Иркутский филиал мгту га
кафедра АВИАЦИОННЫХ ЭЛЕКТРОСИСТЕМ И ПИЛОТАЖНО-
НАВИГАЦИОННЫХ КОМПЛЕКСОВ
(наименование кафедры)
Методическая разработка (для студентов)
по проведению практического занятия №8
По дисциплине Общая электротехника и электроника
(полное наименование дисциплины в соответствии с учебным планом)
Тема занятия Основы цифровой электроники
(полное наименование темы в соответствии с рабочей учебной программой)
1. Количество часов занятия: 4 часа.
2. Место проведения занятия: аудитория общего назначения
(указывается вид аудитории, например специализированный учебный класс, аудитория общего назначения, учебно-экспериментальная лаборатория, учебный аэродром и т.д.)
3. Учебно-материальное обеспечение занятия: _______________
(указывается литература, используемая на занятии, ТСО, схемы, плакаты, оборудование, инструмент и т.д.)
4. Задание студентам для подготовки к занятию: изучить теоретический материал по рекомендуемой литературе, ответить на контрольные вопросы.
ЛИТЕРАТУРА
[4] Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. М., «Академия», 2007 г. с. 301…316.
[5] Лачин В.И., Савёлов Н.С. Электроника. Ростов на Дону, «Феникс», 2005 г. с. 327..464.
[6] Гальперин М.В. Электротехника и электроника. М.,«ФОРУМ – ИНФРА-М»,2007 г. с. 322…350.
Тема 4.5. Основы цифровой электроники
ПЗ.4.5.1 Изучение основ комбинационной и последовательной логики, логические функции. Анализ комбинационных схем и цифровых автоматов.
Анализ комбинационных схем и цифровых автоматов.
А) Порядок работы
1. После изучения указанного выше материала и подготовки отчета по ПЗ на самостоятельной подготовке, учебная группа разбивается на бригады и выполняет по бригадам практические задания, используя при этом лабораторную установку.
Задания:
1.Изучить лабораторную установку (размещение логических элементов, триггеров, элементов управления; меры безопасности при работе).
2.Собрать схемы и проанализировать работу логических элементов: 2И-НЕ, НЕ, 2И, 2ИЛИ-НЕ, 2ИЛИ.
3. Собрать схемы и проанализировать работу триггеров: асинхронного RS-триггера (на элементах 2И-НЕ), синхронного однотактного RS-триггера., JK-триггера, D-триггера, Т-триггера,
4. Ознакомиться с условными графическими обозначениями (УГО) логических элементов и триггеров.
2. По методическим разработкам (имеются у каждой бригады) проводится анализ работы логических элементов, триггеров. Результаты анализа заносятся в соответствующие таблицы отчёта. Анализ работы проводить в следующей последовательности:
- подобрать необходимые элементы и проводники;
- собрать схему исследуемого элемента;
- провести исследование путём задания входных сигналов логического элемента или триггера с тумблерных переключателей (с верхней клеммы переключателя при установке рычага переключателя в верхнее положение будет сниматься сигнал логической "1", иначе логического "О"). Выходной сигнал снимается с сигнальных ламп (если горит лампа- логическая "1", иначе логический "0").
При сборке элементов ЦУ необходимо знать следующие две особенности работы логических элементов установки:
- Наличие незадействованного входа в логических элементах типа И-НЕ равносильно подаче на этот вход "1". Число незадействованных входов в таких элементах не должно превышать двух. В противном случае на незадействованные входы логических элементов необходимо подавать "1".
Внимание! СБОРКА узлов ЦУ на наборном поле лабораторной установки производится при отключенной установке. Включение установки и исследование узлов производится после проверки схемы инженером лаборатории или преподавателем
СХЕМЫ АНАЛИЗИРУЕМЫХ ЦИФРОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Рис.1 Логический элемент 2И-НЕ Рис.2 Логический элемент НЕ
(на элементе 2И-НЕ)
Рис.3 Логический элемент 2И (на элементе 2И-НЕ)
Рис.4 Логический элемент 2ИЛИ (на элементах 2И-НЕ)
Рис.5 Логический элемент 2ИЛИ-НЕ (на элементах 2И-НЕ)
Рис. 6 Схема сборки генератора одиночных импульсов (ГОИ)
Рис.7 Асинхронный RS-триггер (на элементах 2И-НЕ)
Рис.8 Синхронный однотактный RS-триггер(на элементе 2И-НЕ)
Рис.9 JK- триггер
Рис.10 RS- триггер (на JK- триггере)
Рис.11 T- триггер (на JK- триггере)
Рис.12 D-триггер (на JK- триггере)
ТАБЛИЦЫ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА ЦИФРОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Логические элементы 2И-НЕ, 2И, 2ИЛИ-НЕ, 2ИЛИ
Таблица1
Х1 |
X2 |
Y2и-не(рис1) |
Y2и(рис3) |
Y2или-не(рис5) |
Y2или(рис4) |
0 |
0 |
|
|
|
|
0 |
1 |
|
|
|
|
1 |
0 |
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
Логический элемент НЕ
Таблица 2
X |
Yне(рис2) |
0 |
|
1 |
|
RS-триггер (на элементах 2И-НЕ)
Таблица 3
R |
S (t) |
Q(t) |
Q(t+1)(рис7) |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
|
(t)
RS-триггер
Таблица 6
R(t) |
S(t) |
Q(t) |
Q(t+1)(рис7) |
Q(t+1)(рис8) при С=1 |
Q(t+1)(рис10) при С=1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
0 |
0 |
1 |
|
|
|
0 |
1 |
0 |
|
|
|
0 |
1 |
1 |
|
|
|
1 |
0 |
0 |
|
|
|
1 |
0 |
1 |
|
|
|
1 |
1 |
0 |
|
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|
JK-триггер
Таблица 7
J(t) |
K(t) |
Q(t) |
Q(t+1)(рис9) при С=0 |
Q(t+1)(рис9) при С=1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
0 |
1 |
|
|
0 |
1 |
0 |
|
|
0 |
1 |
1 |
|
|
1 |
0 |
0 |
|
|
1 |
0 |
1 |
|
|
1 |
1 |
0 |
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
Т-триггер
Таблица 8
Т(t) |
Q(t) |
Q(t+1)(рис11) при С=0 |
Q(t+1)(рис11) при С=1 |
0 |
0 |
|
|
0 |
1 |
|
|
1 |
0 |
|
|
1 |
1 |
|
|
D-триггер
Таблица 9
D(t) |
Q(t) |
Q(t+1)(рис12) при С=0 |
Q(t+1)(рис12) при С=1 |
0 |
0 |
|
|
0 |
1 |
|
|
1 |
0 |
|
|
1 |
1 |
|
|