Проектирование и исследование комбинационного устройства
Изучение приемов моделирования и построения функциональных схем цифровых устройств по логическим выражениям. Составление таблицы минтермов. Анализ электрической схемы комбинационного устройства на ТТL элементах. Определение задержки выходного сигнала.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 15.01.2020 |
| Размер файла | 802,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Юго-Западный государственный университет»(ЮЗГУ)
Кафедра космического приборостроения и систем связи
Лабораторная работа №1
Проектирование и исследование комбинационного устройства
Выполнил Дегтев Р.Ю
ПроверилБондарь О.Г.
Курск 2019
1. Цель работы
- Получение навыков построения функциональных схем цифровых устройств по логическим выражениям.
- Изучение приемов моделирования комбинационных устройств.
2. Выполнение работы
Составляем таблицу минтермов
Таблица 1-Минтермы
|
№ |
x |
y |
z |
f5 |
Минтермы |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|||
|
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
||
|
2 |
0 |
1 |
0 |
|||
|
3 |
0 |
1 |
1 |
|||
|
4 |
1 |
0 |
0 |
|||
|
5 |
1 |
0 |
1 |
1 |
||
|
6 |
1 |
1 |
0 |
1 |
||
|
7 |
1 |
1 |
1 |
Записали совершенную конъюнктивную нормальную форму. СКНФ:
Y=()•()•()•()•()
Строим функциональную электрическую схему комбинационного устройства СКНФ на ТТL элементах. Настраиваем в WordGenerator частоту генератора кодовых последовательностей 1 КГц и устанавливаем циклический режим (рисунок 1).
Рисунок 1-Функциональная электрическая схема комбинационного устройства наТТL элементах
Моделируем схему, временную диаграмму и снимаем с экрана скриншот логического анализатора (рисунок 2). По полученной временной диаграмме составляем таблицу истинности (таблица 2).
Рисунок 2- Временная диаграмма работы устройства при частоте 1кГц
Таблица 2- Таблица истинности
|
№ |
x |
y |
z |
f5 |
1 кГц |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
|
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
||
|
3 |
0 |
1 |
1 |
0 |
||
|
4 |
1 |
0 |
0 |
0 |
||
|
5 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
6 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
|
7 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Из таблицы 2, видно, что показания, снятые с временной диаграммы работы устройства, при частоте 1кГц не соответствуют таблице истинности.
Проверяем схему на наличие ошибок.
Рисунок 3- Функциональная электрическая схема комбинационного устройства наТТL элементах
Подключаем выходы с конъюнкторов напрямую на анализатор. И делаем замеры.
Рисунок 4- Временная диаграмма работы устройства при частоте 1 кГц
Обнаружили ошибку в 3-м конъюнктере. Перепроверяем схему. Находим ошибку в подключении 3-го конъюнктора. Исправляем.
Рисунок 5- Функциональная электрическая схема комбинационного устройства наТТL элементах
Рисунок 5- Временная диаграмма работы устройства при частоте 1 кГц
Получаем значения, соответствующие таблице.
Таблица 3- Таблица истинности
|
№ |
x |
y |
z |
f5 |
1 кГц |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
|
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
||
|
3 |
0 |
1 |
1 |
0 |
||
|
4 |
1 |
0 |
0 |
0 |
||
|
5 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
6 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
|
7 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Составляем список логических элементов, используемых в устройстве.
цифровой электрический комбинационный сигнал
Таблица 3- Перечень логических элементов
|
Элемент |
Модель TTL |
Количество |
|
|
Инвертор |
7404N |
3 |
|
|
Конъюнктор |
74ALS11AM |
3 |
|
|
Сумматор |
OR3 |
1 |
Вывод: Построили функциональную электрическую схему комбинационного устройства. В ходе выполнения работы, мы выяснили, что функциональная электрическая схема при частоте 1кГц работает правильно.
3. Ответы на контрольные вопросы
1. Какова задержка сигнала в спроектированной комбинационной схеме?
3,056мс
2. Объясните разницу в величинах задержек выходного сигнала для разных его фаз.
- Из-за того, что каждый логический элемент вносит свою задержку.
- Количество элементов в разных цепочках связи логических элементов не одинаково.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Анализ комбинационной схемы, минимизация логической схемы и синтез комбинационного устройства в заданных базисах логических элементов И-НЕ, ИЛИ-НЕ. Разработка и применение модуля для ПЛИС Spartan6, реализующего функционирование соответствующих схем.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 12.02.2022- Разработка арифметико-логического устройства для выполнения операций по заданным логическим функциям
Методика составления и минимизации логических функций. Синтез комбинационного устройства на логических элементах и мультиплексоре. Логическая функция в виде СДНФ, преобразование функции в минимальный базис ИЛИ-НЕ. Проектирование устройства с памятью.
курсовая работа [964,1 K], добавлен 27.09.2012 Проектирование и принципы функционирования цифровых устройств комбинационного и последовательностного типа. Изучение структурной организации, приемов программирования на языке ассемблера и системы команд однокристального микроконтроллера К1816ВЕ48.
