В.Н. Бородянко - Электрические цепи и основы электроники (Методические указания к проведению лабораторных работ) (1119803), страница 18
Текст из файла (страница 18)
От каких параметров схемы зависит частота следования импульсов иа выходе мультнвнбраторЫ 6. Как можно изменить соотношение положительного и отрицательного импульсов па выходе несимметричного мультивибратора? Работа № 8. ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕИТЫ НЛ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМАХ 1. Цель работы Цель работы — ознакомление с основными выполняемыми функциями простейших логических элементов. 2. Описание лабораторного модули Работа и роводится на лабораторном модуле "Логические элементы и триггеры".
Внешний вид лабораторного модуля изображен на рис. 1. Гене1эатор серии импульсов предназначен для 0613азования последовательности прямоугольных импульсов с частотами 1,6 кГц, 0„2 кГц н 0,1 кГц. Источник логического уровня предназначен для формирования уровня логической "Г' и логического "0"'. Включение соответствующих сигналов осуществляется с помощью тумблеров Уровень логический'". Генератор одиночных импульсов предназначен для формирования одиночных импульсов положительной и отрицательной полярности. При нажагии кнопки "Импульс один~~ный"' на выходе генератора, находящемся в состоянии "'0"', вырабиывается сигнал "Г', а на выходе, находящемся в состоянии "1" вырабатывается сигнал *'0".
С помощью светодиода осуществляется индикация сигнала логической "Г'. Устройства коммутации предназначены для подключения входных цепей исследуемых схем к соответствующим гнездам, Устройства коммутации состоят из тумблеров, кнопок, гнезд, Органы управления н индикации объединены в функциональные группы и снабжены надписями на лицевой панели. Логические элементы являются разновидностью цифровых электронных устройств, которые предназначены для преобразования н обработки сигналов, изменяинцнхся по закону дискретной, в частности двоичной функции. Онн применяются для построения ЦВМ, цифровых узлов измерительных приборов, аппаратуры автоматического управления и связи, В работе исследуются простейшие комбинационные логические схемы типа И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, Исключающее ИЛИ, выполненные на интегральных микросхемах (ИМС) К155ЛАЗ.
Данная микросхема представляет сборку из четырех двухвходовых логических схем И-КЕ 1элементы Шеффера), выполненную по ТТЛ логике. Условное изображение, структурная схема, иллюстрирующая последовательность операций, временная диаграмма работы н принципиальная схема одного базового элемента изображена на рнс.
2 (а, б, в, г, соответственно). Основные параметры ИМС К155ЛАЗ: напряжение питания Ц~ = 5 В.„ потребляемая мощность Рлог < 110 мВт; напряжение логической единицы У'О~г > 2,4 В; напряжение логического нуля У< 0,4 В; помехоустойчивость статическая 1,псу < 0„4 В; коэффициент разветвления по выходу Кро = 10; входной ток логического нуля У ~,щ < 1,6 мА; входной ток логической единицы бэ~ < 40 мкА; выходной токлогнческой единицы 6~~ < 10мкА. На выходе схемы И-НЕ всегда имеет сигнал логической "1", кроме случая одновременного воздействия на все входы схемы сигналов логической единицы. На базе логического элемента И-НЕ могут быть построены структуры, выполняющие функции различных логических элементов, Логическая схема И.
условное обозначение которой показано на рис. За, имеет несколько входов и один выход. На выходе такой схемы сигнал, соответствуинций логической "1", появляется только прн наличии сигналов "1" на обоих входах. Логическая схема И осуществляет функцию логического умножения илн коныонкц1по. На рис.Зб показана структура логического элемента И, построенного из двух логических схем И-НЕ.
Условное обозначение логического элемента ИЛИ и структура элемента ИЛИ, построенного на трех логических схемах И-НЕ, представлены на рис. 4. Такая логическая схема осуществляет функцьпо логического сложения нли дизъюнкцию. На выходе схемы сигнал, соответствующий логической "1", будет в том случае, еслп он действует хотя бы на одном входе. Рис.
3 ЛОГическая схема НЕ, условное обозначение и построение на базе элемента :И-НЕ которой показано иа рнс. 5, имеет один вход н один выход. Рис. 5 Сигнал, соответству1ощий логической "'1", появляется ца выходе этой схемы при наличии логиисскОГО 0' на вхОде. СиГиалу 1 на входе соответствует сиГнал логического '*О" иа выходе. Условное обозначение логической схемы ИЛИ-НЕ и структурная схема, показывающая построение такой схемы из четырех элементов И-НЕ, представлены на рис.
