Программа работы

1. Исследовать работу цифрового индикатора, подавая различные сочетания уровней цифровых сигналов на его входы. Какой уровень разрешает его работу? В каком диапазоне меняются числа на индикаторе? Что будет, если хотя бы один вход оставить неподключенным?

2. Экспериментально снять таблицу истинности для устройства, выполненного по схеме рис. 4, изменяя уровни сигналов на входах А и В. Записать логическую функцию F и показать возможность упрощения устройства.

Рис. 4 — Устройство на логических элементах

3. Реализовать на логических элементах полный одноразрядный сумматор и убедиться в правильности его функционирования. С использованием полных одноразрядных сумматоров построить сигнальное устройство, формирующее на выходе логическую 1, если на любые N входов из 7 поданы логические 1 (для восьмого варианта N = 0).

4. Спроектировать устройство на логических элементах по заданной таблице истинности и проверить его работу экспериментально. Номер варианта (функцию F1…F8) рассчитывают по обычной для ТМЦ ДО методике.

N	A	B	C	F1	F2	F3	F4	F5	F6	F7	F8

Рис. 5 — Варианты цифровых устройств

5. На заданной элементной базе построить комбинационное цифровое устройство (рис. 5). Собрать устройство на макетном поле. Разработать программу проведения эксперимента по его испытанию. Провести эксперимент и зафиксировать его результаты.

6. Испытать счетный триггер, реализовав его на D -триггере с динамическим тактовым входом (рис. 6). Масштаб времени при моделировании в реальном времени принимается равным 1.

Рис. 6 — Счетный триггер Т

7. На четырех Т -триггерах построить четырехразрядный асинхронный двоичный счетчик, формирующий сигналы A, B, C, D при счете импульсов задающего генератора G (рис. 7),и проверить его работу с помощью осциллографа. Оценить частоту импульсов на выходах G, A, B, C, D.

Рис. 7 — Функциональная схема проектируемого устройства

8. Спроектировать генератор импульсов по заданной временной диаграмме его сигнала в течение периода на 16 тактах (рис. 8). Выбирается один из 10 вариантов исходных данных. Время одного такта — 1 мс.

D

C

B

A

Т = 16 мс

N

Рис. 8 — Варианты заданий

Проектируемый генератор (рис. 7) содержит четырехразрядный двоичный счетчик с тактовым генератором G и комбинационное устройство, формирующее заданный сигнал из выходных сигналов счетчика A, B, C, D. Выходной сигнал генератора описывается логической функцией F.

9. По заданной временной диаграмме сигнала на выходе проектируемого генератора заполнить карту Карно и записать минимизированное выражение для булевой функции F, реализуемой комбинационной частью устройства.

10. Собрать полную схему генератора и проверить его работу, подключив осциллограф к выходу устройства. Соответствует ли полученная временная диаграмма выходного сигнала генератора заданной? Устранить ошибки в проектировании устройства, если выходной сигнал отличается от заданного.

Контрольные вопросы

· Перечислить основные законы булевой алгебры. Какой закон описывает формула де Моргана?

· С помощью диаграмм Венна доказать логическое тождество

.

· Дайте определение дешифратору, мультиплексору, сумматору, демультиплексору, цифровому компаратору.

· С какой целью проводится минимизация логических функций.

· В чем вы видите достоинства представления чисел со знаком в дополнительном коде? Запишите результат сложения дополнительных кодов чисел плюс 80 и минус 33. Каждое число отображается байтом.

· Какие коды может сравнивать цифровой компаратор? Запишите возможные варианты функций сравнения.

· Как построить восьмиразрядный цифровой компаратор из двух микросхем К555СП1?