методичка [272,2 K], добавлен 20.01.2011Способы построения процессорных устройств со схемной и проектируемой логикой. Факторы, влияющие на работоспособность цифровых приборов и способы исключения сбоев в их работе. Основные функции управления триггерами и функций выходов комбинационного узла.
курсовая работа [474,9 K], добавлен 17.08.2013Синтез комбинационных схем. Построение логической схемы комбинационного типа с заданным функциональным назначением в среде MAX+Plus II, моделирование ее работы с помощью эмулятора работы логических схем. Минимизация логических функций методом Квайна.
лабораторная работа [341,9 K], добавлен 23.11.2014Канонические формы представления логической функций. Сущность методов минимизации Квайна, Квайна-Мак-Класки и карт Вейча, получение дизъюнктивной и конъюнктивной форм. Модели цифрового комбинационного устройства с помощью программы Electronics Workbench.
курсовая работа [416,4 K], добавлен 28.11.2009Разработка топологии базисных элементов и цифрового комбинационного устройства в целом в программе Microwind. Моделирование базисных логических элементов и функциональная схема демультиплексора. Схемотехническое проектирование цифрового устройства.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 27.02.2012Обзор современных схем построения цифровых радиоприемных устройств (РПУ). Представление сигналов в цифровой форме. Элементы цифровых радиоприемных устройств: цифровые фильтры, детекторы, устройства цифровой индикации и устройства контроля и управления.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 15.12.2009Алгоритмическое, логическое и конструкторско-технологическое проектирование операционного автомата. Изучение элементной базы простейших цифровых устройств. Разработка цифрового устройства для упорядочивания двоичных чисел. Синтез принципиальных схем.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 07.01.2015Разработка функционально законченного устройства для обработки входных сигналов линии с использованием цифровых устройств и аналого-цифровых узлов. Алгоритм работы устройства. Составление программы на языке ассемблера. Оценка быстродействия устройства.
курсовая работа [435,5 K], добавлен 16.12.2013Основные инструменты анализа и синтеза цифровых устройств. Синтез комбинационного устройства, реализующего заданную функцию. Минимизация переключательных функций с помощью карт Карно. Общие правила минимизации функций. Дешифратор базиса Шеффера.
контрольная работа [540,0 K], добавлен 09.01.2014Разработка функциональной схемы устройства, осуществляющего обработку входных сигналов в соответствии с заданным математическим выражением зависимости выходного сигнала от двух входных сигналов. Расчет электрических схем вычислительного устройства.
курсовая работа [467,5 K], добавлен 15.08.2012Структурная схема логического (комбинационного) блока, реализующего функции F1, F2, F3. Карта Карно, построение схемы электрической функциональной. Реализация функции F1 на мультиплексоре. Компьютерное моделирование, компоненты Electronics Workbench.
курсовая работа [831,7 K], добавлен 23.09.2013Разработка общего алгоритма и функционирования цифрового фильтра. Составление и описание электрической принципиальной схемы устройства, расчет его быстродействия. Листинг программного модуля вычисления выходного отсчета. Оценка устойчивости устройства.
курсовая работа [236,2 K], добавлен 03.12.2010Анализ прохождения сигнала через линейное устройство. Анализ выходного сигнала на основании спектрального метода. Передаточная функция линейного устройства и его схема. Анализ спектра выходного сигнала. Расчёт коэффициента усиления по постоянному току.
курсовая работа [168,3 K], добавлен 25.05.2012Проектирование цифрового автомата, формирующего четырехразрядный код на заданном числе тактов. Общая схема синтеза пересчетного устройства, векторная диаграмма работы. Разработка входного комбинационного устройства. Микросхема кодопреобразоателя.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 05.12.2012Исследование абстрактного цифрового автомата Мили заданного устройства. Алгоритм его работы, таблицы прошивки и возбуждения постоянного запоминающего устройства. Составление функции возбуждения, функциональной и электрической принципиальной схемы.
курсовая работа [758,5 K], добавлен 18.02.2011Проектирование цифровых и логических схем, как основных узлов судовых управляющих и контролирующих систем. Основные компоненты структурной схемы и алгоритм функционирования цифрового регистрирующего устройства. Синтез и минимизация логических схем.
курсовая работа [31,0 K], добавлен 13.05.2009Классификация радиопередающих устройств. Разработка принципиальной схемы устройства для передачи сигнала. Выбор и обоснование функциональной и принципиальной схем FM-модулятора. Изготовление печатной платы. Безопасность работы с электронной техникой.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 29.12.2014Разработка структурной схемы радиопередающего устройства для однополосной телефонии. Расчет выходного каскада, коллекторной цепи, выходного согласующего устройства, транзисторного автогенератора. Выбор транзистора. Обзор требований к источнику питания.
курсовая работа [282,6 K], добавлен 02.04.2013
