
- •Введение
- •1. Основы алгебры логики
- •1.1. Задание функций алгебры логики
- •1.2. Операции алгебры логики
- •1.2.1. Операция отрицание
- •1.2.3. Операция конъюнкция
- •1.2.4. Операция стрелка Пирса
- •1.2.5. Операция штрих Шеффера
- •1.2.6. Операция исключающее ИЛИ
- •1.2.7. Операция сложение по модулю два
- •1.2.8. Операция эквиваленция
- •1.2.9. Операция импликация
- •1.2.10. Операция запрет
- •1.2.11. Другие операции
- •1.3. Функционально полные системы
- •1.4. Свойства операций алгебры логики
- •1.4.1. Свойства операции отрицание
- •1.4.2. Свойства операций конъюнкция и дизъюнкция
- •1.4.3. Свойства операций штрих Шеффера и стрелка Пирса
- •1.4.4. Свойства остальных операций
- •1.5. Аналитическая запись функций алгебры логики
- •1.5.1. Дизъюнктивные нормальные формы
- •1.5.2. Конъюнктивные нормальные формы
- •1.6. Частично заданные функции
- •1.7. Упражнения
- •2. Логические элементы
- •3. МИНИМИЗАЦИЯ ФУНКЦИЙ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ
- •3.1. Метод Квайна
- •3.1.1. Алгоритм метода Квайна
- •3.1.2. Модернизация Мак-Класки метода Квайна
- •3.1.3. Модернизация Нельсона метода Квайна
- •3.1.4. Минимизация частично заданных функций методом Квайна
- •3.1.5. Упражнения
- •3.2. Метод карт Карно
- •3.2.1. Построение карт Карно
- •3.2.2. Минимизация с помощью карт Карно
- •3.2.3. Минимизация частично заданных функций картами Карно
- •3.2.4. Нахождение МКНФ
- •3.2.5. Упражнения
- •3.3. Совместная минимизация функций алгебры логики
- •3.3.1. Совместная минимизация методом общих простых импликант
- •3.3.2. Совместная минимизация методом доопределения частично заданных функций
- •3.3.3. Упражнения
- •4. Комбинационные схемы
- •4.1. Преобразователи кодов
- •4.1.1. Синтез преобразователей кодов
- •4.1.2. Схемы управления 7-сегментными индикаторами
- •4.1.3. Упражнения
- •4.2. Дешифраторы и шифраторы
- •4.2.1. Схемотехника построения дешифраторов
- •4.2.2. Схемотехника построения шифраторов
- •4.2.3. Применение дешифраторов и шифраторов
- •4.2.4. Упражнения
- •4.3. Мультиплексоры и демультиплексоры
- •4.3.1. Мультиплексоры
- •4.3.2. Синтез функций на мультиплексорах
- •4.3.3. Демультиплексоры
- •4.3.4. Упражнения
- •4.4. Сумматоры и схемы сравнения
- •4.4.1. Сумматоры
- •4.4.2. Схемы сравнения
- •4.4.3. Упражнения
- •5. Экспериментальная часть
- •5.1. Синтез и анализ схем с помощью лабораторного макета
- •5.1.1. Описание макета
- •5.1.2. Порядок синтеза и анализа схем
- •5.2. Синтез и анализ цифровых схем в Micro-Cap
- •5.2.1. Описание программы Micro-Cap
- •5.2.2. Синтез схем с помощью Micro-Cap
- •5.2.3. Анализ цифровых схем с помощью Micro-Cap
- •5.2.4. Порядок выполнения работы в Micro-Cap
- •5.3. Примерные задания лабораторных работ
- •6. Библиографический Список

