 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Лабораторна робота №6 «Дослідження логічних елементів»
Мета роботи: вивчити теоретичні відомості по логічних елементах, змоделювати електромеханічні схеми логічного 0 і 1, підключити до схеми кожний логічний елемент із набору Logic Gates і досліджувати таблицю істинності.
Теоретичні відомості
У цифрових схемах електронні ключі застосовуються для формування напруги “0” або “1” (U0, U1).
Електронні ключі можуть використовуватися як самостійні елементи і як частина більше складних цифрових пристроїв.
При подачі на вхід досить великої напруги транзистор VT насичується, отже, електронний ключ відкривається. Колекторний струм (Ik) збільшується до максимально можливого значення, що дорівнює: Ik= 
. Напруга на колекторі: Ukmin=Uвых стає близьким до 0. Для насичення VT треба, щоб струм бази був більше відповідного струму бази насичення: Iб>Iбн= 
. Ключ закривається, якщо напруга Uб стає менше ніж напруга закриття транзистора, тоді Uк збільшується до значення: Ukmax=Uвых=Ek
У послідовних схемах (ПС) вихідні сигнали залежать не тільки від комбінацій вхідних, але й від значень самих вихідних сигналів у попередній момент часу. Для роботи ПС принципове значення має час затримки поширення tзд.р.
Відомо, що математичною основою цифрових обчислювальних пристроїв є двійкова арифметика, у якій використовуються всього два числа - 0 і 1. Вибір двійкової системи числення диктувався вимогами простоти технічної реалізації самих складних завдань із використанням усього одного базового елемента - ключа, що має два стани: включений (замкнутий) або виключений (розімкнуть). Якщо перший стан ключа прийняти за умовну (логічну) одиницю, то друге буде відбивати умовний (логічний) нуль або навпаки.
Оскільки в цифрових системах утримується величезна кількість ключів (тільки в одному мікропроцесорі їх кілька мільйонів) і вони не можуть повідомляти один одному про свій стан миготінням лампочок, то для взаємного обміну інформацією використовуються електричні сигнали напруги. При цьому ключі, як правило, застосовуються в інверсному режимі.
У цифровій техніці практичні аналоги схем прийняті називати логічними елементами. При цьому залежно від виконуваних функцій кожний елемент має своя назва й відповідне графічне позначення.
Теоретичною основою проектування цифрових пристроїв є алгебра - логіки або булєва алгебра, що оперує логічними змінними.
Логічних змінні - це змінні, які приймають тільки два значення: "логічний 0" і "логічна 1".
Функції, які залежать від булєвих аргументів - булєві (двійкові).
Для логічних змінних існують 4 основні операції. Операція логічне "І" (AND) кон’юнкція або логічне множення, позначається * або /\. Операція логічне "АБО" (OR), диз'юнкція або логічне додавання, позначається + або \/. Операція логічне "НІ" (NOT), зміна значення, інверсія або заперечення, позначається рисою над логічним вираженням. Інверсія в тексті позначатися знаком " ~ ". Операція еквівалентності позначається " = ". Наступні співвідношення є аксіомами.
| (1) | 0 + 0 = 0 | 1 * 1 = 1 | (1') | |
| (2) | 1 + 1 = 1 | 0 * 0 = 0 | (2') | |
| (3) | 1 + 0 = 0 + 1 = 1 | 0 * 1 = 1 * 0 = 0 | (3') | |
| (4) | ~1 = 0 | ~0 = 1 | (4') |
Хід роботи
1. Зібрати схеми електромеханічного імітатора логічної “1” і логічного “0”, логічної “1” і логічного “0”в інверсному режимі за допомогою ключа й допоміжних пристроїв у вигляді батареї 5 У с внутрішнім опором 100 Ом і лампи накалювання на 6 У с потужністю 30 мВт, які дозволяють судити про стан ключа.
2. Підключити до схеми кожний логічний елемент із набору Logic Gates на рис 6.1.
Рисунок 6.1 – Схема логічних елементів з набору Logic Gates
3. Проаналізувавши схему скласти таблицю істинності, результати занести в таблицю 6.1.
Таблиця 6.1 – Таблиця дійсності
| А | В | А*В,and | A+B, or | A*B, not | A+B, nor | A+B, xor | A+B, xnor |
4. У звіті представити схеми, таблицю і виводи.
Поиск по сайту: