Логический конструктор цифровых схем




Для построения схем необходимы базовые логические элементы. В программе EWB базовые логические элементы (БЛЭ) выбираются из подменю, открывающегося при нажатии на пиктограмму Logic Gates (логические элементы) со значком . Верхний ряд содержит БЛЭ, а нижний микросхемы для их реализации.

Рис.3. Наборы БЛЭ

Перечисли БЛЭ слева на право:

2 – Input AND Gate – двухвходовой ЛЭ И;

2 – Input OR Gate – двухвходовой ЛЭ ИЛИ;

NOT Gate – инвертор (ЛЭ НЕ);

2 – Input NOR Gate – двухвходовой ЛЭ ИЛИ-НЕ

2 – Input NAND Gate – двухвходовой ЛЭ И-НЕ;

2 – Input XOR Gate – двухвходовой ЛЭ ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ;

2 – Input XNOR Gate – двухвходовой ЛЭ ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ;

Tristate Buffer – буфер с тремя состояниями выхода;

Buffer – буфер;

Schmite-Triggered Inverter – инвертирующий триггер Шмита.

 

Лабораторные работы

Лабораторная работа 1

Изучение триггеров на логических элементах

Цель работы: приобрести практические навыки по сборке схем триггеров, изучить их режимы работы и снять выходные параметры.

Последовательность выполнения работы:

  1. Запустить программу Electronics Workbench.
  2. На панели компонентов открыть пиктограммы Sources, Basic, Logic Gates, Indicators.
  3. Собрать схему триггера в соответствии с вариантом.
  4. Включить схему и проверить ее работоспособность.
  5. Снять необходимые показатели.
  6. Выключить схему и сохранить ее: File-Save As, ввести имя файла trigger.ewb, выбрать нужный диск и папку.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

  1. Название лабораторной работы, ее цель.
  2. Задание на лабораторную работу (по варианту).
  3. Схема.
  4. Результаты работы схемы.
  5. Вывод о проделанной работе.

Методический пример:

Задание: построить схему RS- триггера на элементах ИЛИ-НЕ.

Результат работы схемы:

S R Q Not Q Комментарий
        Запись «0»
        Запись «1»
    ? ? Хранение предыдущего сигнала
        Запрещенная комбинация

 

Вывод: пронаблюдали работу RS- триггера на элементах ИЛИ-НЕ, выяснили, что в зависимости от комбинаций входных сигналов S и R он может находиться в двух режимах: записи и хранения и имеет запрещенную комбинацию.

 

Лабораторная работа 2

Изучение счетчика импульсов.

Цель работы: приобрести практические навыки по сборке схем счетчиков с различным коэффициентом счета, изучить их работу.

Последовательность выполнения работы:

1. Запустить программу Electronics Workbench.

2. На панели компонентов открыть пиктограммы Sources, Basic, Indicators, Digital.

3. Собрать схему счетчика в соответствии с вариантом.

  1. Включить схему и проверить ее работоспособность.
  2. Зафиксировать показания на выходе.
  3. Выключить схему и сохранить ее: File-Save As, ввести имя файла schetchik.ewb, выбрать нужный диск и папку.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

  1. Название лабораторной работы, ее цель.
  2. Задание на лабораторную работу (по варианту).
  3. Схема.
  4. Результаты работы схемы.
  5. Вывод о проделанной работе.

Методический пример:

Задание:Построить счетчик с коэффициентом счета Ксч=4.

Записываем число 4 в двоичном коде – 100. Так как счет начинается с 0, то для построения необходимо Кcч уменьшить на 1. Тогда счетчик пропустит 4 импульса: 0,1,2,3.

На схеме видно, что первый индикатор не горит, а второй и третий - горят. В цифровом коде получили 011, а 0112 =310. Счетчик построен правильно.

Вывод: построили счетчик с коэффициентом счета 3, проверили его работоспособность.

 

 

Лабораторная работа 3

Изучение универсального сдвигающего регистра.

Цель работы: приобрести практические навыки по сборке схемы регистра, изучить принцип его работы.

Последовательность выполнения работы:

1. Запустить программу Electronics Workbench.

