цимпу / Практика / content / Пособия / Лаб. практикум, часть I, лаб. работы № 1...6 (ЦиМПУ)_ДФО

яснить, при каком условии активный уровень сигнала появится на выбранном выходе, и какой уровень сигнала будет на остальных выходах.

2.4Указать на УГО микросхемы дешифраторадемультиплексора код, который поступает на адресные входы дешиф- ратора-демультиплексора, если выбран указанный в таблице 9 выход.

2.5Пояснить, при каких условиях заданная микросхема выполняет функции демультиплексора.

2.6Определить по [8] или приложению Б основные статические

идинамические параметры заданной микросхемы дешифраторадемультиплексора. Результат записать в таблицу, аналогичную по форме таблице 2.

3 Выполнить индивидуальное задание № 2. Изучить микросхемы мультиплексоров схемотехники ТТЛШ и КМОП, указанные в таблице 10.

3.1Выбрать микросхему мультиплексора из таблицы 10 согласно заданному варианту.

Таблица 10 – Исходные данные к индивидуальному заданию № 2

3.2 Определить по [8] (для схемотехники ТТЛШ) или приложениям Б и В (для схемотехники КМОП) тип заданного мультиплексора, зарисовать его УГО и таблицу истинности. На УГО проставить номера выводов микросхемы. Кратко описать назначение и принцип работы заданной микросхемы мультиплексора.

31

3.3Указать, какой информационный вход будет соединяться с выходом мультиплексора, если на адресных входах действует код заданный в таблице 10.

3.4Указать на УГО микросхемы мультиплексора уровни сигналов, которые необходимо подать на адресные и дополнительные входы микросхемы мультиплексора, чтобы на выход цифровой сигнал поступал с информационного входа, заданного в таблице 10.

3.5Определить по [8] или приложению Б основные электрические параметры заданной микросхемы мультиплексора. Результат записать в таблицу, аналогичную по форме таблице 2.

4 Ответь на контрольные вопросы.

5 Составить отчет и сдать зачет.

Содержание отчета

1 Наименование и цель лабораторной работы.

2 Выполненные индивидуальные задания № 1, 2 (условия в виде таблиц и ответы по пунктам 2, 3).

3 Ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1 Поясните, при каком условии микросхема схемотехники ТТЛШ

1533ИД3 будет выполнять функцию демультиплексора?

2 Поясните разницу между селектором-мультиплексором с тремя состояниями на выходе и селектором-мультиплексором со стробированием.

3 Поясните, как можно использовать микросхему дешифраторадемультиплексора схемотехники КМОП ЭКР1564ИД14 (IN74HC139AN) для дешифрации трехразрядного кода? Начертите схему и проверьте правильность ее функционирования для входного кода 100.

4 Поясните, как на основе микросхемы мультиплексора схемотехники КМОП ЭКР1554КП12 (IN74AC253N) построить мультиплексорное дерево на 16 входов? Начертите схему и проверьте правильность ее функционирования, если сигнал поступает на вход D10.

32

Требования к знаниям и умениям студентов

В результате выполнения лабораторной работы студент должен знать:

–назначение и принцип построения микросхем дешифраторовдемультиплексоров, мультиплексоров;

–назначение выводов микросхем;

–таблицы истинности;

–методы наращивания числа выходов дешифраторовдемультиплексоров и информационных входов мультиплексоров.

Должен уметь:

–определять тип устройства и назначение выводов по УГО;

–пользоваться таблицей истинности при анализе работы устройства;

–строить логические схемы демультиплексорного и мультиплексорного дерева.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ КОМБИНАЦИОННЫХ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ

Цель работы

1 Исследовать работу КЦУ, построенных на дешифраторахдемультиплексорах, мультиплексорах, сумматорах.

2 Сформировать практические навыки и начальные умения осуществлять контроль работы КЦУ по элементам индикации.

Домашнее задание

1 Повторить по [5] или [7] назначение и принцип действия дешифраторов, шифраторов, мультиплексоров, демультиплексоров и сумматоров.

2 Изучить по [8] назначение, принцип работы, таблицы истинности и основные параметры микросхем К155ИД4, К155КП5, К155ИМ3. Начертить в отчете к лабораторной работе их УГО, указать назначение выводов и основные параметры в виде таблицы, аналогичной по форме таблицы 2.

3 Повторить по [5] или [7] правила перевода десятичных чисел в двоичную и шестнадцатеричную системы счисления и обратно, а так-

33

же правила перевода двоичных чисел в шестнадцатеричную систему счисления и обратно.

4 Подготовить ответы на вопросы для самоконтроля.

5 Подготовить бланк отчета.

Вопросы для самоконтроля

1 Начертите условное графическое обозначение и таблицу истинности для дешифратора-демультиплексора, мультиплексора и сумматора. Поясните их назначение и принцип работы.

2 Поясните, как на основе демультиплексора получить дешифратор?

3Поясните, как определяется число выходов у полного дешифратора?

