рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Философия
/
Конструирование схем на основе логических элементов

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Конструирование схем на основе логических элементов

Конструирование схем на основе логических элементов - раздел Философия, ОСНОВЫ ЦИФРОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Предположим, Что Задано Логическое Выражение A+B+C=Q...

Предположим, что задано логическое выражение A+B+C=Q. Необходимо построить схему, которая реализует эту логическую функцию. Посмотрев на выражение, легко заметить, что для получения нужного результата на выходе Q каждый вход следует объединить с другими входами функцией ИЛИ. На рис.27 показана схема, реализующая поставленную задачу. Изменяя положение ключей, на вход схемы 3-ИЛИ подаются сигналы уровнем или единица (+5В) или нуля (0В). При этом, наблюдая за лампой можно судить об уровне выходного сигнала Q. Например, на схеме рис.27 ключ А подает на вход схемы 3-ИЛИ сигнал напряжением +5В (логическая единица), ключ В подает сигнал напряжением 0В (логический ноль) и ключ С подает сигнал напряжением +5В (логическая единица). Из таблицы истинности для элемента 3-ИЛИ следует, что Q=1, т.е. лампочка горит. Меняя положение ключей, можно, наблюдая за лампочкой, получить табл.3 истинности для элемента ИЛИ.

Рис.27. Принципиальная схема, реализующая логическое

выражение A+B+C=Q

Допустим теперь, что задано логическое выражение

Внимательно изучив это выражение, легко заметить, что в нем требуется выполнить логическую операцию ИЛИ над частными произведениями (операция И) и . Кроме того, входные переменные А и В входят в исходное выражение с отрицанием. Таким образом, для построения электрической схемы, реализующей заданное логическое выражение, потребуются два элемента НЕ, три элемента 2-И и один элемент 3-ИЛИ. Для анализа работы полученной схемы, как и в предыдущем случае, будем использовать в качестве источника входных сигналов ключи и гальванический элемент. На рис.28 представлена схема электрическая принципиальная, реализующая заданное логическое выражение. Меняя положение ключей и наблюдая за состоянием лампочки Q_э, можно экспериментальным путем получить таблицу истинности для заданного логического выражения.

Рис.28. Электрическая схема, реализующая логическое выражение

Например, в показанном на схеме (рис.28) положении ключей лампочка горит, т.е. Q_э=1. Докажем это. Если А=1, В=0 и С=1, то на выходе элемента D1 (НЕ) ноль, на выходе D2 – единица. На входах D3 (2-И) соответственно два нуля, следовательно, (см. табл.4) на выходе – ноль. На входах D4 соответственно две единицы, следовательно, на выходе (см. табл.4) – единица. На входах D5 соответственно две единицы, следовательно, на выходе – единица. Таким образом, на входах элемента 3-ИЛИ (D6) имеем соответственно 0, 1, 1. По таблице истинности для элемента 3-ИЛИ на выходе схемы получим Q_э=1. Повторяя подобным образом рассуждения для оставшихся семи комбинаций входных переменных, получим значение Q_э.

Таблицу истинности также можно получить расчетным образом, задавая значения входных переменных и пользуясь таблицами истинности для используемых логических функций получать значение выходной переменной Q_р. Например, А=1, В=0 и С=1. Подставив значения этих входных переменных в исходное логическое выражение и пользуясь таблицами истинности, вычислим результат:

Проведя экспериментальное исследование работы полученной схемы, а также теоретически рассчитав значение выходной переменной Q_р и занеся результаты в табл.13 убедимся в том, что построенная электрическая схема соответствует заданному логическому выражению.

Таблица 13

С	В	А	Q_р	Q_э

Логические (булевы) выражения встречаются в двух основных формах. Логическое выражение в виде суммы произведений в технической литературе называют дизъюнктивной нормальной формой (ДНФ), а булево выражение в виде произведения сумм называют конъюнктивной нормальной формой (КНФ).

