Лабораторная работа №7 Тема: Логические элементы
Цель:
1. Исследовать свойства элемента И с тремя входами со следующим соответствием сигналов
2. Исследовать свойства элемента ИЛИ с тремя входами со следующим соответствием сигналов
3. Проведя необходимые измерения, исследовать свойства элемента НЕ
4. Производя измерения, исследовать свойства элемента И - НЕ с тремя входами со следующим соответствием сигналов: 0 В є сигнал 0 є уровень низкого потенциала, +15 В є сигнал 1 є уровень высокого потенциала.
5. Производя измерения, исследовать свойства элемента ИЛИ - НЕ с тремя входами со следующим соответствием сигналов: 0 В є сигнал 0 є уровень низкого потенциала, +15 В є сигнал 1 є уровень высокого потенциала.
Введение
Логические (двоичные) элементы служат для выполнения различных логических операций над цифровыми сигналами при двоичном способе их представления. Существенная особенность двоичных цепей в том, что в них рассматриваются не столько величины напряжений, сколько двоичные сигналы. Соответствие между напряжениями и двоичными сигналами устанавливается произвольно. Чаще всего используются дискретные сигналы, нулевому значению которых соответствует уровень низкого электрического потенциала, а единичному значению - уровень высокого потенциала (положительного или отрицательного). Возможны и другие соответствия.
Свойства логических элементов подчиняются правилам Булевой алгебры. Это означает, в частности, что входные переменные логических элементов следует обозначать строчными, а выходные переменные - прописными буквами.
Основные Булевы (логические) функции следующие:
Функция AND (И) - конъюнкция (логическое умножение).
Функция OR (ИЛИ) - дизъюнкция (логическое сложение).
Функция NOT (НЕ) - инверсия (логическое отрицание).
Дополнительно существуют такие комбинации как:
функция NOT AND (И - НЕ),
функция NOT OR (ИЛИ - НЕ) и др.
7.1. Логический элемент and (и)
7.1.1. Общие сведения
Элемент И имеет несколько входов и один выход. Выход приобретает значение 1 только тогда, когда все входы данного логического элемента имеют значение 1. Его условное обозначение показано на рис. 7.1.1а.
7.1.2. Экспериментальная часть Порядок выполнения эксперимента
Соберите цепь согласно схеме (рис. 7.1.1б). Подайте последовательно
0 В є сигнал 0 є уровень низкого потенциала,
+15 В є сигнал 1 є уровень высокого потенциала,
ко входам х1, х2 и х3, как указано в табл. 7.1.1. Занесите соответствующие значения выходного сигнала (0/1) в таблицу.
Рис. 7.1.1.
Таблица 7.1.1
|
Входные сигналы |
Выходные сигналы | |||
|
х1 |
х2 |
х3 |
F | |
|
0 |
0 |
0 |
| |
|
0 |
0 |
1 |
| |
|
0 |
1 |
0 |
| |
|
0 |
1 |
1 |
| |
|
1 |
0 |
0 |
| |
|
1 |
0 |
1 |
| |
|
1 |
1 |
0 |
| |
|
1 |
1 |
1 |
| |
Примечание: Разомкнутые входы логического элемента не имеют состояния определенного сигнала. Поэтому состояния выходной переменной при разомкнутых входах не несут какой-либо определенной информации.
7.2. Логический элемент or (или)
7.2.1. Общие сведения
Элемент ИЛИ имеет несколько входов и один выход. Выход приобретает значение 1, когда хотя бы один вход данного логического элемента имеет значение 1. Его условное обозначение показано на рис. 7.2.1а.