LABORATORIUM Z ELEKTRONIKI | Termin: wtorek 1415 |
|
---|---|---|
Wydz. Elektryczny Kierunek: Automatyka i robotyka. |
Wykonawcy: | Temat: Cyfrowe układy kombinacyjne. |
Grupa: Pierwsza | Ocena: | Data: 25.11.2008 |
Spis przyrządów
- Zasilacz stabilizowany Typ ZSM-1 97
- Źródło nastawne Typ ZNM-2 97
- Multimetr DT-380
- Multimetr METEX MXD-4660A
- Monolityczne układy scalone TTL:
- 7400 - NAND
- 7404 - NOT
- 7486 – Ex-OR
- Monolityczne układy scalone CMOS:
- 74001 – NOR
2) Bramki podstawowe – funkcje logiczne.
Podczas przeprowadzania ćwiczenia w laboratorium korzystaliśmy z następujących bramek.
7400 – NAND:
7404 – NOT:
7486 – Ex-OR:
3.A) Badanie działania funktora NAND (7400 - TTL ) oraz zmierzenie prądów wejściowych i wyjściowych.
Tabela prawdy
a | b | y(teoretyczne) | y (zbadane) |
---|---|---|---|
0 | 0 | 1 | 1 |
0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 |
Bramka NAND realizuje operacje
___
y= a*b
zmierzone prądy
wejście: Stan 0: 1,13mA
Stan 1: 14,14mA
Wyjście: Stan 0: 2,37mA
Stan 1: 28,3mA
3.B) Powtórzenie pomiarów dla funktora NOR (74001-CMOS)
Tabela Prawdy:
a | b | y(teoretyczne) | y (zbadane) |
---|---|---|---|
0 | 0 | 1 | 1 |
0 | 1 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 | 0 |
___
y= a+b
zmierzone prądy
wejście: Stan 0: 0mA
Stan 1: 0mA
Wyjście: Stan 0: 0,01mA
Stan 1: 4,67mA
4.) Konwersja funktorów.
A.) NOR z NANDów
Tablica prawdy
a | b | y |
---|---|---|
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
Układ działa dokładnie tak jak pojedyńcza bramka NOR.
B.) EX-OR z NANDów
_ _
Czyli alternatywa wykluczająca a*b + a*b
a | b | y |
---|---|---|
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
C.) 3 wejściowy NAND z NAND i NOR dwu wejściowych
__ _
y= a*b*c
a | b | c | Y |
---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 1 |
0 | 0 | 1 | 1 |
0 | 1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 0 |
5.)Realizacja układów kombinacyjnych.
A.) Y= X0*A + X1*A
x0 | y0 | a | y |
---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 |
B.) Y0= X*A Y1= X*A
Tablica prawdy
X | A | y0 | y1 |
---|---|---|---|
0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 |
8.) Minimalizacja i realizacja układowa funkcji logicznej (wejścia A, B, C, wyjście Y), zadanej w postaci tabeli prawdy.
Tablica prawdy:
A | B | C | y |
---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 1 |
0 | 0 | 1 | 1 |
0 | 1 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 0 |
Tablica Karnaugha
C\AB | 00 | 01 | 11 | 10 |
---|---|---|---|---|
0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
Po minimalizacji
_
y= AC+B
Wnioski.
Z dwóch podstawowych bramek logicznych jesteśmy w stanie stworzyć dowolny układ logiczny opisany tabelą prawdy. Służy do tego min. tabela Karnught’a. bramki logiczne realizują podstawowe działania algebry Boola. Z samych bramek możliwe jest stworzenie zaawansowanych układów elektronicznych jak na przykład odpowiednik mikroprocesora 8051. Bramki logiczne wciąż stosowane są w układach sterowaniana przykład w windzie.
Prądy wejściowe i wyjściowe bramek zostały zmierzone przy zwartych wejściach i dlatego zarazem stan 0 jak i 1 na wejściu daje prąd zliżony do 0.