2. На панели компонентов открыть пиктограммы Sources, Basic, Indicators, Logic Gates.

3. Собрать схему универсального сдвигающего регистра в соответствии с вариантом.

  1. Включить схему и проверить ее работоспособность.
  2. Зафиксировать показания на выходе.
  3. Выключить схему и сохранить ее: File-Save As, ввести имя файла registor.ewb, выбрать нужный диск и папку.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

  1. Название лабораторной работы, ее цель.
  2. Задание на лабораторную работу (по варианту).
  3. Схема.
  4. Результаты работы схемы.
  5. Вывод о проделанной работе.

Методический пример:

Задание:Построить схему универсального сдвигающего регистра. Записать параллельно, последовательно, сохранить, сдвинуть влево, вправо двоичный код 010.

Схема показывает, что двоичный код 010 записан параллельно.

Вывод: построили универсальный сдвигающий регистр, заданный двоичный код записали параллельно, сдвинули вправо и влево.

 

Лабораторная работа 4

Изучение многоразрядного сумматора.

Цель работы: приобрести практические навыки по сборке схемы сумматора, изучить принцип его работы.

Последовательность выполнения работы:

1. Запустить программу Electronics Workbench.

2. На панели компонентов открыть пиктограммы Sources, Basic, Indicators, Logic Gates.

3. Собрать схему многоразрядного сумматора в соответствии с вариантом.

  1. Включить схему и проверить ее работоспособность.
  2. Зафиксировать показания на выходе.
  3. Выключить схему и сохранить ее: File-Save As, ввести имя файла summator.ewb, выбрать нужный диск и папку.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

  1. Название лабораторной работы, ее цель.
  2. Задание на лабораторную работу (по варианту).
  3. Схема.
  4. Результаты работы схемы.
  5. Вывод о проделанной работе

Методический пример:

Задание: построить схему многоразрядного сумматора для сложения чисел 5 и 2.

 

510 = 1012; 210 = 0102. После сложения на выходе сумматора получили код 111 (двоичный код считывается снизу вверх).

Проверка: 5 + 2 = 7; 710 = 1112.

Вывод: построили сумматор для сложения чисел 5 и 2 в двоичном коде.

Лабораторная работа 5

Изучение шифратора (кодера)

Цель работы: приобрести практические навыки по сборке схем шифраторов, изучить их работу.

Последовательность выполнения работы:

  1. Запустить программу Electronics Workbench.
  2. На панели компонентов открыть пиктограммы Sources, Basic, Logic Gates, Indicators.
  3. Собрать схему шифратора в соответствии с вариантом.
  4. Включить схему и проверить ее работоспособность.
  5. Зафиксировать показания на выходе.
  6. Выключить схему и сохранить ее: File-Save As, ввести имя файла shifrator.ewb, выбрать нужный диск и папку.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

  1. Название лабораторной работы, ее цель.
  2. Задание на лабораторную работу (по варианту).
  3. Схема.
  4. Результаты работы схемы.
  5. Вывод о проделанной работе.

Методический пример:

Задание: построить схему шифратора и закодировать число 9.

При замкнутом ключе 9 на выходах шифратора у0 и у3 есть сигнал, соответствующий высокому уровню напряжения. Следовательно, получаем двоичный код 1001.

Проверка: 910 = 10012

Вывод: построили шифратор и закодировали двоичное число 9.

Лабораторная работа 6

Изучение дешифратора (декодера)

Цель работы: приобрести практические навыки по сборке схемы дешифратора, изучить их работу.

Последовательность выполнения работы:

  1. Запустить программу Electronics Workbench.
  2. На панели компонентов открыть пиктограммы Sources, Basic, Logic Gates, Indicators.
  3. Собрать схему шифратора в соответствии с вариантом.
  4. Включить схему и проверить ее работоспособность.
  5. Зафиксировать показания на выходе.
  6. Выключить схему и сохранить ее: File-Save As, ввести имя файла deshifrator.ewb, выбрать нужный диск и папку.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

  1. Название лабораторной работы, ее цель.
  2. Задание на лабораторную работу (по варианту).
  3. Схема.
  4. Результаты работы схемы.
  5. Вывод о проделанной работе.

