T41

Р е ц е н з е н т ы:

кафедра информационно-вычислительных систем учреждения образования

«Военная академия Республики Беларусь»

Р

(протокол №15 от 06.04.2015);

И

заведующий лабораторией идентификации систем государственного научного

У

учреждения «Объединенный институт проблем информатики Национальной

академии наук Беларуси»,

Г

доктор технических наук, доцент А. А. Дудкин

Б

а

к

е

Т41

Тимошенко, В. С.

Схемотехника. Лаб ра орный практикум : пособие / В. С. Тимошенко,

и

С. А. Байрак. – М нскт: БГУИР, 2016. – 76 с. : ил.

л

ISBN 978-985о-543-161-0.

б

В посо ии пред агается материал для выполнения лабораторных работ, который

охватывает все основные разделы цифровой схемотехники от логических элементов

и

до счетч ков и оперативных запоминающих устройств.

Б

УДК 004.312(076.5)

ББК 32.973.26-018.2я73

ISBN 978-985-543-161-0

© Тимошенко В. С., Байрак С. А., 2016

© УО «Белорусский государственный

университет информатики

и радиоэлектроники», 2016

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1. Исследование работы логических элементов….4

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2. Исследование работы шифратора

....................

7

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3. Исследование работы дешифратора ..............

10

Р

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4. Исследование работы мультиплексора .........

12

И

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5. Исследование работы сумматора...................

15

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6. Исследование работы цифрового

У

компаратора ...............................................................................................................

18

Г

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7. Исследование работы RS-триггера ................

20

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8. Исследование работы JK-триггера.................

23

Б

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №9. Исследование работы D-триггера ..................

27

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №10. Исследование работы параллельного

а

регистра

......................................................................................................................

31

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №11. Исследов ние р боты регистра сдвига........

35

е

ЛАБОРАТОРНАЯ ...РАБОТА №12. Исследование работы двоичного счетчика

41

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №13. Исслкдование работы оперативного

запоминающего ......................................................................................устройства

44

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №14. Исследование характеристик полевого

транзистора ................................................................................................................

48

и

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТАт№15. Исследование схем на основе

л

операционного .........................................................................................ус теляо

55

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №16. Исследование характеристик аналоговых

б

компараторов ........................................................................................напряжения

67

и

Приложен ...........................................................е. Вспомогательные материалы

75

Б

ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА

Р

В состав лабораторного стенда входят:

базовый лабораторный стенд (рис. П.2);

И

лабораторный модуль dLabl для исследования работы логических

элементов.

У

РАБОЧЕЕ ЗАДАНИЕ

Г

Подготовьте шаблон отчета в редакторе MS Word.

Установите лабораторный модуль dLabl на макетную плату лабораторной

Б

станции NI ELVIS. Внешний вид модуля показан на рис. 1.1.

а

к

е

т

о

и

Рис. 1.1. Внешний вид модуля dLabl для исследования работы

и

л

логических элементов

Б

Р

И

У

Г

Б

а

к

е

элемент

Рис. 1.2. Лицевая пан ль BП лабораторной работы №1

о

Исследование логического элемента НЕ

1. Нажмите кнопку «Очис и ь аблицу и диаграмму».

2. Выберите логический

НЕ. Для этого щелкните кнопкой мыши

на кнопке раскрыт

списка

элемента управления

«Тип элемента». В

л

раскрывшемся сп ске выберите строку с надписью «НЕ». В левой части

б

рабочего окна появится

условное графическое изображение логического

элемента НЕ.

3. Установите

на

входе

«Х0» исследуемого

логического элемента

нажат с помощью

манипулятора мышь

на кнопку квадратной формы,

расположеннуюи

около

входа логического

элемента. При этом на кнопке

отображается состояние входа («0» – синий цвет или «1» – оранжевый цвет). На

индикатореБ

круглой формы, расположенном около выхода логического

щелкните правой кнопкой мыши

на изображении таблицы и выберите из

Р

контекстного меню команду «Сору Data». Затем перейдите в редактор MS Word

и вставьте изображение таблицы

из буфера обмена на страницу отчета.

Повторите те же действия с диаграммой состояний.

