Порядок проведення експериментів

Експеримент 1. Дослідження логічної функції І.

а

Мал. 7.2

). Задавання рівнів логічних сигналів.

Відкрийте файл с12_01 із схемою, зображеною на мал. 7.2. У цій схемі два двопозиційних перемикачі А і В подають на входи логічної схеми І рівні 0 (контакт перемикача в нижньому положенні) або 1 (контакт перемикача у верхньому положенні). Увімкніть схему. Установіть перемикач В у нижнє положення. Вимірте вольтметром напругу на вході В і визначте за допомогою логічного пробника рівень логічного сигналу.

Установіть перемикач В у верхнє положення. Визначте рівень логічного сигналу і запишіть показання вольтметра; укажіть, який логічний сигнал формується на виході Y. Результати занесіть у розділ ”Результати експериментів”.

6) . Експериментальне одержання таблиці істинності елемента і.

Подайте на входи схеми всі можливі комбінації рівнів сигналів А і В і для кожної комбінації зафіксуйте рівень вихідного сигналу Y. Заповніть таблицю істинності логічної схеми І (табл. 7.4 у розділі ”Результати експериментів”).

в). Одержання аналітичного виразу для функції.

За таблицею 7.4 складіть аналітичний вираз функції елемента І і занесіть його в розділ ”Результати експериментів”.

Експеримент 2. Дослідження логічної функції І-НІ.

а). Експериментальне одержання таблиці істинності логічного елемента 2І-НІ, складеного з елементів 2І та НІ.

Зберіть схему, зображену на мал. 7.3. Увімкніть схему. Подайте на входи схеми всі можливі комбінації рівнів вхідних сигналів і, спостерігаючи рівні сигналів на входах і виході за допомогою логічних пробників, заповніть таблицю істинності логічної схеми 2І-НІ (табл. 7.5 у розділі ”Результати експериментів”).

б). Експериментальне одержання таблиці істинності логічного елемента 2І-НІ.

З

Мал. 7.3

Мал. 7.4

Мал. 7.5

Мал. 7.6

беріть схему, зображену на мал. 7.4. Увімкніть схему. Подайте на входи схеми всі можливі комбінації рівнів вхідних сигналів і, спостерігаючи рівні сигналів на входах і виході за допомогою логічних пробників, заповніть таблицю істинності логічної схеми 2І-НІ (табл. 7.6 у розділі ”Результати експериментів”). Порівняєте таблиці 7.5 і 7.6 між собою.

Експеримент 3. Дослідження логічної функції АБО.

а). Експериментальне одержання таблиці істинності логічного елемента АБО.

Зберіть схему мал. 7.5. Увімкніть схему. Подайте на входи схеми всі можливі комбінації рівнів вхідних сигналів і, спостерігаючи рівні сигналів на входах і виході за допомогою логічних пробників, заповніть таблицю істинності логічної схеми АБО (табл. 7.7 у розділі ”Результати експериментів”).

б

Мал. 7.7

). Одержання аналітичного виразу для функції.

За таблицею 7.7 складіть аналітичний вираз функції і занесіть його в розділ ”Результати експериментів”.

Експеримент 4. Дослідження логічної функції АБО-НІ.

а). Експериментальне одержання таблиці істинності логічного елемента 2АБО-НІ, складеного з елементів 2АБО і НІ.

З

Мал. 7.8

беріть схему, зображену на мал. 7.6. Увімкніть схему. Подайте на входи схеми всі можливі комбінації рівнів вхідних сигналів і, спостерігаючи рівні сигналів на входах і виході за допомогою логічних пробників, заповніть таблицю істинності логічної схеми 2АБО-НІ (табл. 7.8 у розділі ”Результати експериментів”).

б). Експериментальне одержання таблиці істинності логічного елемента 2АБО-НІ.