Методический пример:

Задание: Построить схему дешифратора и декодировать число 6.

На входе дешифратора двоичный код 0110, а на выходе горит лампа, соответствующая десятичному числу 6.

Вывод: построили дешифратор, расшифровали двоичный код 0110.

 

 

Лабораторная работа 7

Изучение многоразрядного цифрового компаратора

Цель работы: приобрести практические навыки по сборке схемы компаратора, изучить принцип его работы.

Последовательность выполнения работы:

  1. Запустить программу Electronics Workbench.
  2. На панели компонентов открыть пиктограммы Sources, Basic, Logic Gates, Indicators.
  3. Собрать схему компаратора в соответствии с вариантом.
  4. Включить схему и проверить ее работоспособность.
  5. Зафиксировать показания на выходе.
  6. Выключить схему и сохранить ее: File-Save As, ввести имя файла comparator.ewb, выбрать нужный диск и папку.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

  1. Название лабораторной работы, ее цель.
  2. Задание на лабораторную работу (по варианту).
  3. Схема.
  4. Результаты работы схемы.
  5. Вывод о проделанной работе.

Методический пример:

Задание: Построить схему многоразрядного цифрового компаратора для сравнения чисел 3 и 6.

На выходе компаратора не горит не одна лампа, следовательно, A<B по умолчанию.

Вывод: построили компаратор и сравнили 2 числа 3 и 6. Результат: А<B.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Варианты заданий к лабораторной работе № 1

  1. статический D-триггер
  2. RS-триггер на элементах ИЛИ-НЕ
  3. динамический D-триггер
  4. RS-триггер на элементах И-НЕ
  5. счетный МС-триггер
  6. УК-триггер
  7. статический Д-триггер
  8. RS-триггер на элементах И-НЕ
  9. динамический Д-триггер
  10. универсальный УК-триггер
  11. счетный триггер
  12. RS-триггер на элементах ИЛИ-НЕ
  13. динамический Д-триггер
  14. RS-триггер на элементах ИЛИ-НЕ
  15. статический триггер (Д)
  16. универсальный УК-триггер
  17. RS-триггер на элементах И-НЕ
  18. счетный МС-триггер
  19. статический Д-триггер
  20. RS-триггер на элементах И-НЕ
  21. динамический Д-триггер
  22. универсальный УК-триггер
  23. счетный МС-триггер
  24. RS-триггер на элементах ИЛИ-НЕ
  25. Динамический Д-триггер

 

 

Приложение Б

Варианты заданий к лабораторной работе № 2

 

№ варианта Ксч
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   


Приложение В

Варианты заданий к лабораторной работе № 3


 

№ варианта двоичный код
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

 

 

Приложение Г

Варианты заданий к лабораторной работе № 4

 

№ варианта 1 слагаемое 2 слагаемое
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

 

Приложение Д

Варианты заданий к лабораторной работе № 5

 

№ варианта Десятичное число
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

 

Приложение К

Варианты заданий к лабораторной работе № 6

 

№ варианта Десятичное число
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

 

Приложение Л

Варианты заданий к лабораторной работе № 7

 

№ варианта 1 число (А) 2 число (В)
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

 

 

Приложение М

Список сокращений

БЛЭ – базовый логический элемент

ЛКМ – левая клавиша мыши

ЛЭ – логический элемент

УГО – условное графическое изображение

 

DIN – немецкий инженерный стандарт

EWB - Electronics Workbench (название программы)

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-11 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных
 

Поиск по сайту:

Читайте также:

Деталирование сборочного чертежа

Когда производственнику особенно важно наличие гибких производственных мощностей?

Собственные движения и пространственные скорости звезд

Тема 11. Банковские риски и способы их оценки

Опросник «Активность повседневной жизни»

Интересно:

Краткий словарь жестового языка

Как защитить исследовательскую работу (проект)

Роль и значение мотивирующих факторов в управлении организацией

История возникновения народной куклы

Обратная связь