Лабораторная работа № 1 по дисциплине: Вычислительная техника и информационные технологии. Исследование логических схем на элементах «И–НЕ»

Исследование статических характеристик полупроводниковых диодов
1. Цель работы

Изучение свойств логических элементов «И–НЕ»; приобретение навыков синтеза логических схем.

2.Подготовка к работе

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».

4. Задание к лабораторной работе

Экспериментально исследовать правила построения различных логических функций в базисе И-НЕ, снять таблицы истинности для указанных выше логических функций.

5. Порядок выполнения лабораторной работы

5.1. Запустить файл: « logic . exe » из директории LAB 1.

5.2. Выбрать логические элементы и скоммутировать их с помощью соответствующих переключателей для реализации логической функции НЕ. Инициировать работу схемы и составить таблицу истинности функции НЕ, для чего используя переключатели подать на вход все возможные варианты сигналов и фиксировать выходные сигналы по состоянию соответствующей лампочки. Сравнить таблицу истинности с той, которую получили при подготовке к работе.

5.3. Аналогично п. 5.2 последовательно собрать схемы, реализующие логические функции ИЛИ, И, ИЛИ – НЕ, И – НЕ, И – ИЛИ – НЕ, неравнозначность (исключающее ИЛИ), равнозначность (исключающее ИЛИ – НЕ) и исследовать их таблицы истинности.

5.4. Закрыть программу нажатием клавиш « alt - x ».

6. Содержание отчета

6.1. Схема лабораторной установки.

6.2. Аналитические выражения синтеза всех вышеперечисленных логических функций в базисе И – НЕ и их таблицы истинности.

6.3. Схемы логических функций в базисе И – НЕ, полученные в ходе выполнения лабораторной работы с указанием обозначений логических элементов и положения переключателей .

7. Контрольные вопросы

7.1. Что такое полный и минимальный базис?

7.2. Почему логический элемент И – НЕ обладает функциональной полнотой?

7.3. Основные свойства логических функций.

7.4. Дайте формулировку правила де Моргана.

7.5. Какова цель минимизации логических функций?

зачет