6, На выходе логической схемы ИЛИ-НЕ сигнал логической "Г" будет только в случае воздействия на всех входах сигнала логического "0". 3. Порядок выполнения работы 3.1. 11одготовить стенд к проведению исследований. Для этого: — включить тумблер "Питание"; — установить оба тумблера "«Уровень логический" в нижнее положение. 3.2. Исследование базового логического элемента И-НЕ. 3.2.1. Проверить переключательную функцию логического элемента И-НЕ 1таблицу состояний или истинности). Для этого 1рис, 7) подавать с помощью соединительных проводов сигналы с гнезд "Уровень логический" задавая различные комбинации входных логических сигналов, Выходной сигнал контролируется светодиодом. Результаты занести в табл.
1. Уровень логический «' 1«« ««о«« ««1 « ««О«« Таблица 1 3.2.2. Проверить работу логического элемента И-НЕ, подавая от генератора импульсов сигналы частотой 1,б кГц н 0,2 кГц на входы элемента с помощью соединительных проводов. Для контроля вида входных и выходных сигналов к соответствующим гнездам подключать двухканальный осциллограф.
Зарисовать осциллограммы входных и выходных сигналов. Выключить тумблер "Питание". 3.3. Исследование логического элемента ИЛИ-НЕ. Выполнять аналогично и. 3,2. Результаты занести в табл. 1. 3.4. Исследование логического элемента И. Выполнять аналогично п. 3.2. Результаты занести в табл. 1. 3.5, Исследование логического элемента НЕ. Выполнять аналогично и. 3.2. Результагы занести в табл. 1. 3.5, Проверить переключательную функцию элемента НЕ.
Выполнять аналогично п. 3.2. Результаты занести в табл. 1. 3,6. Исследование логического элемента ИЛИ. Выполнять аналогично п.3.2. Результаты занести в табл. 1. 3.7. Исследование логического элемента Исключа|ощее ИЛИ. Выполнять аналогично и. 3.2, Результаты занести в табл. 1. Выключить тумблер "Питание", 4. Содержание отчета а) наименование и цель работы; б) привести паспортные данные базового элемента И-НЕ; в) привести условные обозначения и структуры исследуемых элементов, выполненных на базовом элементе И-НЕ, схемы для их исследования, таблицы состояний н временные диаграммы входных и выходных напряжений (пример построения диаграмм приведен на рис. 2в); г) выводы по работе. 5.
Контрольные вопросы 1. Какие уровни напряжений соответствуют значениям логического "О" и логическои 'Г' для МС 155 серии? 2. Какова структура логического элемента И, выполненного на базовом элементе И-НЕ". 3. Какова структура логического элемента ИЛИ, выполненного на базовом элементе И-НЕ? 4.
Какова структура логического элемента ИЛИ-НЕ, выполненного на базовом элементе И-ПЕ'? Работа .% 9, ТРИГГЕРЫ И СЧЕТЧИКИ НА ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМАХ 1. Цель работы Цель работы — изучение работы триггеров и двоичных счетчиков в интегральном исполнении. 2. Описание лабораторного модуля Лабораторная работа выполняется на модуле «Логические элементы и триггеры». Передняя панель модуля представлена на рис, 1.
Триггер представляет собой цифровое устройство с двумя устойчивыми состояниями, предназначенное для записи и хранения информации. Переход из одного устойчивого состояния в другие пр~~~~~дит ~ха~ком под ~~здеЙствием входного управляющего сигнала. При этом напряжение на его выходе изменяется скачкообразно. Триггеры широко используются в различных устройствах, где они выполняют функции переключающих, счетных, пороговых и запоминак>щих элементов. Они составляют 20...40% оборудования ЭВМ.
Все серии цифровых интегральных микросхем, как правило, включают различные типы триггеров. Триггеры содержат запоминающий элемент (собственно триггер) и схему управления. Схема управления преобразует поступающую на ее входы информацию в комбинацию сигналов, действующих на входы собственно трип ера, характеризующего состояние устройства в целом. '1риггеры различаются по способу ~>ункционирова>п>я прн действии сигнала управления и по способу управления. По первому способу различают триггеры Л5, >".>, Т,,>К вЂ” типов. По способу управления различают асинхронные и тактируемые, или синхронные.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
