Синтез и исследование логических схем цифровых устройств

Лабораторная работа № 1

Синтез и исследование логических схем цифровых устройств

1. Цель работы

Ознакомиться с принципами реализации логических функций с помощью  логических элементов, провести исследование логических схем, приобрести навыки схемотехнического моделирования на персональных компьютерах.

1. Порядок выполнения работы

Задание 1. По заданной функции, которая описывает роботу комбинационного устройства, необходимо синтезировать логическую схему минимальной сложности из логических элементов заданного базиса.

 Выбор варианта задания осущевстляется из табл. 1 по номеру рабочего места.

Таблиця 1

Примечание: для парных вариантов задается базис “И-НЕ”, для непарных –       “ИЛИ-НЕ”

Для чего необходимо:

1. Записать аналитическое выражение для булевой функции [pic 9] четырех переменных в СДНФ и СКНФ.
2.  Минимизировать полученные выражения СДНФ с помощью карт Карно или диаграмм Вейча и проверить результаты минимизации с помощью  Electronics Workbench.
3. К минимизированной функции применить правило де Моргана.  
4. Записать минимизированную структурную формулу в заданном базисе. На основе структурной формулы каждой логической  операции ставится в соответствие логический элемент выбранного базиса и осущевстляются необходимые связи между элементами комбинационного устройства.
5. Оценить степень сложности схемы. Степень сложности схемы обычно оценивают общим числом ИМС данного типа и суммарным числом входов ЛЭ.

Задание 2. Построить схему комбинационного устройства на ЛЭ заданного базиса и провести исследования с помощью  Electronics Workbench.

Для чего необходимо:

1. Собрать схему на ЛЭ заданного базиса в среде Electronics Workbench.
2. Схема должна иметь четыре входа, например, А,В,С,D и один выход Y. Для большей наглядности добавте светодиоды , подключив их в точках схемы А,В,С,D и Y.

3. Включить моделирование. Нажимая клавиши А,В,С,D, следить за состоянием светодиодных индикаторов на входах и выходе схемы. Сложить таблицу истинности.

4. содержание отчета

4.1. Название и цель лабораторной работы.

4.2. Последовательность выполнения работы (краткое содержание основных пунктов, порядок выполнения работы).

4.3. Схемы исследования, результаты измерения и их оценка.

4.4. Выводы

Лабораторная работа № 2

Исследование базовых схем логических элементов цифровых устройств

1. Цель работы

Ознакомиться с принципами работы базовых логических элементов транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ) и элементов на униполярных транзисторах (МОП), провести исследования логических элементов, приобрести навыки схемотехнического моделирования на персональных компьютерах.

3. Порядок выполнения работы

Задание 1. Исследование логических элементов транзисторно-транзисторной логики. Откройте файл <TTL.ewb>. Установите номиналы и обозначения элементов схемы в соответствии с приведенными на рис.1. Схема четыре входа А,В,С,D и один выход Y. Для большей наглядности добавьте светодиоды, подключив их к точкам схемы А,В,С,D и Y. Входи А и В являются  входами одной логической схемы И, а входи С та D – входами другой логической схемы И. Благодаря роли транзистора VT1 эти схемы объединены функцией ИЛИ-НЕ. Выходной усилитель реализован  на транзисторах VT3, VT4.