ИССЛЕДОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ СХЕМ

Выход у для логической функции:

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

ИССЛЕДОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ СХЕМ

Цель работы: исследование работы цифровых логических элементов.

Описание лабораторного стенда

В состав лабораторного стенда входят:

¾ базовый лабораторный стенд;

Рабочее задание

¾ Подготовьте шаблон отчета в редакторе MS Word.Загрузите и запустите программу Lab-8.vi.Нажмите Ctrl+R.

¾ После ознакомления с целью работы нажмите кнопку «Начать работу».На экране появится изображение ВП, необходимого для инициализации работы цифрового канала лабораторной станции N1 ELVIS(рисунок 1.1).

¾ Включите питание лабораторной станции N1 ELVIS.Последовательно выполните шаги инициализации. После завершения инициализации на экране появится лицевая панель ВП, необходимая для выполнения задания 1 (рисунок 1.2).

Рисунок 1.1– Лицевая панель ВП для инициализации цифрового канала лабораторной станции N1 ELVIS

С помощью элементов управления ВП типа «список» активизируйте требуемый тип цифрового логического элемента (рисунок 1.2).

На входы выбранного логического элемента подайте электрические сигналы, уровни которых соответствуют логическим уровням, указанным в таблице 1.1. Логический уровень изменяется при однократном нажатии с помощью манипулятора «мышь» на кнопку квадратной формы, изображенную около соответствующего входа. При этом на кнопке отображается состояние входа («0» или «1»).

Рисунок 1.2 – Лицевая панель ВП при выполнении задания 1

Таблица 1.1 – Таблица истинности логических элементов

Запишите в таблицу 1.1 состояние выхода логического элемента. Это состояние отображается на передней панели ВП с помощью индикатора круглой формы. Логическое состояние выхода также отображается на индикаторе ВП.

Повторите исследование для всех логических элементов, указанных в таблице 1.1. Полученную таблицу истинности занести в отчет.

Создайте отчет по итогам лабораторной работы, содержащий следующие пункты:

¾ Цель работы

¾ УГО логических элементов

¾ Таблицы истинности

¾ Вывод

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ДЕШИФРАТОРОВ

Цель работы: изучение работы дешифратора 2х4

Описание лабораторного стенда

В состав лабораторного стенда входят:

¾ базовый лабораторный стенд;

Рабочее задание

¾ Подготовьте шаблон отчета в редакторе MS Word.Загрузите и запустите программу Lab-8.vi.Нажмите Ctrl+R.

¾ Нажмите на передней панели ВП кнопку «Перейти к заданию2», на экране появится лицевая панель ВП, необходимая для выполнения задания 2 (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 – Лицевая панель ВП при выполнении задания 2

Используя органы управления, расположенные на панели ВП, установите на разрешающем входе «Е» дешифратора логическое состояние «0».

На входы дешифратора «х₀»и «х₁» подайте логические сигналы в соответствии с таблицей 2.1 и контролируйте состояние выходов «у₀»- «у₃».

Полученные данные запишите в соответствующие ячейки таблицы 2.1.

Таблица 2.1 – Таблица истинности дешифратора

Вход Е	Входы	Выходы
х₁	х₂	у₀	у₁	у₂	у₃

Повторите исследование работы дешифратора при состоянии «1» разрешающего входа «Е». Результаты исследований занести в отчет. Определите, какое логическое состояние входа «Е» является активным.

Создайте отчет по итогам лабораторной работы, содержащий следующие пункты:

¾ Цель работы

¾ УГО элемента

¾ Таблица истинности

¾ Вывод

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ МУЛЬТИПЛЕКСОРА

Цель работы: изучение работы мультиплексора 4x1

Описание лабораторного стенда

В состав лабораторного стенда входят:

¾ базовый лабораторный стенд;

Рабочее задание

¾ Подготовьте шаблон отчета в редакторе MS Word.Загрузите и запустите программу Lab-8.vi.Нажмите Ctrl+R.

¾ Нажмите на передней панели ВП кнопку «Перейти к заданию 3»,на экране появится лицевая панель ВП, необходимая для выполнения задания 3 (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 – Лицевая панель ВП при выполнении задания 3

С помощью органов управления, расположенных на передней панели ВП, установите на разрешающем входе «Е» мультиплексора логическое состояние «0».

Установить на адресных входах мультиплексора «А₀» и «А₁» комбинацию логических состояний в соответствии с таблицей 3.1.

