М. Нсанов - Сборник лабораторных работ по цифровым устройствам. Для колледжей

Примечание:

В дальнейшем автор для сокращения объема будет приводить только предварительное задание и порядок выполнения работы. Все остальные пункты выполняются по шаблону.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

Для примера рассмотрим вариант №26 (рис.2).

Здесь для наглядности входные сигналы, указанные в задании более мелким шрифтом, показаны красным цветом, более крупным – синим.

Выполнение предварительного задания

Примечание: Подробное описание решения поставленных задач приведено в Примере 2 из §1.2 [Л1].

1. Указываем название каждого элемента и выполняемые операции.

1,2 – элементы НЕ (инвертирование).

8 – элемент 2И (логическое умножение).

3,7 – элементы 2ИЛИ (логическое сложение).

4,6 – Элементы 2И-НЕ (логическое умножение с последующим инвертированием полученного результата).

5 – элемент 2ИЛИ-НЕ (логическое сложение с последующим инвертированием полученного результата).

2. Выполняем (рис.3) анализ работы схемы в статическом режиме по заданным значениям входных сигналов: указываем значения сигналов на входах и выходах всех элементов. Для входных сигналов, указанных более мелким шрифтом – красным цветом, более крупным шрифтом – синим.

Выполнение лабораторной работы

1. Запускаем программу исследования работы элементов и устройств электроники и микроэлектроники «Elektroniks Workbehch».

2. Собираем схему ЦУ нашего варианта (рис.4). Обращаем внимание, что в программе изображение элементов приведены по «западному» стандарту в отличие от схемы в задании, где изображение элементов даны по «восточному» стандарту.

3. Разворачиваем панель генератора сигналов (рис.5).

4. В пункте 2 предварительного задания задаются две комбинации входных сигналов: красным и синим цветом на рис.3. Поэтому в левой колонке генератора сигналов будем использовать две строки с адресами 0000 и 0001. Последний адрес 0001 указываем в окошке Finalгенератора сигналов (рис.5).

5. Устанавливаем курсор на первую строку левой колонки (рис.5).

6. В окошке Binary(двоичный) печатаем (рис.5) 4 входных сигнала 1010, указанных мелким шрифтом в задании или красным цветом на рис.2. Эти 4 сигнала указываем в конце, так как именно последние 4 выхода генератора сигналов (смотрите рис.4) используются для подачи сигналов на входы.

П р и м е ч а н и е: входные сигналы можно печатать не в окошке Binary, а непосредственно в левой колонке генератора сигналов. Но в этом случае следует иметь в виду, что здесь информация выражается в шестнадцатиричном коде: 0000 2 = 0 16, 0001 2 = 1 16, 0010 2 = 2 16, …, 1010 2 = А 16, …, 1111 2 = F 16.

7. Устанавливаем курсор на вторую строку левой колонки и в окошке Binaryпечатаем (рис.6) 4 входных сигнала 0101 (0101 2 = 5 16), указанных крупным шрифтом в задании или синим цветом на рис.2.

8. Нажимаем на клавишу Step(шаг) генератора сигналов и получаем результат, показанный на рис.7. Проверяем по индикаторам, подаются ли нужные сигналы на входы схемы ЦУ (мелким шрифтом в задании или красным цветом на рис.2). Определить по индикаторам значения сигналов на входах и выходах всех элементов. Сравниваем эти значения с результатами предварительного задания для данной лабораторной работы, выполненными красным цветом на рис.3. В данном случае результаты совпадают, то есть схема сработала правильно.

9. Еще раз нажимаем на клавишу Stepгенератора сигналов и получаем результат, показанный на рис.8. Проверяем по индикаторам, подаются ли нужные сигналы на входы схемы ЦУ (крупным шрифтом в задании или синим цветом на рис.2). Определить по индикаторам значения сигналов на входах и выходах всех элементов. Сравниваем эти значения с результатами предварительного задания для данной лабораторной работы, выполненными синим цветом на рис.3. В данном случае результаты тоже совпадают, то есть схема сработала правильно.

Предварительное задание

Перед выполнением задания следует рассмотреть Пример 2 из §1.2 [Л1].

Исследовать работу схемы в динамическом режиме: построить временные диаграммы для всех элементов при заданных изменениях уровней сигналов на входах (рис.1):

Порядок выполнения работы

1. Запустить программу исследования работы элементов и устройств электроники и микроэлектроники «Elektroniks Workbehch».

2. Собрать схему комбинационного ЦУ своего варианта из предварительного задания для данной лабораторной работы.

3. Развернуть панель генератора сигналов (рис.2).

4. В окошках Frequency(частота) установить частоту изменения входных сигналов 8 кГц (рис.2).

5. Так как согласно заданию рассматриваются только 4 тактовых интервала, то мы будем использовать 4 строки левой колонки генератора сигналов с адресами 0000, 0001, 0010 и 0011. Поэтому в окошке Final(рис.2) печатается адрес последней нужной нам строки 0011.

6. Установить курсор на первую строку левой колонки и в окошке Binaryнапечатать (рис.2) 4 входных сигнала 0100 1-го тактового интервала (в предварительном задании на рис.1 выделены красным цветом)