МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный электротехнический
университет “ЛЭТИ” имени В.И. Ульянова (Ленина)»
(СПбГЭТУ)
__________________________________________________________________
ЦИФРОВАЯ СХЕМОТЕХНИКА
Методические указания по проведению
лабораторных занятий
Внутренняя рабочая версия каф. ЭПУ
Данный документ постоянно обновляется и совершенствуется по мере модернизации лабораторного практикума. Актуальную версию этого документа в формате PDF можно загрузить по следующей ссылке:
https://www.dropbox.com/s/bunsbibh43ao0gv/EPU_Cxt_Lab.zip?dl=0
Санкт-Петербург
2023
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Введение .................................................................................................................................................. |
3 |
1. Ознакомление с лабораторным стендом и исследование простейших комбинаторных |
|
логических схем ...................................................................................................................................... |
4 |
1.1. Краткое описание лабораторной работы ................................................................................... |
4 |
1.2. Общие сведения о лабораторном стенде и контрольно-измерительном оборудовании...... |
4 |
1.2.1. Общие сведения о лабораторном стенде ............................................................................ |
4 |
1.2.2. Накладки для выполнения стандартных лабораторных работ ....................................... |
12 |
1.2.3. Работа с пользовательским интерфейсом стенда ............................................................ |
12 |
1.2.4. Загрузка в стенд новых лабораторных работ ................................................................... |
13 |
1.2.5. Рекомендации по сборке электрических схем ................................................................. |
13 |
1.3. Основные теоретические сведения .......................................................................................... |
14 |
1.4. Задание на проведение лабораторной работы......................................................................... |
20 |
2. Мультивибраторы на логических элементах ................................................................................. |
23 |
2.1. Краткое описание лабораторной работы ................................................................................. |
23 |
2.2. Основные теоретические сведения .......................................................................................... |
23 |
2.3. Задание на проведение исследований...................................................................................... |
32 |
3. Исследование схем триггеров.......................................................................................................... |
36 |
3.1. Краткое описание лабораторной работы ................................................................................. |
36 |
3.2. Основные теоретические сведения .......................................................................................... |
36 |
3.3. Задание на проведение исследований...................................................................................... |
42 |
4. Регистры и счетчики ......................................................................................................................... |
47 |
4.1. Краткое описание лабораторной работы ................................................................................. |
47 |
4.2. Основные теоретические сведения .......................................................................................... |
47 |
4.3. Задание на проведение исследований...................................................................................... |
57 |
5. Синхронные цифровые схемы и устройства ввода-вывода......................................................... |
62 |
5.1. Краткое описание лабораторной работы ................................................................................. |
62 |
5.2. Основные теоретические сведения .......................................................................................... |
62 |
5.3. Задание на проведение исследований...................................................................................... |
70 |
6. Цифровой широтно-импульсный модулятор ................................................................................. |
75 |
6.1. Краткое описание лабораторной работы ................................................................................. |
75 |
6.2. Основные теоретические сведения .......................................................................................... |
75 |
6.3. Задание на проведение исследований...................................................................................... |
85 |
7. Исследование схем ЦАП и АЦП ..................................................................................................... |
88 |
7.1. Краткое описание лабораторной работы ................................................................................. |
88 |
7.2. Основные теоретические сведения .......................................................................................... |
88 |
7.3. Задание на проведение исследований...................................................................................... |
95 |
— 2 —
ВВЕДЕНИЕ
Лабораторный курс по дисциплине «Цифровая Схемотехника» является логическим продолжением работы, выполняемой студентами в рамках курса «Аналоговая Схемотехника». Подразумевается, что студент, приступающий к выполнению лабораторных работ, знаком с используемым контрольно-измерительным оборудованием, общим подходом к сборке и исследованию электрических схем, порядком выполнения лабораторной работы и протоколирования результатов наблюдений. Описанный круг вопросов достаточно подробно рассмотрен в методически указаниях к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Аналоговая Схемотехника».
Общие требования к отчетам по лабораторным работам таковы:
1.К отчету должен быть приложен протокол выполнения лабораторной работы, подписанный преподавателем. Без протокола отчет по лабораторной работе недействителен. Перед составлением протокола в нем указывается дата, номер группы, имена студентов, выполнивших лабораторную работу, название работы.
2.Составляется один отчет на бригаду, выполнившую лабораторную работу. Бригады состоят из двух человек. Если количество студентов в группе не превышает количество рабочих мест в лаборатории, работы выполняются индивидуально.
3.На лабораторные работы, состоящие из двух частей (если таковые есть), составляется один отчет, к которому прикладывается два протокола.
4.Отчет должен содержать исследованные электрические схемы и основные теоретические соотношения, описывающие их работу. Следует приводить только ключевые сведения и формулы; полностью перепечатывать методические указания и иную литературу нет необходимости.
5.Данные, полученные в результате исследований, должны быть перенесены из протокола выполнения работы в отчет, и представлены в обработанном виде: таблицы и осциллограммы следует оформлять аккуратно и читаемо.
6.Если для расчета массивов данных используется табличный процессор (например, MS Excel), в отчете должны быть приведены формулы, введенные в него для автоматического расчета значений.
7.Результаты в виде графиков и диаграмм (если есть) должны быть оформлены с соответствующим уровнем качества. В частности, оси должны быть подписаны с указанием размерности, диаграммы напряжений должны иметь заголовок, линии сетки, улучшающие читаемость. Временные диаграммы цифровых сигналов в случаях, когда исследуется только логика работы какого-либо узла, следует изображать в условных осях. В таких случаях ось абсцисс не имеет размерности, а ось ординат размечена лишь двумя метками – уровень логических «0» и «1».
8.Краткие выводы по лабораторной работе должны содержать информацию о том, соответствуют ли полученные результаты теоретическим соображениям (какие и как), при необходимости – объяснение расхождений результатов наблюдений с теорией.
Перед тем, как приступать к выполнению лабораторных работ, при необходимости следует самостоятельно изучить лабораторное оборудование, внимательно ознакомившись с главой 1.2 методических указаний по выполнению лабораторных работ дисциплины «Аналоговая Схемотехника».
— 3 —