Вычислительная техника и информационные технологии. 3-й семестр. Лабораторные работы № 1-4. Вариант 04

Лабораторная работа № 1 «Исследование логических схем на элементах «И-НЕ»»
1.Цель работы
Изучение свойств логических элементов «И–НЕ»; приобретение навыков синтеза логических схем.

2. Подготовка к выполнению работы
2.1. Изучить основные логические функции и их условное обозначение, способы представления логических функций, основные правила выполнения логических операций, функционально полные системы логических элементов.
2.2. Синтезировать логические выражения, реализующие в базисе И – НЕ следующие логические функции: НЕ, ИЛИ, И, ИЛИ – НЕ, И – НЕ, И – ИЛИ – НЕ, неравнозначность (исключающее ИЛИ), равнозначность (исключающее ИЛИ – НЕ). По полученным выражениям составить схемы логических функций и записать для них таблицы истинности.

3. Описание схемы
Функциональная схема лабораторной работы представляет собой упорядоченное соединение 5 двухвходовых логических элементов, выполняющих логические операции И – НЕ. Коммутация цепей производится с помощью переключателей S 1 – S 4 путем щелчка указателя мыши на изображении ключа. Обратите внимание на то, что переключатели S 2 и S 3 – сдвоенные. Входные сигналы логических уровней «0» и «1» выбираются нажатием на соответствующие кнопки источников. Красное свечение лампочки свидетельствует о том, что в данном узле схемы действует логическая «1», отсутствие свечения лампочки соответствует сигналу логического «0».

Схема лабораторной установки.

Только на этой схеме обозначены входы

4. Задание к лабораторной работе
Экспериментально исследовать правила построения различных логических функций в базисе И-НЕ, снять таблицы истинности для указанных выше логических функций.
7. Ответы на контрольные вопросы:

Что такое полный и минимальный базис?
Почему логический элемент И – НЕ обладает функциональной полнотой?
Основные свойства логических функций
Дайте формулировку правила де Моргана
Какова цель минимизации логических функций?


Лабораторная работа № 2 «Исследование комбинационных цифровых устройств»»
1. Цель работы
Изучение свойств комбинационных цифровых устройств: шифратора, дешифратора, сумматора, мультиплексора и приобретение навыков выполнения арифметических микроопераций.

2. Описание схемы
Исследуемые КЦУ представляют собой последовательно соединенные шифратор D 1, сумматор D 2, дешифратор D 3, мультиплексор D 4. Шифратор позволяет перевести любое число от 0 до 7 в двоичный код. Сумматор имеет возможность произвести сложение двух трехразрядных двоичных чисел. Результат суммы может быть представлен четырехразрядным числом. Старший разряд индицируется на выходе переноса « P ». Дешифрации подвергаются три младших разряда суммы. С помощью сумматора можно произвести вычитание, при этом вычитаемое представляется в дополнительном или обратном коде. Дешифратор выполняет микрооперацию обратную шифратору. Мультиплексор выполняет коммутацию одного из восьми входных сигналов на один выход под действием кода управления.
3. Задание к лабораторной работе
Экспериментально исследовать правила работы комбинационных цифровых устройств.
5. Ответы на контрольные вопросы
На каких элементах строится шифратор, дешифратор, мультиплексор?
Принцип построения и работы сумматора?
Как осуществляется сложение и вычитание чисел с помощью сумматора?

Лабораторная работа № 3 «Исследование триггеров»»
1. Цель работы
Экспериментальное исследование работы различных типов триггеров.

2. Подготовка к работе
2.1. Изучить классификацию и параметры триггеров.
2.2. Принципы построения асинхронных и синхронных RS -триггеров на логических элементах.  
2.3. Функциональное назначение различных типов триггеров.

3. Описание схемы
В лабораторную установку включены схемы четырех типов триггеров: асинхронный RS -триггер, синхронный RS -триггер, D -триггер и двухступенчатый D -триггер. На схеме также показаны источники логических сигналов и лампочки для визуального определения состояния триггеров.

4. Задание к лабораторной работе
Экспериментально исследовать правила работы и снять таблицы функционирования триггеров.
7. Ответы на контрольные вопросы:
Начертить схемы RS -триггеров на логических элементах И-НЕ и ИЛИ-НЕ. Пояснить их работу.
Каким преимуществом обладает двухступенчатый триггер?
Почему JK -триггер называют универсальным?
Какой характерной особенностью обладает последовательность импульсов на выходе T -триггера?

Лабораторная работа № 4 «Исследование двоичных счетчиков»»
1. Цель работы
Экспериментальное исследование работы различных типов двоичных счетчиков.

2. Подготовка к работе
2.1. Изучить классификацию и параметры счетчиков.
2.2. Счетчики с прямым и обратным счетом.
2.3. Построение счетчиков-делителей.

3. Описание схемы
В лабораторную установку включены схемы трех типов счетчиков: простейший четырехразрядный двоичный счетчик, счетчик с предварительной установкой начального состояния, счетчик-делитель. На схеме также показаны лампочки для визуального определения состояния счетчиков и подсказка.

4. Задание к лабораторной работе
Экспериментально исследовать правила работы и снять таблицы функционирования счетчиков.
6. Ответы на контрольные вопросы:

Классификация счетчиков
В чем преимущества и недостатки счетчиков с последовательным и параллельным переносом?
Принципы построения счетчиков-делителей с обратными связями
Чем определяется быстродействие счетчиков?
Области применения счетчиков

Сдана в октябре 2017 г. Без замечаний. Чухров А.С.