1.4.Задание на проведение лабораторной работы

1.Подключите плату стенда (если она еще не подключена) к выходу «9V» лабораторного блока питания, соблюдая следующую полярность:

+9В – красный провод;

«GND» – черный провод

Включите блок питания, убедитесь в том, что индикатор питания платы зажегся.

2. Соберите схему для исследования таблицы истинности любого из четырех доступных на плате ЛЭ типа 2И-НЕ (74HC00). Для этого:

Подключите к выходу ЛЭ любой из светодиодов: катод светодиода подключите к «земле» при помощи перемычки, а анод, через встроенный токоограничивающий резистор – к выходу ЛЭ при помощи монтажного провода. Высокий уровень напряжения на выходе ЛЭ включит светодиод.

Подключите к обоим входам ЛЭ по переключателю. Порядок расположения переключателей не имеет значения, т.к. входы используемых ЛЭ тождественны.

Подключите еще два светодиода к штырьковым разъемам переключателей (и, соответственно, ко входам ЛЭ) аналогичным образом – высокий уровень напряжения на входе ЛЭ должен включать светодиод.

Полученная схема имеет следующий вид:

Рис. 21. Схема для исследования таблицы истинности ЛЭ типа 2И-НЕ

3. Снимите таблицу истинности ЛЭ типа 2И-НЕ, перебрав при помощи переключателей SA1,2 все возможные комбинации логических уровней на входе ЛЭ. Очевидно, их число составит 4, а таблица, соответственно, будет иметь следующий вид:

Таблица 2. Формат таблицы истинности ЛЭ с двумя входами

Согласно схеме низкий логический уровень любой из цепей будет индицироваться выключенным светодиодом, а высокий – включенным. Какой из переключателей считать источником сигнала X1, а какой – X2, не имеет значения, т.к. входы ЛЭ тождественны. Важно не менять условного смысла переключателей в ходе эксперимента. Записывайте низкий логический уровень входных цепей Х1,2 и выходной Y как «0», а высокий – как «1».

— 20 —

4.Переподключив монтажные провода, снимите таблицу истинности еще двух элементов: ЛЭ типа 2ИЛИ-НЕ (74HC02) и интегральной схемы, тип которой не обозначен на плате. Тип этой интегральной схемы заранее неизвестен и его требуется определить самостоятельно, обратившись к описанию данной лабораторной работы.

5.В отчете по лабораторной работе сравните таблицы истинности исследованных ЛЭ с известными теоретически соотношениями алгебры логики, описывающими их работу.

6.Соберите схему, демонстрирующую реализацию ЛЭ на универсальных ЛЭ другого типа, и исследуйте ее таблицу истинности. Бригады с четными номерами собирают схему, реализующую функцию ИЛИ на ЛЭ 2И-НЕ (Рис. 22, а), с нечетными – функцию И на ЛЭ типа 2ИЛИ-НЕ (Рис. 22, б). В целях упрощения сборки схемы для инвертирования сигналов (DD1,2) используйте не универсальные ЛЭ того же типа, что и DD3, а инверторы типа 74HC14, доступные на плате стенда.

Рис. 22. Реализация функции ИЛИ на ЛЭ 2И-НЕ (а) и И на ЛЭ типа 2ИЛИ-НЕ (б)

7. Соберите схему одноразрядного сумматора согласно Рис. 23. Обратите внимание, что данная схема отличается от рассмотренной в описании лабораторной работы, так как на плате стенда присутствуют только универсальные ЛЭ И-НЕ, ИЛИ-НЕ:

Рис. 23. Схема для исследования одноразрядного сумматора

Учтите, что в схеме присутствуют логические элементы типа ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Найдите на плате стенда такие ЛЭ, используя уже выполненные пункты задания.

— 21 —

8. Устанавливая на переключателях значения входных сигналов схемы, вычислите при помощи сумматора значения выражений, указанных в таблице, и заполните ее:

Таблица 3.

Выражение Результат (двоичное число) Результат (десятичное число)

0+0+0

0+0+1

0+1+0

0+1+1

1+0+0

1+0+1

1+1+0

1+1+1

Обратите внимание, что вход переноса одноразрядного сумматора фактически эквивалентен любому из входов слагаемых.

9. Соберите схему дешифратора «2 в 4» на ЛЭ согласно схеме Рис. 24 и заполните таблицу истинности для этой схемы (4 строки).

Рис. 24. Схема для исследования дешифратора «2 в 4»

В качестве инверторов используйте имеющиеся в плате стенда элементы 74HC14 (инвертирующие триггеры Шмитта).

— 22 —