УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БАРАНОВИЧСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА ОБОРУДОВАНИЯ И АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА

ИНЖЕНЕРНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

Учебно-методический комплекс

для обеспечения

контролируемой самостоятельной работы студентов (КСР)

по учебной дисциплине «Электроника и микропроцессорная техника»

Для специальностей

1 – 36 01 01 Технология машиностроения

1 – 53 01 01 Автоматизация технологических процессов и производств

1-36 01 03 Технологическое оборудование машиностроительного производства

3-й курс

Всего КСР – 14 часов, 6 семестр

Из них:

Лабораторные занятия – 14 час.

Материалы подготовлены

Кудрицким С.А., преподавателем

(в соответствии с Положением о контролируемой самостоятельной работе студентов БарГУ, утвержденным 18.08.2009 №341)

Барановичи 2011

Курс «Электроника и микропроцессорная техника» изучается на 3 курсе дневной формы обучения специальностей 1 – 36 01 01 Технология машиностроения, 1 – 53 01 01 Автоматизация технологических процессов и производств, 1-36 01 03 Технологическое оборудование машиностроительного производства. Для изучения курса отводится 102 часа. Из них 54 часа лекционных и 34 лабораторных, 14 практических . Кроме этого рекомендовано внедрение в учебный процесс изучение предмета при помощи такой формы обучения как контролируемая самостоятельная работа студентов под руководством преподавателя. Самостоятельная работа студентов является одним из видов организации учебного процесса в высшем учебном заведении.

Цели самостоятельной работы по дисциплине «Электроника и микропроцессорная техника»:

- глубокое усвоение учебного материала;

-приобретение студентами навыков самостоятельного изучения научной и учебной литературы по указанным темам;

- развитие аналитического мышления;

-формирование у студентов знаний теоретических основ электроники и методологии и методики решения различных задач;

- получение студентами теоретических знаний и практических навыков использования и проектирования современных электронных средств управления и контроля технологическими объектами машиностроения.

Учебная программа предусматривает проведение контролируемой самостоятельной работы студентов в объеме 14 часов:

1. Таблицы истинности схем – 2 часа;

2. Шифраторы и дешифраторы, элементы цифровой индикации – 2 часа;

3. Регистры параллельные, сдвига, универсальные – 2 часа;

4. Арифметико-логического устройства, аналого-цифровые преобразователи – 4 часа;

5. Проектирование дешифраторов устройств ввода-вывода технологической информации – 2 часа;

6. Программные драйверы устройств ввода-вывода технологической информации – 2 часа;

Информационно-методическая часть

Тема 1. Таблицы истинности схем

Цель работы: изучение назначения и принцип работы виртуального устройства логического конвертора (преобразователя). Знакомство с базовыми функциями логического конвертора – построение таблиц истинности схем.

Оборудование: Электронная лаборатория Electronics Workbench.

Краткая теория

Для построения логических схем в библиотеке Logic Gates (логические элементы) предусмотрено возможность выбора логических элементов. На рисунке 1.1 показаны обозначения, используемые в Electronics Workbench логических элементов: конъюнкции - И, дизъюнкции – ИЛИ, отрицания – НЕ, 2И-НЕ, 2ИЛИ-НЕ.

Рисунок 1.1 Перечень выбора возможных логических элементов

В электронной лаборатории Electronics Workbench имеется виртуальное устройство. Логический конвертор (Logic Converter) позволяет осуществлять 6 логических преобразований для логической функции с числом переменных от 1 до 8: представление таблицы истинности собранной из логических элементов схемы; обращение таблицы истинности в логическую формулу (СДНФ); минимизацию СДНФ; обращение формулы в таблицу истинности; представление формулы в виде схемы в логическом базисе 2И-НЕ. Логический конвертор выбирается из меню Instruments (Рисунок 1.2 ).

Рисунок 1.2

Приведем описание технологии исследования логических схем с помощью логического конвертора (преобразователя).

1. Собираем логическую схему.

2. Подключаем исследуемую логическую схему к логическому конвертору (входов 8, выход один – расположен справа).

3. Открываем логический конвертор щелчком левой кнопкой мыши по иконке конвертора. На экране появляется меню Logic Converter (Рисунок 1.3).

4. Д ля получения таблицы истинности нажимаем

5. Д ля получения логической функции (структурной формулы) нажимаем

С помощью логического конвертора можно проводить не только анализ логических устройств, но их синтез.

Приведем описание технологии синтеза логического устройства по выходной комбинации с помощью логического конвертора (преобразователя).

1. Раскрываем лицевую панель логического конвертора (Рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 Меню Logic Converter

2. Активизируем курсором клеммы-кнопки A, B, ..H (начиная с F), количество которых равно количеству входов синтезируемого устройства (количеству логических переменных).

3. Вносим необходимые изменения в столбец OUT и после нажатия на клавиши на панели преобразователя получаем результат в виде схемы на рабочем поле программы и логическую функцию в дополнительном дисплее.

Контрольные вопросы и задания

1. Объяснить назначение и принцип работы логического конвертора. Решить следующие задания с использованием логического конвертора.

Рисунок 1.4

2. Исследуйте следующие функциональные схемы.

3. Исследуйте логическую схему и постройте функциональную логическую схему:

а) B*C’+A*C.

б) A*B’C+A*B’*C’+A’*B’*C.

с) A*(B+C)*(D+C).

4.Провидите синтез логического устройства с выходной комбинацией:

а) 00100111.

б) 01101001.

с) 0110100110010110.