Выполнение работы. Цель работы: изучить принцип работы логических элементов И, ИЛИ, НЕ, И – НЕ, ИЛИ – НЕ; научиться анализировать работу комбинационных схем на базе логических

Лабораторная работа 1

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ
ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Цель работы: изучить принцип работы логических элементов И, ИЛИ, НЕ, И – НЕ, ИЛИ – НЕ; научиться анализировать работу комбинационных схем на базе логических элементов.

Оборудование: лабораторный стенд; макеты логических элементов И – НЕ (К155ЛА3), ИЛИ – НЕ (К155ЛЕ1).

Выполнение работы

І. Исследование работы логического элемента И – НЕ.

1. Зарисуйте один из элементов И – НЕ.

2. Установите на лабораторный стенд макет с интегральной микросхемой К155ЛА3.

3. Соедините «+» вольтметра с выходом логического элемента, а «–» вольтметра соедините с корпусом ^ стенда.

4. Соедините гнездо «–» источника тока ИПС с гнездом «–» лабораторного стенда, и аналогично «+» с «+».

5. Установите напряжение источника тока 5 В.

Внимание! На все входы логических элементов подан уровень логической 1. Для установки на входе уровня логического 0 его необходимо соединить с корпусом ^.

6. Для каждой комбинации логических уровней на входах элемента И – НЕ измерьте напряжение и по величине напряжения определите логические уровни на выходе F.

7. Результаты занесите в таблицу 1.

Таблица 1
А	В		F

ІІ. Исследование работы логического элемента ИЛИ – НЕ.

1. Зарисуйте один логический элемент ИЛИ – НЕ.

2. Для каждой комбинации логических уровней на входах логического элемента ИЛИ – НЕ измерьте напряжение на выходе логического элемента и по его величине определите логические уровни на выходе F.

3. Результаты занесите в таблицу 1.

III. Реализация основных логических элементов НЕ, И, ИЛИ на базе логических элементов И – НЕ.

1. Соберите каждый из элементов НЕ, И, ИЛИ на базе логических элементов И – НЕ (рис. 1).

a) b)

c)

Рис. 1

2. Проверьте работу каждого логического элемента.

3. Результаты проверки занесите в таблицу 1.

IV. Реализация основных логических элементов НЕ, И, ИЛИ на базе логических элементов ИЛИ – НЕ.

1. Соберите каждый из элементов НЕ, И, ИЛИ на базе логических элементов ИЛИ – НЕ (рис. 2).

a) b)

c)

Рис. 2

2. Проверьте работу каждого логического элемента.

3. Результаты проверки занесите в таблицу 1.

V. Исследование комбинационных схем, построенных на логических элементах И – НЕ.

1. Нарисуйте схему комбинационного устройства (рис. 3).

Рис. 3

2. Возле нарисованной схемы разместите таблицу 2.

3. Теоретически во всех точках нарисованной схемы поставьте логические уровни для разных комбинаций логических уровней на входах схемы.

4. Измерьте напряжение , результаты измерений занесите в столбец F (измеренное) таблицы 2.

5. Проделайте аналогичные исследования комбинационных устройств, схемы которых даны на рис. 4–7.

Рис. 4

Рис. 5

Рис. 6

Рис. 7

6. Перед тем как собрать комбинационное устройство по схеме на рис. 7, ее необходимо минимизировать. Для этого:

a) приведите схему к единой элементной базе на элементах И – НЕ;

b) упростите полученную схему;

c) нарисуйте схему в окончательном виде;

d) соберите комбинационное устройство по окончательно полученной схеме и проверьте ее работу;

e) по таблице 3 определите название функции для каждой собранной схемы.

Таблица 3
A		Булевы функции	Название функции
B
F0		F0	Постоянная 0
F1		F1=A B	Конъюнкция (И)
F2		F2=A↔B=AB	Запрет
F3		F3=A	Тождественность A
F4		F4=B↔A=AB	Запрет
F5		F5=B	Тождественность B
F6		F6=AÅB=A + B	Исключающее ИЛИ
F7		F7=A B	Дизъюнкция (ИЛИ)
F8		F8=A↓B=	Стрелка Пирса
F9		F9=_A~B=AB+AB	Равнозначность
F10		F10=B	Инверсия B
F11		F11=_B→A=A+	Импликация от B к A
F12		F12=A	Инверсия A
F13		F13=A→B=__ +B	Импликация A
F14		F14=A/B=	Штрих Шеффера
F15		F15=1	Постоянная 1

VI. Построение комбинационной схемы по булевому выражению.

1. По булевому выражению (дается преподавателем) нарисуйте комбинационную схему.

2. Подсчитайте количество логических элементов, необходимых для построения схемы.

3. Минимизируйте булево выражение.

4. Подсчитайте количество логических элементов, необходимых для построения минимизированной схемы.

5. Сравните количество логических элементов, необходимых для реализации булевого выражения, до и после минимизации. Сделайте выводы.

VII. Построение комбинационной схемы по таблице истинности.

1. Запишите таблицу истинности (дается преподавателем) в совершенной нормальной дизъюнктивной форме (СНДФ).

2. Нарисуйте комбинационную схему, которая реализует предложенную таблицу истинности.

3. Нарисованную схему покажите преподавателю.

Отчет должен содержать: краткое содержание лабораторной работы; схемы исследуемых устройств; заполненные таблицы; краткие выводы.

Поиск по сайту: