Исследование цифровых устройств: Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу “Электроника и микросхемотехника”

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Саратовский государственный технический университет

Балаковский институт техники, технологии и управления

ИССЛЕДОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ

Методические указания к выполнению лабораторных  работ

по курсу “Электроника и микросхемотехника” для студентов специальности

210100 “Управление и информатика в технических системах”

всех форм обучения

                                                       Одобрено

редакционно-издательским советом

                                                 Балаковского института техники,

                                технологии и управления

Балаково 2007

Методические указания к лабораторным работам по элементам, узлам и устройствам циф­ровой техники разработаны на строительном факультете БИТТУ преподавателями кафедры  УИТ БИТТУ. Основой практикума является универсальный стенд ОАВ 1.

Методические указания одобрены учебно-методической комиссией кафедры УИТ БИТТУ при СГТУ. Методические  указания составил доцент кафедры УИТ  Коптенко В.И.. Указания включают описание 6-и лабораторных работ, порядок их выполнения, порядок оформления отчетов,вопросы для самостоятельной проработки  необходимого материала,список рекомендуемой литературы.

Содержание:

Цель работ.

Основные понятия.Техническое описание сгенда ОАВ-1.

Лабораторные работы.

Лабораторная работа №1. Исследование базовых логических элементов и простейших комбинационных устройств.

Лабораторная работа №2. Исследование триггеров RS, D и T типов.

Лабораторная работа №3. Исследование параллельного, последовательного и универсального регистров.

Лабораторная работа №4. Исследование основных комбинационных устройств (дешифратор, демультиплексор, мультиплексор, преобразователь кодов на ПЗУ и сумматор.

Лабораторная работа №5. Исследование счетчиков электрических импульсов.

Лабораторная работа №6. Исследование устройства модели четырехразрядной микро ЭВМ.

    ЦЕЛЬ РАБОТЫ. При выполнении цикла лабораторных работ по курсу  “Электроника и микросхемотехника” студент должен освоить основы цифровой схемотехники,ознакомиться с микросхемами и устройствами на их основе,научиться читать электрические схемы и решать простейшие задачи по их синтезу.

     ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТЕНДА ОАВ-1 Назначение

Стенд предназначен для проведения лабораторных занятий по курсу «Электроника».Электрическая схема и фотография стенда представлены  на рис1и2.              

                                       Рис.1                                                                           Стенд позволяет проводить лабораторные работы по изучению и исследованию следующих элементов, узлов и устройств цифровой макросхемотехники:

1. Логических элементов НЕ, ИЛИ, ИЛИ-НЕ, И, И-НЕ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ;

2. Комбинационных устройств, собранных на базовых логических элементах - трехразрядного устройства проверки на четность, устройства  

                                           Рис.2

сравнения двух двухразрядных чисел, двоичного однораз­рядного сумматора (два варианта);

3. Комбинационных устройств, выполненных в виде самостоятельных ИМС-дешифратора, демультиплексора, мультиплексора, преобразователя двоичного кода в код семисегментного индикатора, четырехразрядного двоичного сумматора, четырехразрядного арифметическо-логического устройства;

4. Устройств с памятью, собранных на базовых ло­гических элементах - RS -триггера на элементах И-НЕ, RS – триггера на элементах ИЛИ-НЕ;

5. Устройств с памятью, выполненных в виде самостоятельных ИМС:

RS- триггера, D - триггера, Т - триггера, двухразрядного параллельного регистра, двухразрядного последовательного регистра, четырехразрядного универсального регистра, кольцевого счетчика, суммирующего и вычитающего двоичных счетчиков, счетчика с коэффициентом счета, некратным степени 2, реверсивного счетчика с предустановкой, оперативного запоминающего устройства с организацией 16х4 бит.

6. Модели микроЭВМ в составе: АЛУ, ОЗУ, регистров операндов, команды и адреса, регистра-аккумулятора, мультиплексора общей шины, дешифратора сигналов управления, устройств ввода и вывода информации.

Стенд состоит из общего блока ввода-вывода информации и шес­ти сменных плат, на которых установлены все исследуемые элемент, узлы и устройства. Стенд комплектуется набором сменных технологических карт (28 штук) с функциональными схемами исследуемых устройств.

Техническое описание:

I. Блок ввода-вывода информации

Разъём XI предназначен для подключения сменных плат с исследуемыми устройствами П1-П6.