г.Трёхгорный Челябинской обл. тел. +7 (351-91) 6-70-67 www.tpi.ac.ru 81

ТРЁХГОРНЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО

ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «НАЦИОНАЛЬНЫЙ

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЯДЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИФИ»

КАФЕДРА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ДЛЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

ПО КУРСУ «СХЕМОТЕХНИКА ЭВМ»

Работы выполняются на «Стенде универсальном ОАВТ» (ИГ2.390.005-01)

Для специальности "ВМКСС"

г. Трёхгорный

2009 г.

Разработал: Ушкаленко Е.В.

Рекомендовано Кафедрой Вычислительной Техники

протокол №_____ от «___» _________ 200___г.

Рекомендовано Методическим Советом ТТИ НИЯУ МИФИ

протокол №_____ от «___» _________ 200___г.

Содержание

	Указания мер безопасности……………………………………………………..............	4
	Порядок работы со стендом……………………………………………………………..	4
1	Лабораторная работа № 1 «Исследование логических элементов НЕ, ИЛИ, ИЛИ-НЕ, И-НЕ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ».......................	5
2	Лабораторная работа № 2 «Исследование работы однотактных триггеров» ……………………………….	13
3	Лабораторная работа № 3 «Изучение принципа действия последовательного и параллельного 4-х разрядных регистров, кольцевого четырёхразрядного счётчика, а также сумматора двух четырёхразрядных чисел» .........................…………………………	22
4	Лабораторная работа № 4 «Исследование работы дешифратора, мультиплексора и преобразователя двоичных кодов»……………………………………….	28
5	Лабораторная работа № 5 «Исследование двоичных счётчиков»………………………………………………….	35
6	Лабораторная работа №6 «Исследование оперативного запоминающего устройства и мультиплексного способа организации общей шины»…………………………………………….	41
7	Лабораторная работа №7 «Исследование стандартного арифметико-логического устройства» .....….	44
8	Лабораторная работа №8 «Исследование модели четырёхразрядной микро ЭВМ с ручным устройством управления»…………………………………………..	48
	Приложение №1 «Кодировка серий ИС используемая на территории бывшего СССР»..............	52
	Приложение №2 «Сдвоенный дешифратор-демультиплексор 2 на 4 К155ИД4»………………….	54
	Приложение №3 «Четырехразрядный двоичный реверсивный счетчик К155ИЕ7»……………….	56
	Приложение №4 «Четырехразрядный (двоичный) полный сумматор К155ИМ3»…………………	58
	Приложение №5 «Арифметико-логическое устройство (АЛУ) К155ИП3»…………………………	60
	Приложение №6 «Четырехразрядный универсальный сдвиговый регистр К155ИР1»…………..	62
	Приложение №7 «Три логических элемента 3И-НЕ. Корпус К155ЛА4»……………………………..	64
	Приложение №8 «Электрически программируемое запоминающее устройство (ППЗУ) емкостью 256 бит (32x8) К155РЕ3»………………………………….	66
	Приложение №9 «ОЗУ на 64 бит (16x4) К155РУ2» …………………………………	68
	Приложение №10 «Два независимых D-триггера, К155ТМ2» ………………......	70
	Приложение №11 «Четыре D-триггера. К155ТМ5»……………………………….	72
	Приложение №12 «Селектор-мультиплексор на восемь каналов. Корпус К155КП5» ……………..	74
	Приложение №13 «Четыре логических элемента 2ИЛИ-НЕ - К155ЛЕ1»………	76
	Приложение №14 «Четыре логических элемента 2ИЛИ - К155ЛЛ1» ………….	78
	Приложение №15	80
	Приложение №16	84
	Список литературы ………………………………………………………………………..

Указания мер безопасности.

1. К работе со стендом допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности с росписью в журнале по ТБ.

2. При работе со стендом запрещается:

• Включение стенда в сеть 220 В без разрешения преподавателя;

• Касаться или металлическими (токопроводящими) предметами до элементов или дорожек на сменной печатной плате;

• Отсоединять печатную плату от стенда;

• Выключать и включать стенд без перерыва (>5 с.);

• Производить не продуманные действия, которые могут привести к поломке стенда.

3. В случае неисправности стенда или появлении ошибок в выполнении операций необходимо обратится к преподавателю или лаборанту.

Работы выполняются на «Стенде универсальном ОАВТ» (ИГ2.390.005-01)

Порядок работы со стендом.

