Для соответствующего варианта задания записать логические выражения в СДНФ и в СКНФ.
Минимизировать полученные выражения с помощью карты Карно.
Перевести выражение в базис И-НЕ (для нечетных вариантов), в базис ИЛИ-НЕ (для четных вариантов).
Построить схему устройства в соответствующем базисе.
Получить временные диаграммы работы устройства. Для этого запрограммировать все кодовые комбинации входных сигналовс помощью Word Generator, подключить соответствующие выводы генератора к входам схемы, подать входные и выходные переменные на входы Logic Analyzer.
Отчет должен содержать заголовок работы, цель исследования и отражать каждый шаг выполнения работы. Заключение обязательно.
Варианты заданий к лабораторной работе
Варианты заданий к лабораторной работе приведены в таблице 2.4.2.
Таблица 2.4.2.
| № | Входные переменные | Варианты заданий | ||||||||||||||
| X4 | X3 | X2 | X1 | F1 | F2 | F3 | F4 | F5 | F6 | F7 | F8 | F9 | F10 | F11 | F12 | |
Вопросы для подготовки к отчету:
1. Как записать СДНФ, используя таблицу истинности устройства?
2. Как записать СКНФ, используя таблицу истинности устройства?
3. Как минимизировать функцию, используя карты Карно?
5. Лабораторная работа № 5
Исследование работы асинхронных и синхронных RS- триггеров, построенных на логических элементах И-НЕ, ИЛИ-НЕ.
Цель работы: Исследование RS – триггеров, построенных на логике
И-НЕ, ИЛИ-НЕ.
Задание: Изучить теоретическое введение, собрать схемы триггеров в Muitisim, исследовать работу триггеров, сделать заключение о соответствии экспериментальных результатов таблицам состояния триггеров.
Теоретическое введение
Последовательностные схемы - триггеры
Триггер - цифровой автомат, имеющий два устойчивых состояния равновесия 0 или 1. Состояние триггера определяется входными сигналами. Под влиянием входных сигналов триггер скачкообразно переходит из одного устойчивого состояния в другое (скачкообразно изменяется уровень напряжения его выходных сигналов). Триггеры имеют два выхода – прямой Q и инверсный Q*. В единичном состоянии триггера на выходе Q присутствует высокий уровень сигнала, а в нулевом – низкий.
Если хотя бы с одного входа информации в триггер заносится принудительно под воздействием синхронизирующего сигнала, то триггер называется синхронизируемым (синхронным). Если занесение информации в триггер с любого входа производится без синхронизирующего сигнала, то триггер называется асинхронным (не синхронным).
Состояние триггера определяется сигналом Q на прямом выходе триггера.
Законы функционирования триггеров задаются таблицами переходов с компактной записью, при которой в столбце состояний может быть указано, что новое состояние совпадает с предыдущим либо является его отрицанием.
Типы триггеров.
Триггер типа RS имеет два входа раздельной установки в нулевое и единичное состояния. Воздействие по входу S (обозначен по первой букве слова set – установка) приводит триггер в единичное состояние, а воздействие по входу R (от первой буквы слова reset – сброс) – в нулевое.
Асинхронный RS-триггер может быть построен на элементах И-НЕ. Такой триггер образован из двух комбинационных схем И-НЕ, соединенных таким образом, что возникают положительные обратные связи, благодаря которым в устойчивом состоянии выходной транзистор одной схемы И-НЕ закрыт, а другой открыт. Точно также можно построить RS-триггер на элементах ИЛИ-НЕ.
Состояния, в которые переходит триггер при подаче соответствующих входных сигналов, определяются таблицами истинности логических элементов, на которых триггер построен. На основе RS-триггеров строятся триггеры, предназначенные для различных целей. Это триггеры задержки, или D-триггеры, счетные триггеры, или Т-триггеры, универсальные триггеры, или JK – триггеры. В микроэлектронном исполнении выпускают триггеры, различающиеся по сложности построения, по своим функциональным возможностям, по способу управления. Входы, как и сигналы, подаваемые на них, делятся на информационные и вспомогательные. Информационные сигналы через соответствующие входы управляют состоянием триггера. Сигналы на вспомогательных входах служат для предварительной установки триггера в заданное состояние и его синхронизации. Вспомогательные входы могут, при необходимости, играть роль информационных.
