисел из одной системы счисления в другую»

Цель работы: Научиться выполнению перевода чисел из одной системы счисления в другую.

Основные положения

Основанием системы счисления называют число, в виде степеней которого может быть записано любое число в данной системе счисления.

Человек в повседневной своей деятельности использует десятичную систему счисления. В десятичной системе счисления основанием является 10 и для записи чисел используют символы 0...9. Например десятичное число 3756₁₀ можно представить как: 3756₁₀ = 310³ + 710² + 510¹ + 610⁰

Системы счисления, применяемые в ЭВМ, ориентированы на двоичную систему, так как основой ЭВМ является триггер, имеющий два устойчивых состояния. В двоичной системе основанием является 2. Для записи чисел используются символы 0 и 1. Для перевода числа из десятичной системы в двоичную надо последовательно делить на два и результат записывать справа налево, начиная с последнего частного, включая остатки от деления. Для обратного преобразования (из двоичной системы в десятичную) необходимо значение каждого разряда умножить на 2 в степени равной порядку данного разряда, а затем полученные результаты сложить, например

11001011₂ = 12⁰ + 12¹ + 02² + 12³ + 02⁴ + 02⁵ + 12⁶ + 12⁷ =

= 1 + 2 + 8 + 64 + 128 = 203₁₀

В вычислительной технике также широко используется восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления, поскольку обе они непосредственно связаны с двоичной в соответствии с таблицей 1.1.

В восьмеричной системе основанием является. 8. Для записи чисел используют символы 0...7. Любое число может быть записано как сумма степеней 8. Для перевода числа из десятичной системы в восьмеричную надо последовательно делить на 8.

Для перевода числа из двоичной системы в восьмеричную, нужно отсчитывать справа налево по три разряда двоичного числа и записывать каждую группу из трех разрядов с помощью символов 0...7.

Основанием в шестнадцатеричной системе является 16, для записи чисел используются символы 0...9 и A...F. Для перевода из десятичной системы в шестнадцатеричную, надо последовательно делить на 16:

В любой системе счисления ее основание записывается как 10. Для перевода числа из двоичной системы в шестнадцатеричную, нужно отсчитывать справа налево по 4 разряда двоичного числа и записывать каждую группу разрядов с помощью символов из таблицы 1.1, в которой представлены соотношения между числами в различных системах счисления.

Таблица 1.1

10 (Dec)	2 (Bin)	8 (Oct)	16 (Hex)
0	00	0	0
1	01	1	1
2	10	2	2
3	11	3	3
4	100	4	4
5	101	5	5
6	110	6	6
7	111	7	7
8	1000	10	8
9	1001	11	9
10	1010	12	A
11	1011	13	B
12	1100	14	C
13	1101	15	D
14	1110	16	E
15	1111	17	F
16	10000	20	10