Таблица 3.1 – Таблица истинности мультиплексора

Вход Е	Входы	Выход у=х_i
А₁	А₀

Определите, какой из четырех информационных входов (х₀-х₃) подключен к выходу у при установленном значении адреса. Для этого, поочередно меняя состояние входов мультиплексора с помощью расположенных на панели ВП кнопок «х₀» - «х₃», установите номер входа, переключение которого изменяет состояние индикатора «у» на выходе. Обозначение этого входа запишите в таблицу 3.1. Если обнаружить подключенный вход не удается, занести в таблицу символ «х».

Повторите исследование работы мультиплексора при состоянии «1» разрешающего входа «Е». Результаты исследований занесите в отчет. Определите, какое логическое состояние входа «Е» является активным.

Создайте отчет по итогам лабораторной работы, содержащий следующие пункты:

¾ Цель работы

¾ УГО элемента

¾ Таблица истинности

¾ Вывод

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ АСИНХРОННОГО RS-ТРИГГЕРА

Цель работы: изучение работы асинхронного RS-триггера

Описание лабораторного стенда

В состав лабораторного стенда входят:

¾ базовый лабораторный стенд;

¾ лабораторные модуль Lab8Aи Lab9Aдля изучения работы триггеров.

Рабочее задание

¾ Подготовьте шаблон отчета в редакторе MS Word.Загрузите и запустите программу Lab-8.vi. Нажмите Ctrl+R.

¾ Нажмите на передней панели ВП кнопку «Перейти к заданию2», на экране появится лицевая панель ВП, необходимая для выполнения задания 2.

¾ Нажмите на передней панели ВП кнопку «Перейти к заданию 3»,на экране появится лицевая панель ВП, необходимая для выполнения задания 3.

¾ Нажмите на передней панели ВП кнопку «Перейти к заданию 4»,на экране появится лицевая панель ВП, необходимая для выполнения задания 4 (рисунок 4.1).

Рисунок 4.1 – Лицевая панель ВП при выполнении задания 4

Для изучения работы триггеров установите лабораторный модуль Lab8Aна макетную плату лабораторной станции NI ELVIS. Внешний вид модуля показан на рисунке 4.2.

Рисунок 4.2 – Внешний вид модуля Lab8A для изучения работы триггеров

Для изучения работы RS-триггера используется электрическая схема, изображенная на рисунке 4.3

Рисунок 4.3 – Принципиальная электрическая схема для изучения работы RS-триггера

С помощью органов управления, расположенных на передней панели ВП, поочередно установите на входах триггера R и S логические состояния, указанные в таблице 4.1

Таблица 4.1 – Таблица истинности RS-триггера

Вход R	Выход S	Выход Q_n+1

Q_n₊₁ - состояние триггера после подачи управляющих сигналов

Таблица 4.2 – Таблица состояний RS-триггера

Выход Q_n	Вход R	Вход S	Выход Q_n+1



		х

Q_n– состояние триггера до подачи управляющих сигналов;

х - любое состояние входа.

В соответствии с входными сигналами, определите состояние выхода триггера с помощью индикатора «Q» и запишите в таблицу состояний (таблица 4.2).

Изменяя состояние входов, заполните таблицу переходов (таблица 8.7) RS-триггера. Отметьте, при каких переключениях состояние триггера изменяется, а при каких - нет.

Создайте отчет по итогам лабораторной работы, содержащий следующие пункты:

¾ Цель работы

¾ УГО элемента

¾ Таблица истинности

¾ Вывод

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ДВУХСТУПЕНЧАТОГО JK-ТРИГГЕРА

Цель работы: Изучение работы двухступенчатого JK-триггера

Описание лабораторного стенда

В состав лабораторного стенда входят:

¾ базовый лабораторный стенд;

¾ лабораторные модуль Lab8Aдля изучения работы триггеров.

5.2 Рабочее задание

¾ Подготовьте шаблон отчета в редакторе MS Word.Загрузите и запустите программу Lab-8.vi. Нажмите Ctrl+R.

¾ Нажмите на передней панели ВПкнопку «Перейти к заданию 5»,на экране появится лицевая панель ВП,необходимая для выполнения задания 5 (рисунок 5.2).

¾ Для изучения работы J-K-триггера используется электрическая схема, изображенная на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 – Принципиальная электрическая схема для изучения работы JK-триггера

Рисунок 5.2 – Лицевая панель ВП при выполнении задания 5

С помощью органов управления, расположенных на передней панели ВП включите тактовый генератор для подачи импульсов на счетный вход «С» JK-триггера. На графическом индикаторе ВП появятся временные диаграммы сигналов на входах и выходе триггера.

Изменяя логические состояния входов J и К, и наблюдая временные диаграммы и состояние индикатора «Q» на выходе, заполните таблицу состояний (таблица 5.1) и таблицу переходов (таблица 5.2) JK-триггера.

