3.Описание лабораторной установки
Данная лабораторная работа выполняется на субблоке «Логические элементы». На лицевой панели субблока расположены (см. функциональную схему рис.4):
Тумблеры SA1 – SA4 для подачи сигналов лог.1 и лог.0 на входы исследуемых логических элементов;
Рис.4 Функциональная схема субблока «Логические элементы»
Светодиоды VH1 – VH4 для визуального контроля значений выходных сигналов;
Гнёзда X1 – X17 для коммутации элементов между собой и подключения осциллографа.
Для исследования элементов в динамическом режиме работы предусмотрен генератор импульсов прямоугольной формы D1 (несимметричный мультивибратор, собранный на элементах НЕ) и делитель частоты на двоично-десятичном счетчике импульсов D2 (микросхема К155ИЕ2).
Частоту генератора можно плавно регулировать в пределах от 20Гц до 2 кГц. Для этой цели на панель выведен движок переменного резистора. Частота импульсов на выходе 1 счётчика D2 (гнезда X2) в два раза, а на выходе 8 (гнезда X3) в десять раз меньше частоты генератора. На рис. 4,б приведены временные диаграммы сигналов на выходе генератора и выходах 1 и 8 счётчика, помеченные, соответственно, метками X1, X2 и X3. В работе исследуются логические элементы И, ИЛИ, И-НЕ и элемент НЕ, непосредственно представленные микросхемами: К155ЛИ1 (D3), K155ЛЛ1 (D4), K155 ЛА3 (D5) и К155ЛН1(D6)?, соответственно. Кроме того, можно исследовать схемы, эквивалентные логическим элементам ИЛИ-НЕ, ЗАПРЕТ, ИМПЛИКАТОР и др., реализуемые сборочными операциями на передней панели субблока.
Задание на лабораторную работу
Уяснить основные понятия и методы анализа функциональных свойств логических элементов.
Каждый логический элемент исследовать в статическом и динамическом режимах работы. При этом необходимо:
Уяснить (составить) УГО элемента при соглашениях положительной и отрицательной логики;
Составить таблицу истинности либо карту Карно функции, реализуемой рассматриваемым логическим элементом;
Найти минимальное алгебраическое выражение функции;
Построить временные диаграммы работы для характерных последовательностей входных сигналов;
Сделать выводы о свойствах и применении элемента.
Перечень подлежащих обязательному анализу элементов приведен в табл. 4.1.
Дополнительно выполняется индивидуальное задание по исследованию многофункционального логического элемента (см. табл. 4.2.). Вариант указывается преподавателем либо выбирается по порядковому номеру бригады студентов.
Для микросхем серии К155 типов: ЛИ1, ЛЛ1, ЛН1 и ЛА3 привести электрические параметры, а также составить УГО этих микросхем, указав номера выводов (цоколёвку).
При выполнении работы руководствоваться методическими указаниями п.6.
Содержание отчёта
Отчёт выполняется и оформляется в соответствии с требованиями, принятыми на кафедре АиКС. В отчёте представить:
5.1. УГО исследуемых логических элементов, таблицы истинности или карты Карно реализуемых ими функций. Данные оформить в таблице по форме табл. 4.1.
5.2. Временные диаграммы работы многофункционального логического элемента в динамическом режиме.
5.3. Выводы по функциональным свойствам и применению рассмотренных логических элементов.
Таблица 4.1
5.4. Условные графические обозначения и таблицу с основными электрическими параметрами, указанных в п.4.3 микросхем.