Выполнение лабораторной работы. Для соответствующего варианта задания записать логические выражения в СДНФ и в СКНФ.

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.