4Поясните, как определяется число адресных входов у мультиплексора и демультиплексора?

5Укажите особенности работы КЦУ, имеющих инверсные входы или выходы.

6Начертите условное графическое обозначение микросхем К155ИД4, К155КП4, К155ИМ3, укажите их назначение и поясните назначение выводов.

7Поясните, как на микросхеме К155ИД4 получить дешифратор на восемь выходов?

8Поясните, как переводятся десятичные числа в двоичную и шестнадцатеричную системы счисления и обратно. Приведите примеры?

9Поясните, как переводятся двоичные числа в шестнадцатеричную систему счисления и обратно? Приведите примеры.

10Поясните, как выполняется суммирование и вычитание двоичных чисел? Приведите примеры.

Приборы и оборудование

1Универсальный стенд ОАВТ.

2Платы П3, П4.

3Комплект сменных технологических карт (IV-1, IV-3, III-3).

Порядок выполнения работы

1 Проверка подготовки студентов к занятию по вопросам самоконтроля в виде фронтального или программированного опроса и инструктаж по технике безопасности.

34

2 Получить инструктаж по лабораторной работе.

3 Исследовать работу дешифратора-демультиплексора на микросхеме К155ИД4 на восемь выходов (сменная технологическая карта IV-1).

Для этого вставить в разъем сменную плату П4 и включить питание универсального стенда ОАВТ. Комбинации сигналов на адресных входах набирать с помощью тумблеров SA1…SA3 (рисунок 10),

сигнал на решающий вход V дешифратора-демультиплексора подавать, нажимая и отпуская кнопку SB2. При нажатии кнопки SB2 на

вход V подается активный уровень логического нуля. Уровни сигналов на выходах дешифратора-демультиплексора определять с помощью светодиодных индикаторов HL1…HL8 (уровню логической единицы соответствует свечение светодиода). Результаты записать в таблицу 11, сделать краткие выводы.

Таблица 11 – Результаты контроля работы дешифраторадемультиплексора К155ИД4

(0 или 1).

35

36

Рисунок 10 – Принципиальная электрическая схема контроля работы дешифратора-демультиплексора (технологическая карта IV-1)

4 Исследовать работу мультиплексора на микросхеме К155КП5 (сменная технологическая карта IV-3, сменная плата П4). Комбинации сигналов на адресных входах мультиплексора набирать с помощью тумблеров SA1…SA3 (рисунок 11) и записывать в регистр кнопкой SB3. После этого с помощью кнопки SB2 поочередно подавать на разные входы мультиплексора информационный сигнал с одного из выходов дешифратора, адрес которого набирать тумблерами SA1…SA3.

При подаче сигнала разрешения на вход V дешифратора загорится светодиод HL1 только при совпадении адреса на соответствующих входах мультиплексора и дешифратора. Это означает, что цифровой сигнал с выбранного информационного входа мультиплексора передается на его выход. Другими словами, необходимо убедиться, что на выход мультиплексора передается цифровой сигнал только с одного информационного входа, номер которого указан двоичным кодом на адресных входах. Выходной сигнал Y определять по свечению светодиодного индикатора HL1. Результаты записать в таблицу 12, сделать краткие выводы.

Таблица 12 – Результаты контроля работы мультиплексора К155КП5

37

38

Рисунок 11 – Принципиальная электрическая схема контроля работы мультиплексора (технологическая карта IV-3)

5 Исследовать работу четырехразрядного двоичного сумматора на микросхеме К155ИМ3 (сменная технологическая карта III-3, сменная плата П3). При выключенном питании стенда аккуратно вставить в разъем сменную плату П3 взамен платы П4.

Для задания двух четырехразрядных слагаемых A и B использовать тумблеры SA1…SA4 (рисунок 12). Причем вначале следует набирать слагаемое B и в параллельном коде записывать в регистр на микросхеме D1 с помощью кнопки SB1 (тумблер SA5 в верхнем положении). Затем следует набирать слагаемое A, которое непосредственно с тумблеров SA1…SA4 поступает на входы A1…A4 сумматора. Сигнал переноса подавать на вход P0 сумматора кнопкой SB3.

Индикация слагаемых осуществляется в двоичной системе счисления с помощью светодиодов HL2…HL9. Сигнал переноса P в старший (пятый) разряд индицируется светодиодом HL1. Сумма в первых четырех разрядах преобразуется в шестнадцатеричную систему счисления и индицируется в семисегментном индикаторе HG1.

Выполнить суммирование указанных в таблице трех пар слагаемых (операндов) без учета и с учетом сигнала переноса. Результаты суммирования перевести в десятичную систему счисления и сравнить с ожидаемым результатом. Полученные данные записать в таблицу 13.

6 Выключить питание стенда после проверки преподавателем результатов контроля.

7 Ответить на контрольные вопросы.

8 Оформить отчет и сдать зачет.

39

Рисунок 12 – Принципиальная электрическая схема контроля работы сумматора (технологическая карта III-3)