Politechnika Wrocławska Wydział Elektryczny
|
Skład grupy :
|
Rok studiów III Grupa Semestr VI Rok akadem. |
|||
Laboratorium Podstaw Automatyki
|
|||||
Data wyk.ćwicz.
|
Nr ćw .
|
Temat : Badanie i synteza kombinacyjnych i sekwencyjnych układów logicznych |
Ocena : |
I. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest poznanie toku postępowania podczas syntezy i analizy układów kombinacyjnych ,zaznajomienie się z metodami minimalizacji funkcji oraz realizacja układów z wykorzystaniem bezstykowych elementów logicznych.
II. Synteza układów kombinacyjnych
Tablica zależności stanów
Postać dziesiętna |
Postać binarna |
||||
|
X3 |
X2 |
X1 |
X0 |
Y |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
- |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
- |
5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
- |
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
10 |
1 |
0 |
1 |
0 |
- |
11 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
12 |
1 |
1 |
0 |
0 |
- |
13 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
14 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
15 |
1 |
1 |
1 |
1 |
- |
Dla 1,6,7,9,13 należy uzyskać „1” ; dla 2,3,8,11,14 należy uzyskać „0” ; pozostałe stany obojętne .
Tablica Karnougha dla funkcji czterech zmiennych z zaznaczonymi maksymalnymi konturami dla grupy jedynek
x3,x2 |
00 |
01 |
11 |
10 |
|
- |
1 |
0 |
0 |
|
- |
- |
1 |
1 |
11 |
- |
1 |
- |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
- |
Po utworzeniu maksymalnych grup otrzymano normalną postać minimalną sumy w postaci :
Daną funkcję należy zrealizować na bramkach NAND.
Aby zrealizować funkcję na bramkach NAND ,funkcję podaną powyżej należy przedstawić w postaci iloczynów i negacji (wyeliminować operacje sumowania ):
Schemat układu logicznego złożonego z bramek NAND :
Sprawdzenie poprawności działania układu logicznego przeprowadzono na makiecie pomiarowej ,na której znajdowały się bramki NAND oraz lampki sygnalizacyjne. Świecenie lampek sygnalizowało stan na wyjściu układu logicznego(,,1”-lamka świeci , ,,0”-lampka zgaszona) .W wyniku obserwacji stwierdzono ,że układ działał poprawnie .
III. Synteza układu sekwencyjnego metodą tablic kolejności łączeń
Wyznaczanie taktów działania i niedziałania elementów wyjściowych ( Y1 , Y2 ) sporządzono w tablicy kolejności łączeń
Takty |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
20 |
x1 |
- |
+ |
|
|
|
|
|
21 |
x2 |
- |
|
|
|
+ |
|
|
|
y1 |
- |
|
+ |
|
|
- |
|
|
y2 |
- |
|
|
+ |
|
|
- |
St.łącz. |
0 |
1 |
5 |
13 |
15 |
11 |
3 |
Sporządzanie tablic Karnoughta dla wyjść y1 , y2
Dla y1 :
y2,y1 |
00 |
01 |
11 |
10 |
|
0 |
1 |
0 |
- |
01 |
- |
1 |
- |
- |
11 |
- |
1 |
0 |
- |
|
- |
- |
0 |
- |
Dla zakreślonych w tablicy maksymalnych konturów jedynkowych otrzymano następujące wyrażenie strukturalne :
Dla y2 :
y2,y1 |
00 |
01 |
11 |
10 |
|
0 |
0 |
0 |
- |
|
- |
1 |
- |
- |
|
- |
1 |
1 |
- |
10 |
- |
- |
0 |
- |
Dla zakreślonych w tablicy maksymalnych konturów jedynkowych otrzymano następujące wyrażenie strukturalne :
y2 = y1
Realizacja układu za pomocą elementów stykowych :
Sprawdzenie poprawności działania układu logicznego przeprowadzono na makiecie pomiarowej ,w której wykorzystano przekaźniki oraz lampki sygnalizacyjne. W wyniku obserwacji stwierdzono ,że układ działał poprawnie .
1