Дослідження цифрової схеми засобами Electronics Workbench

Мета роботи: Засвоїти вміння аналізувати функціонування цифрової схеми. Навчитися підключати до схеми налаштовувати параметри приладів для спостереження логічних величин – логічного аналізатора. Закріпити вміння створювати цифрову схему у програмі Electronics Workbench.

Завдання

1. Реалізувати відповідний варіант цифрової схеми, заданий у таблиці 2.1, в середовищі Electronics Workbench. Див рис. *

2. Вхідні логічні сигнали A, B, C, D, E задавати, використовуючи Генератор слів. Вивести вхідні та вихідний логічні сигнали цифрового пристрою на Логічний аналізатор. Привести в звіті результати роботи Логічного аналізатора. Див. пункт */*

3. Оформити звіт про виконану роботу.

Контрольні питання

1. Що таке такт?

2. Який сигнал відповідає логічній одиниці, а який – нулю?

3. Перелічіть відомі елементарні логічні елементи і їх позначення.

4. Охарактеризуйте відомі вам логічні змінні.

5. Яке призначення Логічного аналізатора?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3

Перетворювач кодів

Мета роботи: Засвоїти вміння перетворювати числа з десяткової системи числення у двійкову. Навчитися мінімізувати логічні функції з використанням карт Карно. Закріпити вміння створювати цифрову схему у програмі Electronics Workbench.

Завдання

1. Перетворити задані вхідні та вихідні десяткові коди відповідно до варіанту у двійкові коди.

2. Записати логічну функцію для кожного розряду y₃, y₂, y₁, y₀ вихідного двійкового коду для аргументів x₄, x₃, x₂, x₁, x₀.

3. Мінімізувати отримані логічні функції за допомогою карт Карно.

4. Реалізувати перетворювач кодів за допомогою елементарних мікросхем логічних елементів у середовищі Electronics Workbench

5. Перевірити правильність функціонування синтезованого перетворювача кодів.

6. Оформити звіт

Порядок виконання роботи

1. Вибрати з таблиці 2 вісім десяткових цифр (х) відповідно до варіанту і записати у перший стовпчик таблиці 1.

2. Вибрати з таблиці 2 вісім десяткових цифр (у) відповідно до варіанту і записати в останній стовпчик таблиці 1.

3. Перетворити вхідні десяткові коди з першого стовпчика таблиця 1 у двійкові п’ятирозрядні коди і записати у відповідні клітинки таблиці 1.

4. Перетворити вихідні десяткові коди з останнього стовпчика таблиця 1 у двійкові чотирирозрядні коди і записати у відповідні клітинки таблиці 1.

5. Записати логічну функцію для кожного розряду y₃, y₂, y₁, y₀ вихідного двійкового коду для аргументів x₄, x₃, x₂, x₁, x₀.

6. Мінімізувати отримані логічні функції y₃=f(x₄, x₃, x₂, x₁, x₀), y₂=f(x₄, x₃, x₂, x₁, x₀), y₁=f(x₄, x₃, x₂, x₁, x₀), y₀=f(x₄, x₃, x₂, x₁, x₀) за допомогою карт Карно.

7. Реалізувати перетворювач вхідних кодів x₄, x₃, x₂, x₁, x₀ у вихідні коди y₃, y₂, y₁, y₀ за допомогою логічних елементів І (AND), АБО (OR), НЕ (NOT) у середовищі Electronics Workbench використовуючи мінімізовані логічні функції y₃=f(x₄, x₃, x₂, x₁, x₀), y₂=f(x₄, x₃, x₂, x₁, x₀), y₁=f(x₄, x₃, x₂, x₁, x₀), y₀=f(x₄, x₃, x₂, x₁, x₀). Накреслити принципову схему такого перетворювача з дотриманням державних стандартів.

Таблиця 3.1. Таблиця результатів.

Вхідний десятковий код	Вхідний двійковий код					Вихідний двійковий код				Вихідний десятковий код
	x4	x3	x2	x1	x0	y3	y2	y1	y0

8. Реалізувати перетворювач вхідних кодів x₄, x₃, x₂, x₁, x₀ у вихідні коди y₃, y₂, y₁, y₀ за допомогою логічних елементів І−НЕ (NAND) у середовищі Electronics Workbench використовуючи мінімізовані логічні функції y₃=f(x₄, x₃, x₂, x₁, x₀), y₂=f(x₄, x₃, x₂, x₁, x₀), y₁=f(x₄, x₃, x₂, x₁, x₀), y₀=f(x₄, x₃, x₂, x₁, x₀). Накреслити принципову схему такого перетворювача з дотриманням державних стандартів.

9. Перевірити правильність функціонування синтезованого перетворювача кодів, подаючи на вхід перетворювача вхідні кодові комбінації з таблиці 1 і фіксуючи результат на виході за допомогою індикаторів.

10. Реалізувати кодовий перетворювач за допомогою мікросхем логічних елементів у середовищі Electronics Workbench. Застосувати такі мікросхеми логічних елементів (меню Digital ICs)

7400 — для Варіантів 1, 11, 21;

7408 — для Варіантів 2, 12, 22;

7410 — для Варіантів 3, 13, 23;

7420 — для Варіантів 4, 14, 24;

7437 — для Варіантів 5, 15, 25;

7440 — для Варіантів 6, 16, 26;

4001 — для Варіантів 7, 17, 27;

4011 — для Варіантів 8, 18, 28;

4012 — для Варіантів 9, 19, 29;

4023 — для Варіантів 10, 20, 30.

11. Перевірити правильність функціонування синтезованого перетворювача кодів на мікросхемах, подаючи на вхід перетворювача вхідні кодові комбінації x з таблиці 2 і фіксуючи результат y на виході за допомогою індикаторів.