Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

_____________

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

____________

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Кафедра ВМСиС

Поляков А.К.

Москва 2016

СХЕМОТЕХНИКА ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2

Исследование проектов логических схем .

Код: ____________________

Продолжительность:

160 мин.

Дисциплины:

“Схемотехника”,

Предназначено:

Для студентов по направлению информатика и вычислительная техника в соответствии с учебным планом.

.

Цель:

Цель работы состоит в ознакомлении с составом современных систем элементов ,с разработкой простых комбинационных схем, а также в овладении практическими навыками моделирования цифровых схем, построенных на элементах среднего уровня интеграции, с использованием САПР

Результат обучения:

После успешного завершения занятия пользователь должен уметь:

Проектировать простейшие комбинационные схемы и анализировать их методом моделирования, с использованием средств САПР

Используемые программы:

ACTIVE –HDL фирмы ALDEC(бесплатная студенческая версия) или бесплатная ISE WEB PACK фирмы XILINX

План занятия:

Самостоятельная работа.

Изучение теоретического материала по методике проектирования комбинационных схем ,

И выполнение индивидуальных заданий в соответствие с номером варианта, в частности - разработка схем и тестов, которые будут использоваться в модельном эксперименте

ЗАДАНИЯ

Задание I. Исследование схем на простых логических элементах серии кр1533.

В задании предлагается исследовать временные параметры трехаргументных логических функций( см варианты) реализованных на двухвходовых логических элементах.

Постройте схему ,реализующую трехаргументную логическую функцию на двухвходовых элементах серии кр1533.

и поверьте ее правильность и соответствие расчетных задержек сигнала и задержек в моделях элементов моделированием.

Варианты заданий( по номеру студента в группе)

Н

Например. вариант 3И,входы А,В,С. Выход У. У=(А and D) and C. В серии кр1533 элемент 2И имеет обозначение ЛИ1.( см литературу 11. Справочник - Логические ИС КР1533, КР1554 под редакцией Петровского . М.Бином. 2003 г.)

Соответственно схема будет состоять из двух элементов ЛИ1.Ожидаемая Задержка сигнала соответственно 2 *Тз_элемента=20 нс.

Задание 2. Проектирование и верификация схемы, реализующей логическую функцию 3ИЛИ на элементах различных базисов

Варианты заданий( по номеру студента в группе)

Пример-реализовать 3И на 2И-НЕ. Заметим, что х= А and B = not(not( a and B).Соответственно для реализации такой функции потребуется применить два элемента 2И-Не,у второго на оба входа подать сигнал с выхода первого элемента.

Для реализации 3И потребуется 4 элемента 2И-НЕ

У= not( not(not(not( a and B)) and C))

В серии кр1533 микросхема ЛА3 реализует функцию 2И-Не.

Постройте модель схемы из элементов,получите временную диаграмму и сравните задержку модели с расчетной.

Задание 3. Проектирование и верификация простой комбинационной схемы

Построить Схему и проверить ее-(этапы-построить таблицу истинности заданной логической функции, описать ее СДНФ,провести минимизацию, покрыть элементами серии кр1533,верифицировать проект схемы моделированием)

Варианты заданий

Получить временную диаграмму работы схемы, сравнить с таблицей истинности функции, определить задержки выходов по отношению к входами максимальную частоту срабатывания схемы

При построении схемы,реализующей логическую функцию сначала постройте

Таблицу истинности, потом запишите ее СДНФ,потом минимизируйте логическую функцию, потом постройте ее схему.

Например , построить схему,определяющую число в диапазоне 3-7 простое или нет. У=F(X3,X2,X1). ИЗ ШКОЛЬНЫХ ЗНАНИЙ- ПРОСТЫЕ ЧИСЛА ДЕЛЯТСЯ ТОЛЬКО НА СЕБЯ. СООТВЕТСТВЕННО ПРОСТЫЕ 3,5,7. ЧИСЛА 0 И 1 ИСКЛЮЧЕНИЕ

Для представления чисел в этом диапазоне потребуется двоичный трехразрядный код .

Таблица истинности

СДНФ

У=(NOT X3 AND X2 AND NOT X1) OR (NOT x3 AND x2 AND x1)OR

(x3 AND NOT x2 AND x1) OR (x3 AND x2 AND x1)

ПОСЛЕ МИНИМИЗАЦИИ ИМЕЕМ

У=not X3 and X2 or X3 and X1.

Соответственно в схеме используются два элемента 2и и один 2ИЛИ.

Следует сравнить временную диаграмму модели с исходным заданием и табл.истинности-может где то ошибка. И сравнить задержку модели с расчетной.

теоретические сведения.

1.5. Логические функции и принцип дуализма

Введем определения, имеющие отношение к теории логических функций:

литерал – обозначение логической переменной или ее инверсии.

Например: X, Y, X.

• т ерм – произведение – литерал или логическое произведение литералов. Например: X1,X0∙X1∙X3.

• с умма произведений – логическая сумма термов – произве- дений. Например: X2 + X0∙X1∙X3.

• т ерм – сумма – один литерал или логическая сумма литералов. Например: X0 + X1 + X2.

• п роизведение сумм – логическое произведение термов – сумм. Например: (X0 + X1 + X2)* (X0 + X2 + X4).

• нормальный терм – терм – произведение или терм – сумма, в которых каждый литерал встречается не более одного раза. Например: X1∙X2∙X3, X0 + X1 + X2.

• минтерм с n переменными – нормальный терм – произведение с n литералами.

• макстерм с n переменными – нормальный терм – сумма с n литералами.

Таблицы истинности логической функции содержат минтермы и макстермы. Рассмотрим пример логической функции F от трех переменных с аргументами X0, X1, X2 и значением Y, заданной в виде таблицы истинности, приведенной в таб. 1.2.

Таблица 1.2. Таблица истинности логической функции F.

Булева формула для Y легко строится по таблице истинности, включающей минтермы и макстермы.

Так называемая Совершенная Дизъюнктивная нормальная форма (СДНФ) получается как логическая сумма (ИЛИ) минтермов, для которых значение функции Y в таблице 1.2 равно единице.

Список минтермов называют множеством включений логической функции.

Совершенная Конъюнктивная нормальная форма (СКНФ) логической функции получается как логическое произведение макстермов, для которых значение логической функции Y равно нулю.

Список макстермов называют множеством выключений логической функции.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лабораторной работы