3

Міністерство освіти України

Національний університет “Львівська політехніка”

1. Методичні вказівки до циклу лабораторних робіт з курсу

1. “Комп’ютерна схемотехніка”

(Частина II)

для підготовки студентів напрямку

6.0915 “Комп’ютерна інженерія”

Затверджено на засіданні кафедри

“Електронні обчислювальні машини”

Протокол № __ від __________2006 р.

Львів, 2006

УДК 681.3

Методичні вказівки до циклу лабораторних робіт з курсу “Комп’ютерна схемотехніка” (частина II) для підготовки студентів напрямку “Комп’ютерна інженерія” / Укл. Лавров Г.М., Міюшкович Є.Г., Хомич С.В. – Львів: Видавництво НУ “Львівська політехніка”, 2006 – 51 с.

Збірник містить методичні вказівки з 7 лабораторних робіт. У збірник увійшли лабораторні роботи: “Дослідження мультиплексорів ІС ТТЛ (ТТЛШ)”, “Дослідження суматорів ІС ТТЛ (ТТЛШ)”, “Дослідження АЛП ІС ТТЛ (ТТЛШ)”, “Дослідження асинхронних лічильників ІС ТТЛ (ТТЛШ)”, “Дослідження синхронних лічильників ІС ТТЛ (ТТЛШ)”, “Дослідження регістрів ІС ТТЛ (ТТЛШ)”, “Дослідження ОЗП ІС ТТЛ (ТТЛШ)”.

Укладачі: Лавров Г.М., канд. техн. наук, доц.

Міюшкович Є.Г., асист.

Хомич С.В., ст.викл.

Рецензент: Вітер Ю.С., канд. техн. наук, доц.

Відповідальний за випуск: Мельник А.О., д-р техн. наук, проф.

Зміст

Методичні вказівки 1

“Комп’ютерна схемотехніка” 1

Лабораторна робота № 8 Дослідження мультиплексорів ІС ТТЛ (ТТЛШ). 4

Лабораторна робота № 9 Дослідження суматорів ІС ТТЛ (ТТЛШ). 9

Лабораторна робота № 10 Дослідження АЛП ІС ТТЛ (ТТЛШ). 14

Лабораторна робота № 11 Дослідження асинхронних лічильників ІС ТТЛ (ТТЛШ). 21

Лабораторна робота № 12 Дослідження синхронних лічильників ІС ТТЛ (ТТЛШ). 28

Лабораторна робота № 13 Дослідження регістрів ІС ТТЛ (ТТЛШ). 37

Лабораторна робота № 14 Дослідження ОЗП ІС ТТЛ (ТТЛШ). 45

Література 51

1. Лабораторна робота № 8 Дослідження мультиплексорів іс ттл (ттлш).

Мета роботи: вивчення та практичне дослідження інтегральних мікросхем ТТЛ (ТТЛШ) групи мультиплексорів, контролювання їх роботи за допомогою стенда та осцилоскопа.

Вимоги до підготовки студентів.

Перед початком виконання лабораторної роботи студент повинен знати:

• роботу стенду;

• принципи роботи мікросхем, що досліджуються, та їх основні параметри;

• монтажні схеми включення мікросхем, що досліджуються.

Студент допускається до лабораторної роботи тільки за умови виконання ним усіх вище перелічених вимог та відповідного оформлення звіту.

Загальні відомості.

Мультиплексори – це цифрові багатопозиційні перемикачі (або комутатори). Вони забезпечують комутацію на виході одного з декількох інформаційних вхідних сигналів у відповідності із заданим кодом на керуючих входах.

На рис.8.1 наведено умовне графічне зображення 4-входового мультиплексора та його принципова схема:

Рис.8.1. 4-входовий мультиплексор.

Схема мультиплексора має чотири входи даних D0..D3, два адресних входиA0,A1, вхід стробуваннята вихідY. В залежності від комбінації керуючих сигналів на адресних входах і при наявності сигналу стробування (=0) мультиплексор забезпечує комутацію одного з входів даних на вихід. При=1 на виході мультиплексора утримується постійний рівень лог.0. Логічний вираз, що визначає функціонування цього мультиплексора, має вигляд:

.

