3. Описание лабораторной установки

Лабораторный стенд «Основы цифровой техники» предназначен для обучения студентов различных специальностей средних специальных и высших учебных заведений, изучающих дисциплины (разделы дисциплин) «Основы цифровой электроники», «Типовые элементы и узлы ЦВМ», «Микропроцессорная техника».

Общий вид лабораторного стенда представлен на рис.1.

Рис.1 Общий вид лабораторного стенда

3.1. Основные компоненты лабораторного стенда:

1.Поле логических уровней, позволяющих устанавливать на выходных гнездах уровни логического ноля или единицы.

2. Поле одиночных импульсов, позволяющих получить одиночный импульс нарастающий (положительный ) либо спадающий (отрицательный).

3.Генератор импульсов, вырабатывающий три фиксированные частоты положительных импульсов 100Гц,200Гц и 1600 Гц.

4.Поле индикации, на котором десять светодиодных индикаторов и один семисегментный, индуцирующие нулевое или единичное (при свечении) состояние.

5.Логические элементы и триггеры. Поле, на котором исследуются базовые логические элементы и триггеры.

6.Регистры и счетчики. Поле, на котором исследуются сдвиговый и параллельный регистр, а также двоичный и двоично-десятичный счетчики.

7. Сумматоры и дешифраторы. Поле, на котором исследуются полный сумматор и дешифраторы.

8.Мультивибраторы и АЦП. Поле, на котором исследуются схемы мультивибраторов и аналого-цифровых преобразователей.

3.2.Техническое описание элементов стенда.

Моноблок представляет собой наклонный корпус настольного исполнения, на верхней лицевой части которого расположены основные функциональные части стенда: поля логических уровней, одиночных импульсов, индикации, генератор импульсов и рабочие поля исследования логических элементов и триггеров, регистров и счетчиков, сумматоров и дешифраторов , мультивибраторов и АЦП.В центре лицевой панели находятся три клеммы общего вывода (черного цвета) относительно которых проводятся измерения и ряд клемм-коннекторов (желтого цвета) для возможности разветвления собираемых схем.

Включение стенда осуществляется клавишным выключателем «Сеть» расположенным в верхнем правом углу лицевой панели.

В тыловой торцевой части корпуса расположен разъем СНП для подключения лабораторного стенда к сети однофазного напряжения 220В и предохранитель (1А).

3.2.1.Уровень логический.

Это поле включает в себя восемь переключателей SA1…SA8, которые в верхнем положении выдают на свою выходную клемму уровень логической единицы (+5В), а в нижнем положении, соответственно, логического ноля. При этом единичный уровень индицируется светодиодом. Уровни сигналов, задаваемые переключателями SA1…SA7, выполнены по схеме с защитой от дребезга контактов, SA8 – без защиты от дребезга.

3.2.2 Импульс одиночный.

Это поле содержит две кнопки SB1 и SB2 , при нажатии на которые, на соответствующей выходной клемме появляется одиночный импульс. На выходной клемме SB1 импульс имеет нарастающий (положительный) фронт, а на клемме SB2 спадающий (отрицательный) фронт. Рядом с этими кнопками находятся светодиоды, которые индицируют логическое состояние на соответствующих выходных клеммах.

3.2.3. Генератор импульсов.

Генератор импульсов вырабатывает прямоугольные импульсы положительной полярности частотой следования 100, 200, и 1600 Гц, которые выведены на соответствующие им сдвоенные клеммы. Амплитуда импульсов 5В. Импульсы вырабатываются относительно общей клеммы стенда.

3.2.4 Индикация.

На этом поле находятся десять индикаторов выполненных на светодиодах и один семисегментный индикатор, подключенный к расположенному рядом с ним дешифратору. Каждый из десяти светодиодных индикаторов имеет свою входную клемму. Последовательно в цепь с каждым светодиодом включен резистор 1кОм. Единичное состояние сигнализируется свечением соответствующего светодиода или сегмента.

3.2.5. Логические элементы и триггеры.

На рабочем поле«ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ТРИГГЕРЫ» исследуются основные базовые логические элементы: И-НЕ, ИЛИ-НЕ, исключающее ИЛИ, И- ИЛИ –НЕ, триггеры: Шмидта, D и JK. Все представленные элементы взяты из серии микросхем 74НС, причем микросхемы «И-НЕ» 74НС00 и «ИЛИ-НЕ» 74НС02 взяты целиком для возможности создания на основе их различных цифровых схем. Внешний вид поля представлен на рис. 2.