
- •Основы схемотехники Учебно-методическое пособие
- •Ковров 2012
- •Содержание
- •Введение
- •Вычислительные устройства:
- •2. Содержание курса
- •Лабораторная работа 2 Исследование усилителей с дифференциальными входами и мостовых усилителей Теоретическое введение.
- •Лабораторная работа 3 Исследование аналоговых вычислительных устройств Теоретическое введение.
- •Лабораторная работа 4 Фильтрующие элементы Теоретическое введение.
- •Лабораторная работа 5 Устройства выборки и хранения Теоретическое введение.
- •Лабораторная работа 6 Компенсационные стабилизаторы Теоретическое введение.
- •Лабораторная работа 7 Корректор нелинейности датчика Теоретическое введение.
- •Лабораторная работа 8 Исследование генераторов линейно изменяющегося напряжения Теоретическое введение.
- •Цифровая схемотехника Лабораторная работа №9 Исследование работы комбинационных логических схем
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №10 Исследование полусумматора и сумматора Теоретическое введение
- •Лабораторная работа № 11. Логические схемы и триггеры на интегральных схемах Теоретическое введение
- •Лабораторная работа №12 Исследование регистров и счетчиков Теоретическое введение.
- •Лабораторная работа 14 Разработка печатной платы. Теоретическое введение
- •Лабораторная работа 15 Исследование практических путей решений схемотехнических задач с применением комбинационных логических схем Техническое задание
- •Лабораторная работа 16 Исследование практических путей решений схемотехнических задач с применением последовательностных логических схем Техническое задание
- •Примерные темы курсовых проектов по разделу аналоговая схемотехника Задание
Порядок выполнения работы
Исследование принципа работы дешифратора 3x8 в основном режиме. Открыть файл lab12/12_1
Устанавливать значения на входе в соответствии с таблицей 4, заполнить значениями на выходе
Таблица 10
C |
B |
A |
G |
Y0 |
Y1 |
Y2 |
Y3 |
Y4 |
Y5 |
Y6 |
Y7 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Исследование принципа работы дешифратора 3x8 в режиме 2x4. заполнить таблицы при заданных значения входов, используя туже схему.
2.1.
При
Таблица 11
C |
B |
A |
Y0 |
Y1 |
Y2 |
Y3 |
Y4 |
Y5 |
Y6 |
Y7 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Уровень сигнала постоянен на выходах Y4, Y5, Y6,Y7 и равен логической единице.
2.2.
При
Таблица 12
C |
B |
A |
Y0 |
Y1 |
Y2 |
Y3 |
Y4 |
Y5 |
Y6 |
Y7 |
1 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Уровень сигнала постоянен на выходах Y0, Y1, Y2,Y3 и равен логической единице.
2.3.
При
Таблица 13
C |
B |
A |
Y0 |
Y1 |
Y2 |
Y3 |
Y4 |
Y5 |
Y6 |
Y7 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Исследование работы дешифратора в качестве демультиплексора. Открыть файл lab12/12_2
Установить генератор слов в пошаговый режим, включить схему, наблюдать с помощью логических пробников уровни выходных сигналов, заполнить таблицу 8.
Таблица 14
C |
B |
A |
Y0 |
Y1 |
Y2 |
Y3 |
Y4 |
Y5 |
Y6 |
Y7 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Исследование дешифратора с логической схемой на выходе. Открыть файл lab12/12_3, Установить генератор слов в пошаговый режим включить схему. Составить таблицу истинности по полученным сигналам на пробниках, вывести функцию алгебры логики.
Таблица 15
G |
C |
B |
A |
F |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
5. Исследование микросхемы 74138.
Открыть файл lab12/12_4. Установить генератор слов в пошаговый режим, включить схему, устанавливая заданные значения, заполнить таблицы:
5.1.
При
,
.
Таблица 16
C |
B |
A |
Y0 |
Y1 |
Y2 |
Y3 |
Y4 |
Y5 |
Y6 |
Y7 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
5.2.
При
,
.
Таблица 17
C |
B |
A |
Y0 |
Y1 |
Y2 |
Y3 |
Y4 |
Y5 |
Y6 |
Y7 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
5.3.
При
,
.
Таблица 18
C |
B |
A |
Y0 |
Y1 |
Y2 |
Y3 |
Y4 |
Y5 |
Y6 |
Y7 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Исследование микросхемы 74138 с помощью логического анализатора.
Открыть файл lab12/12_4_1. Установить генератор слов в пошаговый режим, включить схему, включить логический анализатор, зарисовать временные диаграммы.
при управляющих сигналах , :
6. Исследование мультиплексора. Открыть файл lab12/12_5. Установить переключатель G на логический 0, включить схему. Заполнить таблицы.
6.1.
При
: 6.2.
При
:
Таблица 19
C |
B |
A |
Y |
W |
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
0 |
1 |
|
|
0 |
1 |
0 |
|
|
0 |
1 |
1 |
|
|
1 |
0 |
0 |
|
|
1 |
0 |
1 |
|
|
1 |
1 |
0 |
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
7. Исследование мультиплексора с помощью генератора слов. Открыть файл lab12/12_6. Установить генератор слов в пошаговый режим, включить схему. Заполнить таблицу.
Таблица 20
C |
B |
A |
Y |
W |
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
0 |
1 |
|
|
0 |
1 |
0 |
|
|
0 |
1 |
1 |
|
|
1 |
0 |
0 |
|
|
1 |
0 |
1 |
|
|
1 |
1 |
0 |
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
8. Реализация заданной функции с помощью мультиплексора.
8.1.
Рассчитать значение функции
Записать
результаты расчётов в таблицу 21 (
)
8.2. Включить схему lab12/12_7 и проверить расчеты, занести сигналы на выходе Y мультиплексора в таблицу 21 (F1а).
Таблица 21
G |
с |
|
|
F1расч |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|
|
2 |
0 |
1 |
0 |
|
|
3 |
0 |
1 |
1 |
|
|
4 |
1 |
0 |
0 |
|
|
5 |
1 |
0 |
1 |
|
|
6 |
1 |
1 |
0 |
|
|
7 |
1 |
1 |
1 |
|
|
8.3.
Рассчитать значения функции
.
Записать коды, при которых она принимает
значение 1:
8.4. Включить схему lab12/12_8 Реализовать функцию F2 с помощью мультиплексора
Проверить рассчитанные значения функции
9. Исследование мультиплексора 74153 (рис. 9). Включить схему lab12/12_9.
9.1. Исследовать работу сдвоенного четырехканального мультиплексора (микросхема 74153). Составить таблицу функционирования схемы для выходов 1Y и 2Y, используя логический анализатор и переключая выключатели G1 и G2 в разные положения, зарисовать временные характеристики.
Таблица 22
B |
A |
1Y |
2Y |
Временная диаграмма |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
|
Контрольные вопросы и задания.
1. Разработайте схему четырёхканального мультиплексора, используя микросхему 74139. Составьте таблицу функционирования схемы. Экспериментально проверьте работоспособность схемы?
2. Постройте схему использование дешифратора в качестве мультиплексора?
3. Постройте схему использование дешифратора в качестве демультиплексора?
4. Реализуйте ФАЛ шифратора на элементарных логических элементах?
Преобразуйте ФАЛ мультиплексора к виду 2И-НЕ?