lab1 / циф1
.docxМИНОБРНАУКИ РОССИИ Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) Кафедра электронных приборов и устройств |
||||||
отчет по лабораторной работе №2 по дисциплине «Цифровая схемотехника» Тема: Генераторы временных интервалов
|
||||||
|
||||||
Санкт-Петербург 2024 г. |
Цели работы: исследовать простейшие и наиболее удобные для сборки схемы мультивибраторов и одновибраторов, построенных на логических элементах, резисторах и конденсаторах.
Обработка результатов
Вариант №20
Исследование мультивибратора на инвертирующем триггере Шмитта
На рисунке 1 представим обозначение ЛЭ «И». В таблице 1 представим значения сигналов.
Рисунок 1 – Обозначение ЛЭ «И»
Таблица 1 – Таблица истинности логического элемента «И»
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Исследование таблицы истинности логического элемента «ИЛИ»:
В таблице 2 представим значения сигналов. На рисунке 2 представим обозначение ЛЭ «ИЛИ».
Рисунок 2 – Обозначение ЛЭ «ИЛИ»
Таблица 2 – Таблица истинности логического элемента «ИЛИ»
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Исследование таблицы истинности логического элемента «ИЛИ-НЕ»
В таблице 3 представим значения сигналов. На рисунке 3 представим обозначение ЛЭ «ИЛИ-НЕ».
Рисунок 3 – Обозначение ЛЭ «ИЛИ-НЕ»
Таблица 3 – Таблица истинности логического элемента «ИЛИ-НЕ»
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Исследование таблицы истинности неизвестного логического элемента
В таблице 4 представим значения сигналов.
Таблица 4 – Таблица истинности неизвестного логического элемента
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Данная таблица истинности совпадает с таблицей истинности ЛЭ «И» для 3 входов, так как 1 на выходе получается только при наличии логической 1 на всех трех входах.
Исследование схемы, демонстрирующей реализацию логического элемента «И» на универсальных ЛЭ «ИЛИ-НЕ»
В таблице 5 приведем экспериментальные результаты.
Таблица 5 – Таблица истинности схемы элемента «И»
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Исследование схемы одноразрядного сумматора
На рисунке 4 представим экспериментальную схему. В таблице 6 приведем результаты суммирования в виде двоичных чисел и перевода этих результатов в десятичные числа.
Рисунок 4 – Схема для исследования одноразрядного сумматора на ЛЭ И-НЕ и ИЛИ-НЕ
Таблица 6 – Результаты суммирования
Выражение |
Результат (двоичное число) |
Результат (десятичное число) |
0+0+0 |
00 |
0 |
0+0+1 |
01 |
1 |
0+1+0 |
01 |
1 |
0+1+1 |
10 |
2 |
1+0+0 |
01 |
1 |
1+0+1 |
10 |
2 |
1+1+0 |
10 |
2 |
1+1+1 |
11 |
3 |
Исследование схемы дешифратора «2 в 4» на ЛЭ
На рисунке 5 представим экспериментальную схему. В таблице 7 приведем результаты двоичных чисел.
Рисунок 5 – Схема для исследования одноразрядного сумматора на ЛЭ И-НЕ и ИЛИ-НЕ
Таблица 7 – Таблица истинности дешифратора «2 в 4»
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
ВЫВОД: в ходе выполнения лабораторной работы были исследованы простейшие операции алгебры логики: конъюнкция (И), дизъюнкция (ИЛИ) и логическое отрицание (НЕ), а также их сочетания в теоремах Де Моргана.
Экспериментальным путем был определен неизвестный элемент – он является элементом «И» с тремя входами, который выдает на выходе 1 только при наличии 1 на всех трех входах.
В работе была исследована схема многоразрядного сумматора, принцип работы которого основан на работе нескольких одноразрядных сумматоров. То есть для первого сумматора справедлив принцип работы ЛЭ «Исключающего ИЛИ», определенного ранее простым сравнением, для переноса в старший разряд при сложении сигналов «1+1». Остальные сумматоры в каскаде одним входом включены в выход первого для переноса разряда.
Также в работе рассмотрен принцип работы дешифратора «2 в 4», осуществляющий преобразование кода из разрядности N в разрядность 2N, являющуюся двоичным кодом входного числа. Таким образом, на выходе схемы мы получаем набор из (2N-1) логических нулей и одну логическую 1.