МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Верстатоінструментальний технікум

НАЦІОНАЛЬНОГО ТЕХНІЧНОГО УНІВЕРСИТЕТУ

"ХПІ"

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

щодо виконання лабораторних робіт з дисципліни

«ОСНОВИ ДИСКРЕТНОЇ АВТОМАТИКИ, МІКРОПРОЦЕСОРНОЇ ТЕХНІКИ ТА ПРОГРАМУВАННЯ»

Харків 2011

Методичні рекомендації щодо виконання лабораторних робіт з дисципліни «основи дискретної автоматики, мікропроцесорної техніки та програмування» для спеціальності: 5.05050202 "Обслуговування верстатів із програмним управлінням і робото технічних комплексів ".

Розроблена викладачем Рандюк С.О.

Розглянута і затверджена на засіданні циклової комісії електротехнічних та природничо-математичних дисциплін.

Протокол № від 2011 р.

Голова комісії В.Г. Махотило

Заступник директора з навчальної роботи І.І. Дідух

ЗМІСТ

1 Загальні положення. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	4
1. Лабораторна робота №1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	5
2. Лабораторна робота №2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	10
3. Лабораторна робота №3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	13
4. Лабораторна робота №4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	16
5. Лабораторна робота №5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	19
Список джерел інформації. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	22

1 Загальні положення

Лабораторні заняття (ЛЗ) – це форма навчальних занять, під час яких студенти під керівництвом і контролем викладача самостійно здійснюють дослідну перевірку окремих теоретичних положень дисципліни, що вивчається, і здобувають практичні навички експерементальних досліджень.

Лабораторні заняття дають можливість:

• поглибити і закріпити теоретичні знання з дисципліни «основи дискретної автоматики, мікропроцесорної техніки та програмування»;

• освоїти сучасні методи обробки і прийоми представлення результатів експерементів;

• ознайомитися із сучасним лабораторним устаткуванням, приладами і матеріалами.

Обсяг ЛЗ відповідає навчальному плану спеціальності 5.05050202 "Обслуговування верстатів із програмним управлінням і робото технічних комплексів ".

Кожне ЛЗ забезпечене методичним матеріалом до виконання лабораторної роботи.

Лабораторна робота №1 Дослідження логічних елеменетів

Мета роботи: Дослідження логічних елементів І, НІ, АБО, І-НІ, АБО-НІ.

Обладнання: лабораторний стенд.

Теоретична частина роботи:

Мета булевої алгебри — опис поведінки та структури логічних схем. Перетворення інформації у ЕОМ здійснюється електронними засобами (логічними елементами) двох класів: комбінаційними(без елементів пам’яті) та послідовними ( з елементами пам’яті ) схемами.

У комбінаційних схемах сукупність вихідних сигналів у будь – який момент часу визначається сигналами на вході.

Поведінка таких схем описується комбінаційною таблицею (таблицею істинності або станів), яка містить всі можливі комбінації вхідних і не вхідні їм значення вихідних змінних.

Утворення перемикаючої функції Х з її логічних змінних A, B, C, …,N здійснюється за допомогою логічних операцій НІ, АБО, І. електричні схеми, які реалізують ці логічні операції, називають логічними елементами.

Операція НІ (інверсія, логічне заперечення). Заперечним висловлюванням А називається операція, результат якої Х є істиною, коли А неправдиво, та неправдиво, коли А істинно.

Заперечення позначається рискою над висловлюванням А:

Х=А,

яке читається як: Х є інверсія від А.

Електронна схема, яка реалізовує логічну операцію заперечення називається інвертором чи схемою НІ ( Рисунок 1.1, Таблиця 1.1 ).

Рисунок 1.1 Умовне позначення елемента «НІ»

Таблиця 1.1. Таблиця стану елемента «НІ»

X	Z
0	1
1	0

Операція АБО(логічне додавання, диз’юнкція). Це логічна операція над двома змінними А та В, результат Х якої є істиною, якщо хоча б одна із складаючи його змінних істина. Операція АБО позначається символом «V», який відповідає сполучнику або; знак «+», який означає логічне додавання.

Х=А V В або Х=А+В

Електронна схема, яка реалізовує операцію АБО, називається логічною схемою АБО чи диз’юнктором (Рисунок1.2, Таблиця 1.2 ).

Рисунок 1.2. Умовне позначення елемента «АБО».

Таблиця 1.2. Таблиця стану елемента «АБО».

Y	Z
0	0
1	1
0	1
1	1

Операція І(логічне множення, кон’юнкція). Це логічна операція над двома змінними А та В, результат якої є істина, якщо значення обох змінних теж є істина. Операція І позначається символом «*» , та означає логічне множення.

Х=А*В

Електронна схема, яка реалізовує операцію І називається логічною схемою І, кон’юнктором , схемою співпадання (Рисунок 1.3, Таблиця 1.3 ).

Рисунок 1.3. Умовне позначення елемента «І».

Таблиця 1.3. Таблиця стану елемента «І»

X	Y	Z
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

Іншими прикладами Булевої алгебри є елементи «І-НІ», «АБО-НІ» (Рисунок 1.4, Таблиця 1.4, Рисунок 1.5, Таблиця 1.5 відповідно).

Рисунок 1.4. Умовне позначення елемента «І-НІ».

Таблиця 1.4. Таблиця стану елемента «І-НІ».

X	Y	Z
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0

Рисунок 1.5. Умовне позначення елемента «АБО-НІ».

Таблиця 1.5. Таблиця стану елемента «АБО-HІ».

X	Y	Z
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	0

Хід роботи:

Ознайомившись з теоретичною частиною і спираючись на таблиці істинності необхідно за допомогою комплекту перемичок дослідити роботу логічних елементів, де 0 на вході – це заземлення. За ходом виконання лабораторної роботи потрібно записувати усі вихідні дані у таблиці стану. Записування таблиць стану необхідне для подальшого порівняння отриманого результату з тим, що вказано в теоретичній частині. Після виконання практичної частини треба проаналізувати виконану роботу і дати відповіді на контрольні запитання. На завершення лабораторної роботи

Звіт про виконання лабораторної роботи має містити:

1) № лабораторної роботи;

2) назва лабораторної роботи;

3) опис робочого місця (технічне оснащення);

4) мета лабораторної роботи;

5) умовні позначення логічних елементів, їх таблиці стану;

6) послідовність дій виконання роботи;

7) відповіді для захисту роботи.

Захищена лабораторна робота підписується викладачем з указанням дати захисту роботи.

Контрольні запитання:

1. У чому полягає мета булевої алгебри?

2. Призначення таблиці станів (таблиці істинності).

3. У чому різниця між комбінаційними та послідовними схемами?

4. Наведіть приклади елементарної кон’юнкції та диз’юнкції.