Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лабораторные работы по Электронике(цифровой) / 02-Принципы синтеза и анализа простейших логических схем.doc
Скачиваний:
159
Добавлен:
31.05.2015
Размер:
3.26 Mб
Скачать

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а №2

Изучение принципов синтеза и анализа простейших логических схем

Цель работы: Изучение принципов анализа и синтеза простейших логических схем. Приобретение практических навыков синтеза цифровой схемы (по заданному логическому выражению и заданной таблице истинности); проверки работоспособности синтезированной схемы; описания работы цифровой схемы с помощью диаграммы; реализации цифровой схемы на заданном (произвольном) наборах логических элементов.

Лабораторная работа состоит из двух этапов:

1. Подготовка к выполнению лабораторной работы. Заключается в выполнении студентом индивидуального задания в соответствии с вариантом, указанным преподавателем. Задание предъявляется для проверки преподавателю до начала лабораторной работы. Студент допускается к выполнению лабораторной работы, если задание выполнено правильно.

2. Практическая часть. Заключается в моделировании, макетировании и проверке работоспособности схем индивидуального задания.

1. Теоретическая часть

В большинстве случаев цифровая схема содержит большое количество последовательно соединенных логических элементов, которые реализуют требуемую логическую функцию. Процедуру определения логических операций, которые производит каждый логический элемент в схеме в отдельности и какую функцию выполняет структура элементов схемы в целом, называют анализом схемы.

Для описания любой цифровой схемы могут быть составлены таблица истинности, логическая функция или диаграмма работы.

1.1. Таблица истинности цифровой схемы

В качестве примера составим таблицу истинности для цифровой схемы с двумя входами, представленной на рисунке 1.1.

Рис. 1.1 – Цифровая схема с двумя входами

Цифровая схема с двумя входами (А, В) имеет 4 варианта комбинаций входных сигналов: 00, 01, 10 и 11 (22 = 4), которые определяют значение выходного сигнала F.

Первый элемент схемы является элементом НЕ. На выходе этого элемента будет инвертированное значение входного сигнала А, т.е. на выходе этого элемента будет значение . Второй элемент схемы является элементом 2И. Обозначим выход этого элемента как Р. На выходе Р элемента 2И будет логическое произведение сигналови В, т.е..

Третий элемент схемы является элементом НЕ. На выходе этого элемента будет инвертированное значение сигнала Р, т.е. или иначе.

В зависимости от комбинаций входных сигналов на выходах элементов получим значения, которые заносим в таблицу истинности цифровой схемы.

Таблица 1.1 – Таблица истинности узлов цифровой схемы с двумя входами

Вариант

Входные сигналы

Промежуточные узлы

Выходное значение

B

A

1

0

0

1

0

1

2

0

1

0

0

1

3

1

0

1

1

0

4

1

1

0

0

1

Цифровая схема с тремя входами (например, А, В и С) имеет 8 различных комбинаций входных сигналов: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 и 111 (23 = 8).

Цифровая схема с четырьмя входами (например, А, В, С и D) имеет 16 различных комбинаций входных сигналов: 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111, 1000, 1001, 1010, 1011, 1100, 1101, 1110, 1111 (24 = 16).