По временной диаграмме определите, по какому перепаду тактового импульса происходит переключение JK-триггера. Для удобства анализа временных диаграмм можно остановить работу триггера, выключив тактовый генератор.

Таблица 5.1– Таблица состояний JK-триггера

Входы	Выход Q_n+1
J	K	C

Таблица 5.2 – Таблица переходов JK-триггера

Выход Q_t	Вход J	Выход K	Выход Q_n+1
	x


		x

Изображение, полученное на графическом индикаторе ВП и содержащее основные фазы переключения JK-триггера скопируйте на страницу отчета.

Создайте отчет по итогам лабораторной работы, содержащий следующие пункты:

¾ Цель работы

¾ УГО элемента

¾ Таблица истинности

¾ Вывод

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ДВУХСТУПЕНЧАТОГО D-ТРИГГЕРА

Цель работы: изучение работы двухступенчатого D-триггера

Описание лабораторного стенда

В состав лабораторного стенда входят:

¾ базовый лабораторный стенд;

¾ лабораторные модуль Lab8Aдля изучения работы триггеров.

6.2 Рабочее задание

¾ Подготовьте шаблон отчета в редакторе MS Word.Загрузите и запустите программу Lab-8.vi. Нажмите Ctrl+R.

¾ Нажмите на передней панели ВП кнопку «Перейти к заданию 4»,на экране появится лицевая панель ВП, необходимая для выполнения задания 4.

¾ Нажмите на передней панели ВПкнопку «Перейти к заданию 5»,на экране появится лицевая панель ВП,необходимая для выполнения задания 5.

Нажмите на передней панели ВПкнопку «Перейти к заданию 6»,на экране появится лицевая панель ВП,необходимая для выполнения задания 6 (рисунок 6.2).

¾ Для изучения работы D-триггера используется электрическая схема, изображенная на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 – Принципиальная электрическая схема для изучения работы D-триггера

Рисунок 6.2 – Лицевая панель ВП при выполнении задания 6

С помощью органов управления, расположенных на передней панели ВП включите тактовый генератор для подачи импульсов на счетный вход «С».D-триггера. На графическом индикаторе ВП появятся временные диаграммы сигналов на входах и выходе триггера.

Изменяя логическое состояние входа D, и наблюдая временные диаграммы и состояние индикатора «Q» на выходе, заполните таблицу состояний (таблица 6.1) и таблицу переходов (таблица 6.2) D-триггера.

Таблица 6.1 – Таблица состояний D-триггера

Вход D	Вход C	Выход Q_n+1

Таблица 6.2 – Таблица переходов D-триггера

Выход Q_t	Вход D	Выход Q_n+1

По временной диаграмме определите, по какому перепаду тактового импульса происходит переключение D-триггера.

Скопируйте отображаемую на графическом индикаторе ВП временную диаграмму с основными фазами переключения D-триггера на страницу отчета.

Создайте отчет по итогам лабораторной работы, содержащий следующие пункты:

¾ Цель работы

¾ УГО элемента

¾ Таблица истинности

¾ Временные диаграммы

¾ Вывод

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ СЧЕТНОГО Т-ТРИГГЕРА

Цель работы: изучение работы счетного Т-триггера

Описание лабораторного стенда

В состав лабораторного стенда входят:

¾ базовый лабораторный стенд;

¾ лабораторные модуль Lab8Aдля изучения работы триггеров.

7.2 Рабочее задание

¾ Подготовьте шаблон отчета в редакторе MS Word.Загрузите и запустите программу Lab-8.vi. Нажмите Ctrl+R.

¾ Нажмите на передней панели ВПкнопку «Перейти к заданию 6»,на экране появится лицевая панель ВП,необходимая для выполнения задания 6.

¾ Нажмите на передней панели ВП кнопку «Перейти к заданию7», на экране появится лицевая панель ВП, необходимая для выполнения задания 7 (рисунок 7.2).

¾ Для изучения работы Т-триггера используется электрическая схема, изображенная на рисунке 7.1.

Рисунок 7.1 –Принципиальная электрическая схема для изучения работы Т-триггера

Рисунок 7.2 – Лицевая панель ВП при выполнении задания 7

С помощью органов управления, расположенных на передней панели ВП, включите тактовый генератор для подачи импульсов на счетный вход «С» Т-триггера. На графическом индикаторе ВП появятся временные диаграммы сигналов на входах и выходе Т-триггера.

Временные диаграммы работы Т-триггера в счетном режиме, полученные на графическом индикаторе ВП, скопируйте на страницу отчета.