Зберіть схему, зображену на мал. 7.7. Увімкніть схему. Подайте на входи схеми всі можливі комбінації рівнів вхідних сигналів і, спостерігаючи рівні сигналів на входах і виході за допомогою логічних пробників, заповніть таблицю істинності логічної схеми 2АБО-НІ (табл. 7.9 у розділі ”Результати експериментів”). Порівняєте таблиці 7.8 і 7.9 між собою.

Експеримент 5. Дослідження логічних схем за допомогою генератора слів.

а). Відомості про досліджувану мікросхему.

Відкрийте файл с12_02 із схемою, зображеною на мал. 7.8. Увімкніть схему. Укажіть, до яких виводів мікросхеми 7400 підключається джерело живлення, скільки елементів 2І-НІ містить мікросхема, скільки елементів використовується в даному експерименті і як позначені на схемі використовувані входи і виходи. Заповніть таблицю зведень про мікросхему (табл. 7.10 у розділі ”Результати експериментів”).

б). Експериментальне одержання таблиці істинності логічного елемента 2І-НІ.

Запрограмуйте генератор слів так, щоб на виході генератора одержувати послідовно наступні комбінації: 00, 01, 10, 11. Переведіть генератор у режим покрокової роботи натисканням кнопки ”Step” на збільшеному зображенні генератора. Кожне натискання кнопки ”Step” викликає перехід до чергового слова заданої послідовності, що подається на вихід генератора. Послідовно подаючи на мікросхему слова з заданої послідовності, заповніть таблицю істинності елемента 2І-НІ (табл. 7.11 у розділі ”Результати експериментів”).

! Вказівка: значення розрядів поточного слова на виході генератора відображаються в круглих вікнах у нижній частині на панелі генератора.

Експеримент 6. Реалізація логічної функції 3-х змінних.

а). Синтез схеми, що реалізує функцію, задану логічним виразом.

Реалізуйте функцію на елементах 2І-НІ.

! Вказівка. Представте вирази функції через операції логічного множення і інверсії. Зберіть у Electronics Workbench схему на елементах 2І-НІ, що відповідає отриманому виразу. Підключіть до входів схеми генератор слів, до виходу – логічний пробник. Генератор слів запрограмуйте на формування послідовності з восьми слів, що відповідають числам від 0 до 7:

0=000; 1=001; 2=010; 3=011;

4=100; 5=101; 6=110; 7=111.

У покроковому режимі, послідовно подаючи на вхід отриманої схеми всі слова послідовності, Визначте за допомогою логічного пробника рівень сигналу на виході схеми. За отриманими результатами заповніть таблицю 7.12 у розділі ”Результати експериментів”.

б). Синтез схеми, що реалізує задану функцію за допомогою логічного перетворювача.

Для одержання схеми, що реалізує функцію, описувану логічним виразом , можна скористатися логічним перетворювачем. Для цього виконайте наступні дії:

• викличте логічний перетворювач;

• введіть у нижнє вікно панелі перетворювача логічний вираз з клавіатури (операції АБО відповідає знак +, інверсія позначається апострофом);

• д

  

  Мал. 7.9

  ля реалізації схеми на елементах І-НІ натисніть клавішу А|В → NAND на панелі логічного перетворювача.

Логічний перетворювач виводить на робоче поле схему, що реалізує функцію, яка описана введеним логічним виразом. Отримана схема приведена на мал. 7.9.

До схеми підключіть генератор слів, запрограмований на формування восьми слів, що відповідають числам від 0 до 7:

0=000; 1=001; 2=010; 3=011;

4=100; 5=101; 6=110; 7=111.

Переведіть генератор слів у покроковий режим. Увімкніть схему. Послідовно подаючи на входи схеми зазначені слова і визначаючи рівень сигналу на виході схеми логічним пробником, заповніть таблицю істинності (табл. 7.13 у розділі ”Результати експериментів”). Обчисліть проміжні значення і занесіть їх у таблицю істинності (табл. 7.13 у розділі ”Результати експериментів”). Вони визначають логічні сигнали на вході третього елемента 2І-НІ в схемі (для контролю результатів обчислення можна до його входів підключити логічні пробники).