Цифровая схемотехника
Более подробно описание микросхем и номера выводов см. в [4]. Для отчета по лабораторной работе необходимо представить:
–Расчет схемы указанным в задании методом.
–Собранная в оболочке Micro-Cap и работающая схема.
–Распечатка (или pdf-файл) со схемой и временными диаграммами.
5.3. Примерные задания лабораторных работ
Лабораторная работа № 1. Минимизация функций алгебры логики методом Квайна
1.1.Найти МДНФ функции 4 аргументов методом Квайна и по ней собрать схему на элементах И-НЕ в оболочке MicroCap и на лабораторном макете:
г(й,ц,у,к)ър(0,1,4,5,6,8,9,10,14)
1.2.Найти МДНФ функции 5 аргументов методом Квайна – МакКласки и по ней собрать схему на элементах И-НЕ в оболоч-
ке Micro-Cap:
г(й,ц,у,к,е5)ър(1,2,5,6,7,8,9,10,11,18,22,24,25, 26,27)
1.3. Найти МДНФ функции 4 аргументов методом Квайна – Нельсона и по ней собрать схему на элементах И-НЕ на лабораторном макете:
г(й,ц,у,к)ър(0,4,10,11,13,14,15)ь(1,2,3,5,7)
Лабораторная работа №2. Минимизация функций алгебры логики методом карт Карно
2.1.Найти МДНФ функции 5 аргументов методом карт Карно и по ней собрать схему на элементах И-НЕ на лабораторном макете:
г(йцуке5)ър(1,2,5,6,8,10,12,13,14,18,21,22,29)
2.2.Найти МДНФ функции 6 аргументов методом карт Карно и по ней собрать схему на элементах И-НЕ в оболочке MicroCap:
г(йцуке5е6)ър(4,6,12,13,14,15,20,22,28,29,30,
31,34,35,42,43,45,47,48,49,56,57,61,63)
122

Комбинационные схемы
Лабораторная работа № 3. Минимизация частично заданных функций, нахождение МКНФ
3.1.Найти МДНФ частично заданной функции 4 аргументов и по ней собрать схему на элементах И-НЕ на лабораторном макете:
г(й,ц,у,к)ър(0,4,10,11,13,14,15)ь(1,2,3,5,7)
3.2.Найти МКНФ функции 5 аргументов и по ней собрать схему на элементах ИЛИ-НЕ в оболочке Micro-Cap:
г(йцуке5)ър(7,8,10,12,14,15,16,18,20,22,23,31)
3.3.Найти МКНФ частично заданной функции 5 аргументов и по ней собрать схему на элементах ИЛИ-НЕ в оболочке MicroCap:
г(йцуке5)ър(3,8,10,12,13,14,19,24,26,28,30)ь(4,
5,6,7,20,21,22,23)
Лабораторная работа № 4. Мультиплексоры и дешифраторы
4.1.Рассчитать схему, реализующую функцию 4 аргументов, на 8-входовом мультиплексоре (1533КП7) и собрать ее в обо-
лочке Micro-Cap:
г(й,ц,у,к)ър(0,2,3,4,6,8,10,14)
4.2.Рассчитать схему, реализующую функцию 5 аргументов, на 8-входовом мультиплексоре (1533КП7) и собрать ее на лабораторном макете:
г(йцуке5)ър(1,2,11,12,14,15,16,18,20,25,26,31)
4.3.Рассчитать схему, реализующую функцию 4 аргументов, на дешифраторах (1533ИД4 или 1533ИД7) и собрать ее на лабораторном макете:
г(й,ц,у,к)ър(0,1,2,3,6,8,9,12,14)
Лабораторная работа № 5. Совместная минимизация функций алгебры логики
5.1. Разработать и собрать в оболочке Micro-Cap схему дешифратора для 7-сегментного индикатора, позволяющую отображать на индикаторе следующие символы:
Код на входе: |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 5 |
6 |
7 8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
Символ на индикаторе: |
* |
* |
* |
u |
c 5 |
Ь |
P п |
J |
F |
г |
1 |
* |
* |
* |
Символом * обозначены запрещенные наборы.
123

Цифровая схемотехника
Схему собрать на элементах И-НЕ. Схема должна содержать не более 6 корпусов микросхем (для уменьшения числа микросхем использовать совместную минимизацию).
Лабораторная работа № 6. Преобразователи кодов
6.1.Разработать и собрать в оболочке Micro-Cap схему преобразователя двоичного 4-разрядного кода в двоичнодесятичный. Схему собрать на элементах И-НЕ. Для уменьшения числа микросхем использовать совместную минимизацию.
6.2.Разработать и собрать эту же схему на мультиплексорах.
Лабораторная работа № 7. Сумматоры и схемы сравнения
7.1. Разработать и собрать на лабораторном макете схему, которая сравнивает два 4-разрядных числа (А и В) и выдает 1, если A<B–3, для любых A и B от 0 до 15. Использовать микросхемы сумматора (1533ИМ3) и схемы сравнения
(1533СП1).
124