При работе со стендом используются соответствующие технологические карты. Неиспользуемые выключатели должны находиться в положении выключено (вниз). При выполнении работы необходимо выполнять следующую последовательность операций:

1. Выключить все выключатели, включая переключатель питания;

2. Установить требуемую плату в специальный разъём на блоке;

3. Включить переключатель питания;

4. Наложить на пульт требуемую технологическую карту;

5. Воспроизвести используемыми в данной технологической карте переключателями все возможные комбинации входных сигналов и, при этом отмечать состояние выходов (используемых светодиодов);

6. При необходимости использования внешних перемычек необходимо сначала отключить питание, затем установить требуемую перемычку и лишь затем включить питание.

7. При включенном стенде прикасаться к элементам печатной платы руками ЗАПРЕШАЕТСЯ. Это может вывести их из строя.

Лабораторная работа № 1

Исследование логических элементов не, или, или-не, и-не, исключающее или, неравнозначность

Цель Работы:

изучение принципа действия основных логических элементов НЕ, ИЛИ, ИЛИ-НЕ, И, И-НЕ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, Одноразрядный сумматор с выходом переноса.

1.1 Принципиальная схема платы № 1

Принципиальная схема платы №1 приведена на Рис.1.1, внутри прямоугольника обведенного пунктирной линией. Блоки управления и индикации расположены в блоке ввода и вывода и используются при работе с одной платой.

Логические элементы и устройства, расположены на плате №1, исследуются при подаче на их входы логических сигналов (0 или 1) от тумблеров SA1 - SA5. Уровень сигнала, подаваемого от соответствующего тумблера, определяется по положению подвижного контакта (вверху -1, внизу -0), уровень выходного сигнала - по свечению индикаторов HL1-HL9¹ (горит –«1», не горит – «0»).

На плате №1 находятся следующие ИС: К155ЛП5, К155ЛА3 и К155ЛЕ1 описание которых можно найти в приложениях к данному методическому пособию .

Рисунок 1.1 Принципиальная электрическая схема платы №1.

С использованием одной платы №1 можно, используя технологические карты (шаблоны) №1.1 - 1.9, провести исследование девяти устройств.

1.2.1 Карта №1.1

Разрешает использование тумблеров SA1, SA2 и индикатора HL3 (Рис.1.2). В этом случае устройством реализуется функция или в общепринятом виде , т.е. логическая функция И-НЕ.

Рисунок 1.2 Технологическая карта №1.1.

2. Карта №1.2.

Разрешает использование SA1, SA2 и HL5 (Рис.1.3). Реализуется логическая функция И-НЕ и далее НЕ. Следовательно, по отношению к входным сигналам SA1(X1) и SA2(X2) - выходной сигнал Y(HL5) определяется логической функцией Y = X1 V X2, т.е. И.

2. Карта №1.3.

Разрешается использование SA1, SA2 и HL2 (Рис.1.4). В этом случае устройством реализуется функция , т.е. или ИЛИ-НЕ.

2. Карта №1.4.

Разрешается использование SA1, SA2 и HL4 (Рис.1.5). В этом случае устройством реализуется функция "HL4" = "SA1" V "SA2", т.е. Y = X1 V X2 или ИЛИ.

Рисунок 1.3 Технологическая карта №1.2.

Рисунок 1.4 Технологическая карта №1.3.

Рисунок 1.5 Технологическая карта №1.4.

1.2.5 Карта №1.5

Разрешается использование SA1, SA2 и HL6 (Рис.1.6). В этом случае устройством реализуется функция ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (сумма по модулю два) , т.е. или ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

6. Карта №1.6

Разрешается использование SA1, SA2 и HL7 (Рис.1.7). В этом случае устройством реализуется функция ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ (сумма по модулю два с инверсией) , т.е. или ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ.

6. Карта №1.7

Разрешается использование SA1, SA2, SA3 и HL9 (Рис.1.8). В этом случае устройством реализуется функция Трёхразрядное устройство проверки на четность (сумма по модулю два с инверсией) , т.е. или сумма по модулю два трех разрядов.

Рисунок 1.6 Технологическая карта №1.5.

Рисунок 7 Технологическая карта №1.6.

Рисунок 1.8 Технологическая карта №1.7.

Рисунок 1.9 Технологическая карта №1.8.

Рисунок 1.10 Технологическая карта №1.9.