На рис.8.2 наведено умовні графічні позначення деяких мультиплексорів на ІС ТТЛ (ТТЛШ), а в табл.8.1 – основні параметри мікросхем цих мультиплексорів різних серій ТТЛ (ТТЛШ) – середня споживана потужність (P_сер) та середня затримка (t_сер).

Рис.8.2.Умовні графічні позначення мультиплексорів ІС ТТЛ (ТТЛШ).

Таблиця 8.1.

Позн.	К155		К555		КР1533		КР531
ІС	Pсер, мВт	tсер, нс	Pсер, мВт	tсер, нс	Pсер, мВт	tсер, нс	Pсер, мВт	tсер, нс
КП1	360	25	-	-	-	-	-	-
КП2	315	26	55	33	70	29	350	15
КП5	230	27	-	-	-	-	-	-
КП7	260	33	55	37	60	30	350	15

Рис.8.3. Принципова схема мультиплексора КП7.

Мультиплексор КП1має чотири адресних входиA0..A3, 16 інформаційних входівD0..D15 і вхід стробування. Вихід у цієї мікросхеми інверсний.Якщо на вході стробування присутня лог.1, на виході – лог.1 незалежно від сигналів на інших входах. Якщо на вході стробування лог.0, сигнал на виході дорівнює інвертованому значенню сигналу на комутованому вході, що відповідає поданим адресним сигналам.

Мікросхема КП2 містить два мультиплексора на чотири інформаційних входи D0..D3 з окремими входами стробування, об’єднаними адресними входами і прямими виходами.

Мультиплексор КП5 має три адресних входи A0..A2 тавісім інформаційних входів D0..D7. Вихід мікросхеми інверсний.

Мультиплексор КП7 крім трьох адресних та восьми інформаційних входів, як в мікросхемі КП5, має ще вхід стробування . Цей мультиплексор має два виходи – прямий та інверсний.

В лабораторній роботі досліджується мікросхема мультиплексора типу К155КП7. На рис.8.3 наведено його принципову схему.

Сигнал на виході мультиплексора визначається за наступним логічним виразом:

На рис.8.4(а) наведено монтажну схему включення мультиплексора. На адресні входи мультиплексора A0..A2 та на вхід стробування подаються імпульси з виходів подільника частоти стенду (F/2, F/4, F/8 таF/16 відповідно). Ці входи, а також виходи мультиплексора підключені до входів 8-канального комутатора стенда. До входів даних D0..D7 мультиплексора в певному порядку підключені виходи регістра бітів стенду RB1..RB4, що дозволяє подати на мультиплексор індивідуальний цифровий код студента, який призначається викладачем. При цьому молодший розряд регістра бітів відповідає молодшому розряду індивідуального коду.

На рис.8.4(б) наведено приклад часових діаграм вхідних керуючих та вихідних сигналів досліджуваного мультиплексора для варіанту №14 (RB1=0,RB2=1,RB3=1,RB4=1).

Рис.8.4. Монтажна схема включення мультиплексора типу К155КП7 (а) і часові діаграми вхідних та вихідних сигналів (б).

Порядок виконання лабораторної роботи.

1. Увімкнути живлення осцилоскопа та стенда.

2. Скласти на стенді монтажну схему включення мультиплексора типу К155КП7 (рис.8.4(а)).

3. Сформувати за допомогою регістра бітів на входах мультиплексора значення індивідуального цифрового коду.

4. Спостерігати на екрані осцилоскопа часові діаграми вхідних та вихідних сигналівмультиплексора, порівняти їх з діаграмами в зошиті (підготовленими на основі рис.8.4(б)).

5. Вимкнути живлення осцилоскопа і стенда.

Зміст звіту.

1. Умовні графічні позначення мультиплексорів та їх основні технічні параметри.

2. Принципова схема мультиплексора К155КП7.

3. Монтажна схема включення мультиплексора К155КП7 на лабораторному стенді.

4. Часові діаграми згідно індивідуального завдання.

5. Висновки.

Контрольні питання.

1. Принципи побудови мультиплексорів та області їх застосування.

2. Принцип дії мультиплексора типу К155КП7.

3. Робота стенду.