ИЛИ

7. В отчете приведите схему реализации логической функции НЕ на основе

базовых логических элементов 2И-НЕ и 2ИЛИ-НЕ.

У

Г

Исследование логических элементов И, И-НЕ,

, ИЛИ-НЕ,

Искл.ИЛИ

Б

1. Нажмите кнопку «Очистить таблицу и диаграмму».

2. Выберите логический элемент И. Для этого щелкните мышью на кнопке

а

раскрытия списка элемента управления «Тип элемента».

В раскрывшемся

списке выберите строку с надписью «И». В левой части рабочего окна появится

к

условное графическое изображение логичес ого элемента И.

е

3. Установите на входах «Х0» и «X1» логического элемента значения

сигналов, приведенные в первой стро

табл. 1.1.

т

Таблица 1.1

Вход X1

Вход Х0

о1

1

0

0

и

0

1

1

0

4.

Занесите ог ческие состояния входов и

выходов дешифратора в

б

таблицу истинности и на диаграмму состояний. Для этого на лицевой панели

нажмите

BП

кнопкул«Добавить состояние в таблицу н на диаграмму».

5. Повтор те пп. 3 и 4 для остальных строк табл. 1.1.

Б

6. Скоп руйте полученные таблицу истинности и диаграмму состояний в

отчет.

7.

По таблице истинности и

диаграмме

состояний исследуемого

Назовите основные операции булевой алгебры.

Р

Что такое таблица истинности? Приведите пример.

И

Что такое функционально полная система логических элементов?

Какие логические элементы составляют базовый набор?

У

Приведите условное обозначение операций И, ИЛИ, НE, -НЕ.

Г

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

Б

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ШИФРАТОРА

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

а

Исследование работы шифраторов.

ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА

е

В состав лабораторного ст нда входят:

базовый лабораторный ст ндк(рис. П.2);

тчета

лабораторный модуль dLab2 для исследования работы шифратора.

РАБОЧЕЕ ЗАДАНИЕ

и

Подготовьте шабл н

в редакторе MS Word.

Установите лаб рат рный модуль dLab2 на макетную плату лабораторной

л

станции NI ELVIS. Внешной вид модуля показан на рис. 2.1.

б

и

Б

Б

а

к

е

т

о

и

л

б

и

Б

Рис. 2.2. Лицевая панель BП лабораторной работы №2

Вход

Вход

Вход

Вход

Вход

Вход

Вход

Вход

Х7

Х6

Х5

Х4

Х3

Х2

X1

Х0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

Р

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

И

У

5. Скопируйте полученные таблицу истинности и диаграмму состояний в

отчет. Сначала скопируйте таблицу истинности в буфер обмена, для чего

щелкните правой кнопкой мыши на изображенииГтаблицы и выберите из

Затем

контекстного меню команду «Сору Data».

перейдите в редактор MS Word

и вставьте изображение таблицы из буфераБобмена на страницу отчета.

к

Повторите те же действия с диаграммой состояний.

е

пп. 1–5.

7.

По таблице истиннос и и временной диаграмме определите, какой

входе

логический сигнал на

управления «Е» дешифратора является активным.

8.

По таблице

с и и временной диаграмме определите, при каких

истинн

условиях активный н зк йтур вень появляется на выходах «GS» (групповой

л

сигнал) и «ЕО» (разрешен

от выхода).

9.

Проверьте, что сследуемый шифратор является приоритетным. Для

информац онных входа, например «Х6» и «Х3», в состояние «0». Определите,

сопостав

бв выходной сигнал шифратора с полученной ранее таблицей

ист

, какой вход из двух задействованных имеет больший приоритет.

нности

Выключите ВП, для чего нажмите на панели ВП кнопку «Завершить

работу».

Б

И

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Р

Исследование работы дешифратора.

Г

ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА

У

В состав лабораторного стенда входят:

Б

базовый лабораторный стенд (рис. П.2);

лабораторный модуль dLab3 на ма етную плату лабораторной станции

е

нарис. 3.1.

NI ELVIS. Внешний вид модуля показан

т

о

и

л

б

и

Б

Рис. 3.1. Внешний вид модуля dLab3 для исследования работы