Создайте отчет по итогам лабораторной работы, содержащий следующие пункты:

¾ Цель работы

¾ УГО элемента

¾ Таблица истинности

¾ Временные диаграммы

¾ Вывод

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ АСИНХРОННОГО ДВОИЧНОГО СЧЕТЧИКА

Цель работы: изучение работы асинхронного двоичного счетчика

Описание лабораторного стенда

В состав лабораторного стенда входят:

¾ базовый лабораторный стенд;

¾ лабораторные модуль Lab9Aдля изучения работы счетчиков.

8.2 Рабочее задание

¾ Подготовьте шаблон отчета в редакторе MS Word.Загрузите и запустите программу Lab-8.vi. Нажмите Ctrl+R.

¾ Нажмите на передней панели ВП кнопку «Перейти к заданию7», на экране появится лицевая панель ВП, необходимая для выполнения задания 7.

¾ Нажмите на передней панели ВП кнопку «Перейти кзаданию 8»,на экране появится лицевая панель ВП, необходимая для выполнения задания 8 (рисунок 8.2).

¾ Для изучения работы Т-триггера используется электрическая схема, изображенная на рисунке 8.1.

Рисунок 8.1– Принципиальная электрическая схема для изучения работы асинхронного двоичного счетчика.

Рисунок 8.2 – Лицевая панель ВП при выполнении задания 8.

Для изучения работы счетчиков установите лабораторный модуль Lab9Aна макетную плату лабораторной станции N1 ELVIS. Внешний вид модуля показан на рисунке 8.3.

Рисунок 8.3 – Внешний вид модуля Lab9Aдля изучения работы триггеров.

С помощью органов управления, расположенных на передней панели ВП, включите тактовый генератор для подачи импульсов на счетный вход «С» счетчика. На графическом индикаторе ВП появятся временные диаграммы сигналов на его входах и выходах.

Наблюдая за работой счетчика по временным диаграммам и индикаторам выхода, определите, при каком логическом состоянии входа «R» происходит асинхронный сброс счетчика в нулевое состояние.

Отображаемые на графическом индикаторе ВП временные диаграммы, отражающие полный цикл работы двоичного счетчика, скопируйте на страницу отчета.

Создайте отчет по итогам лабораторной работы, содержащий следующие пункты:

¾ Цель работы

¾ УГО элемента

¾ Таблица истинности

¾ Временные диаграммы

¾ Вывод

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ АСИНХРОННОГО СЧЕТЧИКА С КОЭФФИЦИЕНТОМ ПЕРЕСЧЕТА 10

Цель работы: изучение работы асинхронного двоичного счетчика

Описание лабораторного стенда

В состав лабораторного стенда входят:

¾ базовый лабораторный стенд;

¾ лабораторные модуль Lab9Aдля изучения работы счетчиков.

9.2 Рабочее задание

¾ Подготовьте шаблон отчета в редакторе MS Word.Загрузите и запустите программу Lab-8.vi. Нажмите Ctrl+R.

¾ Нажмите на передней панели ВП кнопку «Перейти кзаданию 8»,на экране появится лицевая панель ВП, необходимая для выполнения задания 8.

¾ Нажмите на передней панели ВП кнопку «Перейти к зада-
нию 9»,на экране появится лицевая панель ВП, необходимая для выпол-
нения задания 9(рисунок 9.1).

¾ Для изучения работы асинхронного счетчика с коэффициентом пересчета 10 используется электрическая схема, изображенная на рисунке 9.2.

¾ Для изучения работы счетчиков установите лабораторный модуль Lab9Aна макетную плату лабораторной станции N1 ELVIS. Внешний вид модуля показан на рисунке 8.3.

Рисунок 9.1 – Лицевая панель ВП при выполнении задания 9.

Рисунок 9.2 – Принципиальная электрическая схема для изучения работы асинхронного счетчика с коэффициентом пересчета 10.

С помощью органов управления, расположенных на передней панели ВП, включите тактовый генератор для подачи импульсов на счетный вход «С»счетчика. На графическом индикаторе ВП появятся временные диаграммы сигналов на его входах и выходах.

Наблюдая за работой счетчика по временным диаграммам и индикаторам выхода, определите, при каких логических состояниях входов «R» и «S» происходят, соответственно, асинхронный сброс счетчика в нулевое состояние и асинхронная установка его в состояние 10.

Отображаемые на графическом индикаторе ВП временные диаграммы, отражающие полный цикл работы двоичного счетчика с коэффициентом пересчета 10, скопируйте на страницу отчета.

Нажмите на панели ВП кнопку «Завершение работы».

Создайте отчет по итогам лабораторной работы, содержащий следующие пункты:

¾ Цель работы

¾ УГО элемента

¾ Таблица истинности

¾ Временные диаграммы

¾ Вывод