Лабораторный стенд выполнен в виде блока, на передней панели которого расположены: тумблер включения питания от сети, светодиод для сигнализации сетевого напряжения и наборное поле (рис. 5.2).
На наборном поле показаны условными обозначениями базисные логические элементы «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ», дешифратор с индикаторной лампой, триггерные устройства D -типа, генератор импульсов, гнезда с напряжениями логической «1» и логического «О». Входы и выходы логических элементов и триггерных устройств соединены со светодиодами, сигнализирующими наличие одного из логических сигналов на гнездах. Элементной базой реализованных на стенде схем являются интегральные микросхемы. Лабораторный стенд имеет стабилизированный источник питания, напряжение +5 В, встроенный генератор тактовых импульсов.
Порядок выполнения работы
Заданная схема или устройство реализуются с помощью коммутационных проводов. Свободные входы соответствуют «1» входам.
1. Построить комбинационное логическое устройство, заданное таблицей истинности (табл. 5.5):
1.1. Минимизировать функциональное логическое управление с помощью диаграммы Вейча и записать в базисе «И-НЕ».
1.2. Реализовать устройство на элементах макета и проверить функционирование по таблице истинности.
1.3. Оценить функциональную надежность логического устройства по критерию Хаффмена.
2. Построить одноразрядный двоичный полусумматор, заданный таблицей истинности (табл. 5.6):
2.1. Функциональные логические управления записать в базисе «И-НЕ» и реализовать на элементах схемы.
2.2. Функциональные логические управления, преобразованные для прямых переменных 
; 
, реализовать на элементах базисов «И-ИЛИ-НЕ», «НЕ», «И-НЕ».
| Рис. 5.2. Схема лабораторного стенда |
Рис. 5.3. Принципиальная электрическая схема двоичного
Счетчика
Рис. 5.4. Принципиальная электрическая схема счетчика на
Сдвигающих регистрах
Рис. 5.5. Принципиальная электрическая схема унитарного
Кольцевого счетчика
3. На D -триггерах организовать сдвигающий вправо регистр, для чего:
3.1. Соединить соответствующим образом триггеры.
3.2. Через установленные входы записать «1» во все триггеры.
3.3. На входы левого триггера подать сигнал «01».
3.4. Подключить тактовый вход триггеров к генератору импульсов и убедиться, что записанное число сдвинулось вправо, и все триггеры обнулились.
4. На элементах «И-НЕ» собрать принципиальные электрические схемы RS -, JK- и D -триггеров. Проверить их функционирование по таблицам истинности.
5. На JK -триггерах собрать принципиальные электрические схемы счетчиков:
5.1. Последовательного двоичного счетчика с индикацией результата счета (рис. 5.3); в исходном состоянии установить все триггеры в «0»;
5.2. На сдвигающих регистрах (рис. 5.4); в исходном состоянии установить все триггеры в «0»;
5.3. Унитарного кольцевого счетчика (рис. 5.5).
Таблица истинности для построения комбинационного устройства
| Вх. | Вх. | Вх. | Вых. | |
| N | Х 3 | Х 2 | Х 1 | Y |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 2 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 3 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 4 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 5 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 6 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 7 | 1 | 1 | 1 | 0 |
Таблица истинности для построения сумматора
| N | а | B | S | P |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 2 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 3 | 1 | 1 | 0 | 1 |
Содержание отчета
1. Название и цель лабораторной работы.
2. Рисунок лабораторного стенда.
3. Таблица истинности и принципиальная электрическая схема комбинационного устройства.
4. Таблица истинности и принципиальная электрическая схема одноразрядного двоичного полусумматора.
5. Таблица истинности и принципиальная электрическая схема сдвигающего регистра на D -триггерах.
6. Таблица истинности и принципиальная электрическая схема RS -, JK -и D -триггеров.
7. Таблица истинности и принципиальная электрическая схема двоичного счетчика.
8. Таблица истинности и принципиальная электрическая схема двоичного счетчика на сдвигающих регистрах.
9. Таблица истинности и принципиальная электрическая схема двоичного унитарного кольцевого счетчика.
10. Выводы по результатам выполнения лабораторной работы.
Контрольные вопросы
1. Классификация триггерных устройств по функциональному признаку.
2. Особенности тактируемых и асинхронных триггерных устройств.
3. Требования к длительности тактовых импульсов RS -триггеров.
4. Особенности JK -триггеров и их функциональная надежность.
5. Схемы D -триггеров на элементах «И-НЕ».
6. Чем определяется задержка в тактируемых и асинхронных D -триггерах?
7. Сравните по реализации D -, RS -, JK -триггерные системы по аппаратным затратам, быстродействию и помехоустойчивости.
8. Параметры, которыми характеризуются счетчики.
9. Методы организации переноса в счетчиках.
10. Отличительные особенности двоичных и недвоичных счетчиков.
11. Приведите примеры реализации регистров сдвига на основе различных триггеров.
12. Счетчики на основе регистров сдвига.
Лабораторная работа 6
