Описание лабораторного стенда и методика его использования

Рекомендации для пользователей стендом

”Исследование цифровых микросхем” и методика проведения лабораторных работ

Настоящие методические указания предназначены для преподавателей, использующих стенд ”Исследование цифровых микросхем” для проведения лабораторных работ в соответствующих учебных дисциплинах или для моделирования различных схем.

Элементы, расположенные на стенде позволяют провести исследование работы различных микросхем малой и средней степени интеграции, а также различных функциональных схем, собранных на их основе.

Стенд позволяет выполнять следующие лабораторные работы:

1. Исследование работы логических элементов и простейших комбинационных схем.

2. Исследование работы формирователей и генераторов электрических импульсов.

3. Исследование работы триггеров.

4. Исследование работы счетчиков электрических импульсов.

5. Исследование работы делителей частоты.

6. Исследование работы кодирующих и декодирующих узлов.

7. Исследование работы мультиплексоров и схем на их основе.

8. Исследование работы регистров.

9. Моделирование работы функциональных узлов цифровой техники.

В зависимости от состава обучаемых преподаватель на основе настоящих методических указаний составляет подробную инструкцию к проведению каждой лабораторной работы.

Инструкция к проведению лабораторной работы может содержать следующие разделы:

– номер и название лабораторной работы;

– цель работы;

– краткие теоретические сведения, литература для подготовки;

– задание и порядок выполнения работы и проведения исследований;

– содержание отчета.

Описание лабораторного стенда и методика его использования

1. Питание стенда осуществляется от однофазной сети переменного напряжения 220В с допускаемыми отклонениями от номинального значения от минус 33В до +22В частоты (50+1)Гц. Кнопка ”сеть” с фиксацией для включения сетевого напряжения находится в верхнем левом углу лицевой панели стенда. При включении стенда рядом с кнопкой включения загорается светодиод. Для выключения стенда кнопку ”сеть” следует выключить повторным нажатием.

2. Большинство логических элементов и интегральных схем, изображенных на лицевой панели стенда снабжены светодиодными элементами индикации, с помощью которых можно судить о логических выходных уровнях соответствующих элементов и схем.

3. При включении стенда, триггерные элементы схем могут произвольно установиться в любое из логических состояний “”0” или ”1”. Поэтому при включении стенда в сеть загораются светодиоды различных элементов.

4. На всех выходах элементов, к которым подключены светодиодные элементы индикации, светящемуся состоянию светодиода соответствует уровень положительного напряжения (уровень логической единицы).

Исключение составляют только микросхемы DD2 и DD3 дешифраторов, у которых светящемуся состоянию их выводов соответствует низкий уровень напряжения (уровень логического нуля). Такое подключение элементов индикации вызвано методическими соображениями, связанными с наглядностью функционирования указанных микросхем.

5. Стенд выполнен на микросхемах ТТЛ структуры. В связи с этим, если на входы таких микросхем не поданы логические сигналы (входы не соединены проводниками с другими элементами), то это равносильно подаче на них напряжения соответствующего уровню логической единицы.

6. При соединении входов микросхем с шинами нулевого потенциала стенда следует вначале штеккер соединительного проводника соединить с нулевой шиной, а затем второй штеккер проводника соединить с соответствующим входом микросхемы.

7. Генератор тактовых импульсов стенда (ГТИ) вырабатывает прямоугольные импульсы. При нажатой кнопке, расположенной в поле условного обозначения ГТИ частота следования импульсов генератора составляет 1Гц, при отжатой – 100КГц.

Генератор одиночных импульсов (ГОИ) при нажатии кнопки, расположенной в поле условного обозначения ГОИ вырабатывает перепад напряжения из “0” в “1”, при отжатии – обратный перепад из “1” в “0”.

8. Элемент задержки (ЭЗ) при нажатой кнопке, расположенной в поле условного обозначения ЭЗ, осуществляет задержку выходного сигнала ГТИ на 1 мкс. При отжатой кнопке осуществляется задержка выходного сигнала ГОИ на 1 мкс.

В обоих случаях форма выходного сигнала не изменяется.

9. Для подключения осциллографа и внешнего генератора стенд укомплектован переходными вставками, позволяющими использовать стандартные кабели со штеккерами с диаметром 4 мм.