ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ. Елементи комбінаційної логіки

Мета роботи: отримати навички із використання логічних елементів (мікросхем) для здійснення логічної операції I.

Знати: сутність логічної операції I, методику використання мікросхеми К155ЛИ1 для виконання логічної операції I.

Вміти: користуватись логічним елементом (мікросхемою К155ЛИ1), використовувати логічну операцію Ів цифровому пристрої при роботі з інформацією.

Обладнання: лабораторний стенд, з'єднувальні провідники, інструкція до лабораторної роботи.

КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

У основі обробки комп'ютером інформації лежить алгебра логіки, розроблена Дж. Булем. Було доведено, що всі електронні схеми ЕОМ можуть бути реалізовані за допомогою логічних елементів І, АБО, НІ.

Рис. 1

Якщо на входи Вх1 і Вх2 подані сигнали низького рівня (логічні “0”), то обидва транзистори закрито, струм через них не проходить, вихідна напруга на Вих близько до нуля. Хай на один з входів подана висока напруга (“1”). Тоді відповідний транзистор відкриється, проте інший залишиться закритим, і струм через транзистори і опір проходіть не буде. Отже, при подачі напруги високого рівня лише на один з транзисторів, схема не перемикається і на виході залишається напруга низького рівня. І лише при одночасній подачі на входи сигналів високого рівня на виході ми також отримаємо сигнал високого рівня.

A
0	1
1	0

                        Рис. 2

При подачі на вхід схеми сигналу низького рівня (0) транзистор буде замкнутий, тобто струм через нього проходіть не буде, і на виході буде сигнал високого рівня (1). Якщо ж на вхід схеми подати сигнал високого рівня, то транзистор “відкриється”, почне пропускати електричний струм. На виході за рахунок падіння напруги встановиться напруга низького рівня. Таким чином, схема перетворить сигнали одного рівня в іншій, виконуючи логічну функцію.

Функція АБО - логічне складання (диз'юнкція), її результат дорівнює 1, якщо хоч би 1 з аргументів рівний 1. Тут транзистори включені паралельно один одному. Якщо обидва закриті, то їх загальний опір великий і на виході буде сигнал низького рівня (логічний “0”). Досить подати сигнал високого рівня на один з транзисторів, як схема почне пропускати струм, і на опорі навантаження встановиться також сигнал високого рівня (логічна “1”).

Таким чином, кожній базовій логічній функції – І, АБО, НІ - відповідає особливим чином сконструйована схема, звана логічним елементом. Комбінуючи сигнали, що позначають логічні змінні, і виходи, відповідні логічним функціям, за допомогою логічних елементів, користуючись таблицею істинності або представленням логічної функції у вигляді КНФ і ДНФ, можна скласти структурну або функціональну схему (див. приклади на рисунку 4), що є основою для апаратної реалізації схеми.

Аналізуючи функціональну схему, можна зрозуміти, як працює логічний пристрій, тобто дати відповідь на питання: яку функцію вона виконує. Не менш важливою формою опису логічних пристроїв є структурна формула. Покажемо на прикладі як виписують формулу за заданою функціональною схемою (1 схема). Ясно, що елемент І здійснює логічне множення значень  і В. Над результатом в елементі НІ здійснюється операція заперечення, тобто обчислюється значення виразу: . Формула  і є структурна формула логічного пристрою. Отже, основні логічні функції позначаються : 

Інверсія
Кон’юнкція
Диз’юнкція

САМОСТІЙНА ПІДГОТОВКА

ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ

1. Вивчити необхідний теоретичний матеріал.

2. Виконати практичнi завдання до лабораторної роботи.

3. Вiдповiсти на контрольнi теоретичнi запитання.

4. Оформити звіт згідно з вимогами.

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

- продемонструйте дані дії викладачу і отримайте дозвіл на підключення лабораторного стенду до мережі живлення.

3. Виконайте з'єднання контактів згідно схеми та таблиці 1.

Результати дослідження занесіть у таблицю 1 (знак „+”та сигнал діоду відповідає коду 1, знак „-” та відсутність сигналу на діоді відповідає коду 0).

Мы поможем в написании ваших работ!