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ОСНОВЫ ЦИФРОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Федеральное агентство по образованию... ЮЖНО РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ НОВОЧЕРКАССКИЙ...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Конструирование схем на основе логических элементов

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Кривин В.В., Тямалов А.А.
К 82 Основы цифровой электроники. Часть 1. Комбинационная логика: учеб. пособие /Волгодонский ин-т ЮРГТУ.-Новочеркасск: ЮРГТУ, 2009. - 77 с. В учебном пособ

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС, Сигналы
Обязательными (необходимыми) элементами любого информационного процесса являются источник информации (передатчик), приемник информации, а также некая физическая среда, являющаяся но

Логические состояния
Под цифровой электроникой понимают такие схемы, для каждой точки которой можно определить, как правило, только два состояния. Обычно в качестве параметра выбирают напряжение, уровен

Системы счисления
Представление данных в ЭВМ, в силу физических законов ее функционирования, не может осуществляться на основе десятичной системы счисления. Базовым элементом любой цифровой ЭВМ являе

Логический элемент ИЛИ-НЕ
Логические элементы ИЛИ, И, ИЛИ ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ и НЕ представляют собой четыре основных типа схем, из которых компонуются все цифровые электронные устройства. Часто для удобства и упрощения проектирова

Логический элемент И-НЕ
Логический элемент 2-И-НЕ реализует логическую функцию или инвертированное И. Стандартное условное обозначение логического элемента 2-И-НЕ показано на рис.25,а. Заметим, что условное изображ

Логический элемент ИЛИ ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ-НЕ
Логический элемент ИЛИ ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ-НЕ называют также элементом отрицания ИЛИ ИСКЛЮЧАЮЩЕГО. Это говорит о том, что для реализации функции ИЛИ ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ-НЕ выход элемента ИЛИ ИСКЛЮЧАЮЩЕГО должен бы

ПРИМЕНЕНИЕ ДВОИЧНЫХ ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
В предыдущей главе были рассмотрены основные элементы цифровых электронных систем. Для того чтобы разобраться, как использовать эти элементы для решения практических задач, необходимо знать: условн

Таблицы истинности для логических выражений
Логические выражения – это удобный метод описания принципа работы логической схемы. Кроме того, часто при проектировании электронных цифровых систем разработчик вначале из условий, решаемой задачи

Упрощение логических выражений
Рассмотрим логическое выражение . В процессе составления логической схемы, на основе анализа исходного логического выражения, выясняется, что необходимы один элемент 3-ИЛИ, три элемента 2-И и два э

Карты Карно
В 1953 г. Морис Карно опубликовал статью о разработанном им методе графического представления и упрощения логических выражений. Карта Карно для двух переменных А и В показана на рис.3

Мультиплексоры
На рис.39 показан электромеханический аналог восьмиразрядного мультиплексора. А0 А1 А2 А3 А4

Сумматоры
На рис.42 показан 4-разрядный полный сумматор. Эта схема складывает четырехразрядное двоичное число Аi c четырехразрядным двоичным числом Вi и на выходе формируе

Компараторы
В задачах, связанных с принятием решений (например, при управлении), часто бывает необходимо знать, как соотносятся между собой какие-либо величины. При этом возможны две ситуации: во-первых, знать

ДЕШИФРАТОРЫ
В повседневной жизни для представления чисел мы пользуемся исключительно десятичным кодом. В цифровых электронных схемах для представления чисел по большей части применяется двоичный код. Это связа

Реализация логических функций на основе универсального логического элемента ИЛИ-НЕ
Цель работы: изучить методы анализа логических схем и использования элемента ИЛИ-НЕ для реализации других логических функций.

Построение цифровых комбинационных схем на основе логических выражений
Цель работы: изучение правил построения, исследования и анализа цифровых схем. Порядок выполнения и содержание работы

Ход работы
1. Дано логическое выражение . Подставляя в это выражение все возможные комбинации значений входных переменных и, используя таблицы истинности для логических функций, вычисляем и заносим в таблицу

Получение логических выражений в ДНФ по таблице истинности и их последующее упрощение (минимизация) с помощью карт Карно
Цель работы: изучение правил преобразования таблиц истинности в логические выражения и их минимизации с помощью карты Карно.

Ход работы
1. Занесем в таблицу истинности для четырех переменных в строки, (например, 1, 8, 9, 10, 12, 14) заданные вариантом единицы, а в остальные нули (см. табл.3.3). Таблица 3.3

Дополнительный
4. Уэйкерли Дж.Ф. Проектирование цифровых устройств [Текст] :[CD] . Т. 1 / Уэйкерли, Дж.Ф.; пер. с англ. Е.В. Воронова. - М.: Постмаркет, 2002. - 544 с. 5. Гусев В