Практические задания

1. Пронаблюдать работу счетчика К176ИЕ1 на стенде. Наличие логической единицы на всех входах и выходах на данном стенде обозначается светящимся светодиодом, отсутствие свечения означает нуль. Входные импульсы можно подавать либо в ручном режиме с помощью кнопки, либо в автоматическом режиме с помощью мультивибратора, частота которого может изменяться. Работу счетчика проверить в режиме двоичного шестиразрядного счетчика и в режиме десятичного. В режим десятичного счетчик переводится с помощью тумблера и элемента 2И.

2. Пронаблюдать работу дешифраторов. Нарисовать логическую структуру семисегментного дешифратора.

3. Ознакомиться с работой регистра в режимах последовательного и параллельного вводов.

4. Записать на выход 1 логическую единицу, соединить перемычкой выход 4 и вход D0. Подавая с помощью кнопки на вход С1 тактовые импульсы, пронаблюдать и объяснить работу регистра. Исследовать другие комбинации соединений выходов регистра с его входами.

Контрольные вопросы

1. Что такое комбинационные и последовательностные логические схемы? К каким из них относятся счетчики и дешифраторы?

2. Нарисовать схему шестеричного счетчика. Где используется такой счетчик?

3. Используя справочник, охарактеризовать микросхему К155ИЕ2.

4. Что такое регистр? Где в технике используются эти приборы?

Работа 6 арифметико-логические устройства

Арифметико-логические устройства (АЛУ) – это специализированные микросхемы, выполняющие в соответствии с программой на входах арифметические и логические преобразования двоичной информации. По сравнению с микросхемами, работающими по жесткой, наперед заданной программе, АЛУ представляют собой устройства более высокого класса. В микропроцессорной технике АЛУ являются базовыми элементами. Они используются в сочетании с регистрами сдвига, оперативными запоминающими устройствами и другими узлами. АЛУ дороже простых микросхем, однако благодаря универсальным свойствам применение их в аппаратуре во многих случаях оказывается оправданным. Микросхемы АЛУ, принадлежащие к разным видам логик, в частности к ТТЛ-типа К155ИП3 и КМОП-типа 564ИП3, функционально во многом совпадают, в том числе и по разводке выводов. Далее рассматриваться будет только микросхема К155ИП3 (смотри макет).

Микросхема К155ИП3 предназначена для действий с двумя четырехразрядными двоичными словами А = A3, A2, A1, A0 и B = B3, B2, B1, B0. Конкретный вид операции выполняемой микросхемой, задается пятиразрядным кодом на входах M, S3, S2, S1, S0. Всего это АЛУ способно выполнить 2⁵ = 32 операции: 16 логических при М = 1 (И, И-НЕ, ИЛИ, ИЛИ-НЕ, исключающее ИЛИ и др.) и 16 арифметико-логических при М = 0 (сложение, вычитание, сравнение чисел и прочее).

На выходах F0, F1, F2, F3 формируются результаты логических преобразований и арифметических действий. На выходе переноса С4 образуется сигнал старшего (пятого) разряда при выполнении арифметических операций и логических действий. Дополнительные выходы – образования ускоренного переноса G и распространения ускоренного переноса Р используются только при организации многоразрядных АЛУ в сочетании с блоком ускоренного переноса К155ИП4.

Слова А и В, подлежащие обработке, могут быть представлены в положительной или в отрицательной логике. Таблицы истинности для каждого варианта логики различны.

В данной работе используется только положительная логика. Таблица истинности для этого варианта приведена ниже.