Лабораторная работа № 2. Выполнение арифметических операций над двоично-десятичны­ми числами.

Выполнение арифметических операций над двоично-десятичны­ми числами.

Цель работы:Приобретение теоретических навыков по переводу чисел из двоичной системы в двоично-десятичную и выполнение арифметических действий над числами.

Контрольные вопросы:

1. Правила перевода в двоично-десятичную систему счисления.

2. Понятие разрядной сетки.

3. Преимущества и недостатки двоично-десятичной системы.

4. Представление чисел в восьмеричной и шестнадцатеричной системах счисления.

5. Выполнение арифметических операций над BCD числами.

6. Перевод чисел из двоичной в восьмеричную и шестнадцатеричную систему счисления.

7. Кодирование чисел.

Лабораторное задание.

Дано два десятичных числа: D1 = ... D2 = ...

Необходимо их представить:

1. В двоично-десятичной системе счисления

BCD1 = ...

BCD2 = ...

2. С помощью разрядной сетки перевести BCD1 и BCD2 в двоич­ную систему исчисления и наоборот.

В1=... В2 = ...

3. Выполнить арифметические действия:

1. В1 + В2 =

2. В1 - В2 =

3. В1 * В2 =

4.BCD1+BCD2

5. BCD2-BCD1

ВЫВОДЫ:

Лабораторная работа № 3.

Минимизация переключательных функций.

Цель работы: Ознакомление и применение методов минимизации переключательных функций и построение цифровых устройств с помощью логических функций.

Контрольные вопросы:

1. Основные этапы построения цифровых устройств на логиче­ских элементах.

2.Составление логических функций нормальной дизъюнктивной и

конъюнктивной формах (СДНФ, СКНФ).

3. Суть и необходимость минимизации логических функций.

4. Аналитический способ минимизации.

5. Минимизация 2-х, 3-х и 4-х переменных логических функций.

6. Карты Карно и диаграмма Вейча.

7. Минимизация логических функций с помощью мультиплексо­ров.

8. Производные логические элементы, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, ИС­КЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ.

Лабораторное задание:

Дана логическая функция 4-х переменных у = f (xi, хг, хз Х4) вы­полняющая задачу определенного значения, таблица истинности ко­торая имеет следующий вид:

где, у = b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 - определяется по заданию преподавателя.

1. Составить СДНФ и СКНФ заданной функции.

2. Минимизировать ее аналитическим способом.

3. Построить по полученной логической формуле цифровое устройство выполняющее функции поставленной задачи.

4. Минимизировать данную логическую функцию с помощью карт Карно и построить цифровое устройство.

5. Сравнить оба варианта построения цифрового устройства.

6. Реализовать полученную логическую функциюцию в одном из базисов И-НЕ либо ИЛИ-НЕ ( по заданию преподавателя)

ВЫВОДЫ:

Лабораторная работа №4

Исследование основных логических элементов и простейших комбинационных устройств.

Цель работы: Исследовать логические элементы и комбинационные устройства

Работа проводится на плате П.1 с технологическими картами 1.1 -1.9. На этих картах изображена принципиальная схема исследуемого устройства в виде соединений логических элементов, выполняющих какие-то логические функции.

Контрольные вопросы:

1. Основные, наиболее распространенные серии микросхем и их технические характеристики.

2. УГО микросхем, условия применения и эксплуатации.

3. Сформулируйте определение переключательной функции.

4. Переход от формульного представления ЛФ к табличному и наоборот

5. Переход от логического представления функций к комбинаци­онным схемам и наоборот.

6. В чем сущность задачи анализа и синтеза комбинационных схем?

7. Основные этапы синтеза комбинационных схем.

8. В чем заключается операторное представление логических функций?

9. Установить, какие узлы базового элемента ТТЛ определяют вид переходной характеристики и тип выполняемой логиче­ской функции.

10. Пользуясь законами алгебры логики, преобразовать заданную преподавателем схему в более простой вид.

11. Как изменятся логические функции заданных преподавателем устройств, если все его прямые входы и выходы изменить на инверсные?

12. Привести примеры устройств, выполняющих логические функции из области электротехники, оптики и т. д.

Домашнее задание.

1. Изучить основы алгебры логики. Выписать основные логиче­ские функции двух переменных и основные законы алгебры ло­гики.

2. Ознакомиться с элементной базой ТТЛ. Зарисовать принципи­альную схему базового элемента ТТЛ. Уметь объяснить его ра­боту.

3. Зарисовать условно - графические обозначения изучаемых ло­гических элементов.

4. Продумать и зарисовать в тетради схемотехническую реализа­цию всех логических функций (И, НЕ, ИЛИ исключающее ИЛИ, ИЛИ - НЕ) на элементах типа И - НЕ.

5. Зарисовать в тетради схемы комбинационных устройств, реа­лизующих функцию сравнения двух пар чисел, а также одно­разрядный сумматор.

Лабораторное задание.

1. Проанализировать работу светодиодного индикатора стенда для определения уровней логических сигналов, проверить его работу с помощью осциллографа.

2. Последовательно используя технологические карты, исследовать работу изучаемых логических устройств. Комбинации входных сигналов набирать с помощью тумблеров SA1- SA4.

3. По результатам исследований составить таблицы истинности для каждого устройства.

4.Манипулируя переключателями, составить таблицу истинности исследуемого устройства, определить логическую функцию и записать её через операции И, ИЛИ, НЕ, определить тип каждого логического элемента, входящего в устройство.

Для наиболее сильных учащихся задание можно усложнить, выдавая вместо карт, самодельные карты-функции , на которых вместо принципиальной схемы из нескольких логических элементов имеется обозначение только одного многополюсника с необходимым числом входов и выходов.

В ходе лабораторной работы исследуются

- элемент И-НЕ для положительной логики или ИЛИ-НЕ для отрицательной логики (Карта 1.1)

- элемент ИЛИ-НЕ для положительной логики или И-НЕ для отрицательной логики (Карта 1.3)

- Элемент И ( Карта 1.2)

- Элемент ИЛИ (Карта 1.4)

- Элемент ИСКЛЮЧАЕЩЕЕ ИЛИ (Карта 1.5)

- Элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ (Карта 1.6)

- Трехразрядное устройство проверки на ЧЕТНОСТЬ (Карта 1.7)

- Устройство сравнения двух двухразрядных чисел (Карта 1.8)

- Двоичный одноразрядный сумматор (Карта 1.9)

ВЫВОДЫ:

Поиск по сайту: