Методические указания по выполнению задачи №1
Контрольное задание и Методическое указание по выполнению для студентов IV курса заочного отделения, обучающихся по специальностям: «Сети связи и системы коммутации» «Многоканальные телекоммуникационные системы» «Эксплуатация средств связи»
Содержание
Пояснительная записка……………………………………………….стр 1
Задача №1…………………………………………………………….стр.2 Методическое указание по выполнению задачи №1………………стр.4 Задача № 2…………………………………………………………… стр.10 Методическое указание по выполнению задачи №2………………..стр.10 Задача № 3…………………………………………………………… стр.14 Методическое указание по выполнению задачи №3………………..стр.15
Список используемой литературы……………...…………………….стр 16
Пояснительная записка Целью и задачей дисциплины «Вычислительная техника» является подготовка студентов к деятельности в области цифровых устройств и микропроцессорных систем. Цифровые методы и цифровые устройства имеют широкие перспективы применение в телевизионной, радиовещательной, радиоприемной аппаратуре и в цифровых системах передачи и распределения информации. «Вычислительная техника» является общепрофессиональной дисциплиной, базой для изучения устройств систем связи. В настоящее время необходима усиленная подготовка техников связи для обслуживания современной аппаратуры, её настройке и ремонте. Студенты должны уметь: составлять схемы, выполнять контроль работы устройств, грамотно пользоваться справочной литературой по микросхемам и владеть методикой расчета параметров устройств. Студенты для самостоятельного изучения предмета должны выполнить одну контрольную работу и курсовой проект, в задачи которых вошли все основные темы, предмета в соответствии с программой 06.08.1998 года. Общие указания при выполнении контрольной работы:
Задания для контрольной работы По дисциплине «ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»
Задача № 1 Для выполнения необходимо изучить теорию по темам: - Основные логические функции - Логические элементы (ЛЭ) - Реализация логических функций с разработкой схем на ЛЭ (логических элементах). [1. c. 95-108, с. 142-148]
условно – графическое обозначение логических элементов (УГО ЛЭ) для заданных f1 и f2. Таблица 1
2. Какой из логических элементов можно использовать как переключатель полярности сигнала? 3. Приведите выходной сигнал f для логического элемента, заданного в таблице 2, если на его входы подаётся следующая комбинация входных сигналов (рис. 1.). x1 и x2 – входы ЛЭ. Таблица 2
Рис. 1. Временные диаграммы сигналов 4. Разработайте схему для реализации заданной логической операции с применением заданного логического элемента. Задание по вариантам в таблице 3. Таблица 3
5. Выполните схему комбинационного логического устройства на логических элементах заданного базиса. По схеме определите значение f для заданной входной комбинации. Задание в таблице 4.
Таблица 4
6. Выберите микросхему, пользуясь справочной литературой, для заданной логической операции и типа её технологии. Задание в таблице 5.
Таблица 5
Методические указания по выполнению задачи №1 Теоретической основой проектирования цифровых систем является Булева алгебра или её называют алгеброй логики. Функция и аргументы могут принимать только 2 значения: “0” и “1” (“да”-“нет”) . Существуют 3 основные логические операции: - логическое сложение (дизъюнкция): - логическое умножение (конъюнкция): - логическое отрицание (инверсия): Эти операции соответственно называют ИЛИ, И, НЕ.
Функции наиболее часто применяемые являются производными от основных ИЛИ-НЕ (Функция Пирса) и И-НЕ (Функция Шеффера). Любая логическая функция может быть реализована посредством соответствующей комбинации основных перечисленных функций. а) Для выполнения п.1 следует обратить внимание на цифру логических функций f1 и f 2 (таблица 1). И-НЕ, ИЛИ, И… и т.д. Она указывает на количество входов или переменных. Для записи уравнений для f1 и f2 для переменных можно выбирать обозначения: X1, X2, X3… Xn или A, B, C, D, … Например: 2И-НЕ или 3ИЛИ-НЕ или б) Для выполнения п.2 следует знать, что изменяет полярность сигнала - операция инверсии “НЕ”. Электронная схема на полупроводниковых диодах или транзисторах с диодами, выполняющая одну логическую или несколько операций, называется логическим элементом (ЛЭ). Для ЛЭ принято следующее обозначение по ГОСТу:
Рис. 2. Условно – графическое обозначение логических элементов (УГО ЛЭ) по ГОСТу
Получить инверсию с помощью заданных логических функций можно, если соединить входы вместе тех ЛЭ, у которых в названии операции есть “НЕ”. Рис. 3. Инверторы в) Для п.3 требуется построить для логической функции f форму выходного напряжения. Для заданного логического элемента (из таблицы 2) следует записать уравнение выполняемой им операции (сложения, умножения, сложение с инверсией или умножение с инверсией). Для f отметить характерные ( ).
вертикальных участков X1 и X2, и в этих точках и для горизонтальных участков выполнить перечисленные действия, руководствуясь: для сложения: для умножения:
Для комбинированных функций дополнительно выполнить “НЕ”. Пример построения на рис.4: Рис. 4. Пример построения комбинированных функций для f1 и f2
Смотрите таблицы для умножения и сложения. Функция равнозначности и неравнозначности [1. с.103]. Имеют выражения соответственно: г) Для выполнения п.4 необходимо знать 2 закона Моргана: для сложения: ; для умножения: . Они справедливы для любого количества переменных. Требуется исходя из заданной логической операции, выполнить схему на логических элементах заданного базиса. Пример 1. Задана функция: 2ИЛИ-НЕ. Схему следует выполнить на ЛЭ: 2И-НЕ. Рис. 5. УГО (условно-графическое обозначение) логического элемента (ЛЭ) 2ИЛИ-НЕ
Рис.6. УГО (условно-графическое обозначение) логического элемента (ЛЭ) 2И-НЕ Решение: преобразуем: Схема на рис.7. Рис. 7. Решение примера 1 Пример 2. Функцию 3И выполнить на ЛЭ 2ИЛИ-НЕ Применяя закон двойной инверсии преобразуем , а далее закон Моргана для произведения, получим:
Рис. 8. Решение примера 2
д) Для выполнения п.5. В алгебре логики различают 3 основных базиса: классический, базис Пирса и базис Шеффера. Схема в классическом базисе выполняется на логических элементах И, ИЛИ, НЕ. В базисе Пирса – на ЛЭ ИЛИ-НЕ. В базисе Шеффера – на ЛЭ И-НЕ. Для выполнения схемы в классическом базисе не требуется преобразование заданной функции. Для других базисов функции следует перевести, применяя законы Моргана. Пример перевода логического выражения в базис ИЛИ-НЕ. Над всем выражением ставят 2 инверсии, отчего значение функции не нарушается, т.к. . Затем по закону Моргана для умножения освобождаются от одной нижней инверсии и записывают символикой полученные операции ИЛИ-НЕ. Итак: - ( ) стрелка Пирса. Рис. 9. ЛЭ (логический элемент) Пирса
Схема в базисе ИЛИ-НЕ для рассмотренного уравнения на рис.10. сначала выполняют инверсию, а затем действие в скобках.
Рис. 10. Схема в базисе ИЛИ-НЕ
Пример перевода логической функции в базис И-НЕ .
Методика такая же. Ставят 2 инверсии над всем выражением, затем по закону Моргана для суммы записывают символикой через операцию И-НЕ. - И-НЕ. Схема для этого уравнения (рис.11):
Рис. 11. Схема для f на ЛЭ: И-НЕ
Рис. 12. Пример построение схемы в классическом базисе для В схеме должны быть только ЛЭ НЕ, И, ИЛИ.
Для п.5 на вход схемы следует подать входную двоичную комбинацию и для неё определить значение f. См. рис. 3, 4, 5 для входной комбинации.
е) Для выполнения пункта 6 необходимо работать со справочниками по микросхемам. В справочнике на странице “Содержание” находите страницу: Типы заданной технологии (ТТЛ, ЭСЛ, ТТЛШ или КМОП). В этом разделе по маркировке микросхемы выбираете ЛЭ заданной операции. Маркировка микросхем ЛЭ: “НЕ” – ЛН “ИЛИ” – ЛЛ “И” – ЛИ “ИЛИ-НЕ” – ЛЕ “И-НЕ” – ЛА. Пример полного названия микросхемы: Требуется изобразить ИМС и выписать её основные параметры U1,U0, Uип, tзад. ср.... [1, с.115-118]. Наиболее часто применяемые микросхемы серий для:
Популярное: Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (402)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |