Содержание
стр.
| Введение | |
| 1 Общие сведения о построении комбинационных и последовательностных схем | |
| 2 Триггеры 2.1 Общие сведения о триггерах 2.2 Классификация триггеров 2.3 RS-триггер | |
| 3 Синтез логической функции для синхронного RS - триггера | |
| 4 Разработка логической схемы синхронного RS - триггера | |
| 5 Построение электрической принципиальной схемы синхронного RS – триггера | |
| Заключение | |
| Приложения |
Введение
Логические элементы — устройства, предназначенные для обработки информации в цифровой форме (последовательности сигналов высокого — «1» и низкого — «0» уровней в двоичной логике, последовательность «0», «1» и «2» в троичной логике, последовательности «0», «1», «2», «3», «4», «5», «6», «7», «8» и «9» в десятичной логике).
Логические элементы подразделяются по типу использованных в них электронных элементов. Наибольшее применение в настоящее время находят следующие логические элементы:
- РТЛ (резисторно-транзисторная логика);
- ДТЛ (диодно-транзисторная логика);
- ТТЛ (транзисторно-транзисторная логика).
Комбинационными называются такие логические устройства, выходные сигналы которых однозначно определяются входными сигналами (шифратор, дешифратор, мультиплексор, демультиплексор, полусумматор и сумматор), все они выполняют простейшие двоичные, троичные или n-ичные логические функции.
Последовательностными называют такие логические устройства, выходные сигналы которых определяются не только сигналами на входах, но и предысторией их работы, то есть состоянием элементов памяти. Основные последовательностные устройства это:
- Триггер;
- Счётчик импульсов;
- Регистр.
В данной курсовой работе будет рассмотрена реализация RS-триггера на базе микросхемы К155ЛА.
Общие сведения о построении комбинационных и последовательностных схем
Для реализации функций алгебры логики используются логические элементы, на основе которых создаются логические схемы. Элементы в схемах могут быть однотипные или разнотипные. Логические схемы могут иметь n входов и один или m выходов. Выходные функции задаются набором (комбинацией) входных сигналов и поэтому называются комбинационными схемами (КС).
Синтез комбинационных схем включает в себя следующие этапы:
- постановка задачи;
- составление таблицы истинности, в которой отражена заданная функция при соответствующих сочетаниях переменных;
- построение схемы с учетом оптимального набора элементов.
Одна из основных задач синтеза заключается в выборе типов элементов, на которых будут реализовываться заданные функции. Поэтому необходимо определить минимальный набор логических элементов (базис), образующих функционально полную систему элементов.
Базис – это функционально полный набор элементов, с помощью которого можно реализовать сколь угодно сложную переключательную функцию. Их может быть несколько. Базис из логических элементов И, ИЛИ, НЕ называется основным.
Элемент «И» (AND), иначе его называют «конъюнктор».
 |
Вот так выглядит элемент «И» и его таблица истинности:
Рисунок 1.1 – Элемент «И»
Единица на выходе элемента «И» возникает только тогда, когда на оба входа поданы единицы. Это объясняет название элемента: единицы должны быть И на одном, И на другом входе.
Таблица 1.1 – Таблица истинности элемента «И»
| Входы | Выход | |
| a | b | a И b |
Элемент «ИЛИ» (OR)
 |
, иначе его называют «дизъюнктор».
Рисунок 1.2 – Элемент ИЛИ
На выходе возникает единица, когда на один ИЛИ на другой ИЛИ на оба сразу входа подана единица.
Таблица 1.2 – Таблица истинности элемента «ИЛИ»
| Входы | Выход | ||
| a | b | a ИЛИb | |
Элемент «НЕ» (NOT)
 |
, чаще его называют «инвертор».
Рисунок 1.3 – Элемент НЕ
Связь между входом х этой схемы и выходом z можно записать соотношением Z = 
, где х читается как «не х» или инверсия.
Если на входе схемы 0, то на выходе 1. Когда на входе 1 на выходе 0.
Таблица 1.3 Таблица истинности элемента «НЕ»
| Вход | Выход |
| a | НЕ a |
 |
Элемент «И-НЕ» (NAND, штрих Шеффера).
Рисунок 1.4 – Элемент И-НЕ
Элемент И-НЕ работает точно так же как «И», только выходной сигнал полностью противоположен. Там где у элемента «И» на выходе должен быть «0», у элемента «И-НЕ» - единица. И наоборот. Это легко понять по эквивалентной схеме элемента:
 |
Рисунок 1.5 - Эквивалентная схема элемента И-НЕ
Таблица 1.4 – Таблица истинности элемента «И-НЕ»
| Входы | Выход | |
| a | b | с |
 |
Элемент «ИЛИ-НЕ» (NOR, стрелка Пирса).
Рисунок 1.6 – Элемент ИЛИ-НЕ
Мнемоническое правило для ИЛИ-НЕ с любым количеством входов звучит так: На выходе будет:
- «1» тогда и только тогда, когда на всех входах действуют «0»;
- «0» тогда и только тогда, когда хотя бы на одном входе действует «1».
Таблица 1.5 – Таблица истинности элемента «ИЛИ-НЕ»
| Входы | Выход | ||
| a | b | с | |
Триггеры