Методическая разработка к лабораторной работе «Исследование работы логических элементов»

Методическая разработка к лабораторной работе

«Исследование работы логических элементов»

Цель работы:

Изучить принцип действия различных видов логических элементов, используемых при построении цифровых электронных схем, научиться определять неисправность на логических интегральных схемах.

Оборудование и контрольно-измерительные приборы

1 Лабораторный стенд

2 Схема лабораторной работы (логические элементы: коньюктор, дизьюктор, инвертор, элемент Шеффера, элемент Пирса)

3Осцилограф Н 3015

4 Прибор комбинированный цифровой Ш 4313

Теоретическая часть

Для математического описания работы вычислительных устройств, синтеза и анализа схем применяется алгебра логики.

Основными логическими операциями являются следующие:

Логическое отрицание (операция не инверсия)

Пусть имеется некоторое высказывание А Отрицание этого высказывания обозначается А т.е.

О=1

О=1

Логическое умножение (Операция И коньюкция)

Пусть имеется два переменных А и Б. Обозначение операции А^Б, т.е.

0^0=0

0^1=0

1^0=0

1^1=1

Правило логического умножения справедливо не только для двух сомножителей, но и для любого их числа.

Логическое сложение (Операция ИЛИ дизъюнкция)

Пусть имеется два переменных А и Б. Обозначение операции А\/Б, т.е.

0\/0=0

0\/1=1

1\/0=1

1\/1=1

Правило логического сложения также справедливо для любого числа слагаемых. Совмещая схемы коньюктора и дизьюктора со схемой отрицания получают элемент Шеффера «И-НЕ» и элемент Пирса «ИЛИ-НЕ»

Условно рассмотренные   элементы   на    электрических схемах     изображаются следующим образом:

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ СХЕМЫ.

Схема лабораторной работы включает в себя микросхемы: К155ЛАЗ, К155ЛЕ1, К155ЛИ 1

Исследование работы каждой микросхемы необходимо производить отдельно. На части микросхемы собраны триггеры, что позволяет установить взаимосвязь простейших логических схем с элементами кратковременной памяти.

Исследование работы логических элементов необходимо производить попеременной подачей на входы различных сигналов переменных А и Б в соответствии с таблицей результатов.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.              .   '

1  Поставить исследуемую схему в лабораторный стенд.

2  Включить стенд и настроить осциллограф.

3  С   помощью   тумблеров наборного   поля  3-46 стенда   задавать   различные комбинации входных сигналов.

4 С помощью осциллографа определить состояние выходов логических элементов внести полученные результаты в таблицу

ТАБЛИЦА РЕЗУЛЬТАТОВ:

1 Исследование логического элемента «НЕ» К155ЛА3

ВХОД	ВЫХОД
0 1

2 Исследование логического элемента «И» К155ЛА3

ВХОДЫ		ВЫХОД
А	В	У
0 0 1 1	0 1 0 1

3   Исследование логического элемента «ИЛИ» К155ЛЕ1

ВХОДЫ		Выход
А	В	У
0 0 1 1	0 1 0 1	"

4 Исследование логического элемента «И-НЕ» К155ЛА

ВХОДЫ		Выход
А	В	У
0 0 1 1	0 1 0 1	"

5   Исследование логического элемента «ИЛИ-НЕ» К155ЛЕ1

ВХОДЫ		Выход
А	В	У
0 0 1 1	0 1 0 1	"

6 Исследование синхронизированного Р-триггера

ВХОДЫ			Выходы
S	R	T	Q	Q
1 0 1 0	0 1 0 1	0 0 1 1

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА 

1 Цель работы

2 Электрические   функциональные   схемы   исследуемых   микросхем   и   схему триггера на К155ЛАЗ (по исследуемой в работе плате)

3 Краткое описание работы логических элементов

4Таблицу результатов

5 Краткие выводы о проделанной работе.

ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ

1  Для каких цепей используются логические элементы, какие виды логики при построении логических элементов?

2  Как определить номер вывода микросхемы на её корпусе?

3  Какие контактные устройства можно заменить, используя логические схемы?

4  Можно ли заменить микросхему К155ЛАЗ на микросхему К155ЛЕ1?

Прядок работы со стендом при выполнении работы "Исследование логических элементов"

1.  Проверить наличие напряжения +5В на соответствующей клемме стенда.

2.  Поставить все тумблеры-, 3 - 46 набранного поля стенда в положение "0^м.

3.  Проверить работу элемента "НЕ" в соответствии с таблицей результатов. Входы: А- Т.43.                            

4.  Проверить работу элемента 'И" в соответствии с таблицей результатов. Входы А-Т.41..В-Т.39."               

5.  Проверить, работу  элемента. "ИЛИ"  в  соответствии  с таблицей результатов. Входы: А-Т.25. Ъ-1.27..

6.  Проверить  работу элемента ^!!И-НЕ" в соответствии с таблицей результатов. Входы: А- Т.35, Б- Т.33..

7.  Проверить работу элемента "ИЛИ-НЕ" в соответствии с таблицей результатов. Входы: А-Т.23, В-Т.21,                                                                                                  8..Проверить работу R-S триггера в соответствии с таблицей результатов. Входы: Т. 11 -установка, Т. 1-Д-сброc                                                                                                           Примечание: Положение тумблеров 3- 46 наборного поля соответствует Тумблер в верхнем положении - подача логической "I Тумблер в нижнем положении - подача логического "О*