POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT METROLOGII ELEKTRYCZNEJ |
Temat: Funktory logiczne |
Nr ćwiczenia 6 |
Zbigniew Kasprzyk Janusz Blachura wydział :Mechaniczno - Energetyczny |
Prowadząca: mgr B. Krzywaźnia Data ćwiczenia: 1998.05.21
|
Ocena: |
Uwagi prowadzącego:
|
||
1. Cel ćwiczenia.
Zaprezentowanie elementów i układów logicznych powszechnie stosowanych w technice cyfrowej. W pierwszej części ćwiczenia przedstawiono sygnały logiczne stosowane w elektronice. W drugiej części przedstawiono podstawowe elementy kombinacyjne i sekwencyjne.
2. Przyrządy pomiarowe.
woltomierz zak. 1,5/7,5 kl. 0,5;
3. Przebieg ćwiczenia.
3.1). Zapoznanie z sygnałami TTL stosowanymi w elektronice.
a). Sygnały statyczne;
Sygnał |
Wartość napięcia U [V] |
Zakres pomiarowy |
Błąd bezwzględny U [V] |
Wynik U*U [V] |
L |
0,05 |
1,5 |
0,008 |
0,050*0,008 |
H |
3,50 |
7,5 |
0,04 |
3,50*0,04 |
W czasie doświadczenia zaobserwowano świecenie się lampek sygnalizacyjnych na płycie makiety „Funktory logiczne”. Wskaźniki stanów logicznych wskazywały 0 dla sygnału L oraz 1 dla sygnału H.
3.2). Określenie tabelę stanów dla funktorów logicznych.
a). Funktor negacji (not).
Teoretycznie
Sygnał X |
Sygnał not(X) |
0 |
1 |
1 |
0 |
Praktycznie
Sygnał X |
Sygnał not(X) |
0 |
1 |
1 |
0 |
b). Funktor iloczynu (and).
Teoretycznie
|
Sygnał X1 |
And X1, X2 |
|
0 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Praktycznie
|
Sygnał X1 |
And X1, X2 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
c). Funktor sumy (or) .
Teoretycznie
|
Sygnał X1 |
Or X1, X2 |
|
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Praktycznie
Sygnał X1 |
Sygnał X1 |
Or X1, X2 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
d). Funktor negacji iloczynu (nand) .
Teoretycznie
Sygnał X1 |
Sygnał X1 |
Nand X1, X2 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Praktycznie
Sygnał X1 |
Sygnał X1 |
Nand X1, X2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
e). Funktor negacji sumy (nor).
Teoretycznie
Sygnał X1 |
Sygnał X1 |
Nor X1, X2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
Praktycznie
|
Sygnał X1 |
Nor X1, X2 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
3.3) Określenie teoretyczne i sprawdzenie doświadczalnie praw de Morgana.
a).
Teoretycznie
Sygnał A |
Sygnał B |
Sygnał C |
Sygnał C' |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
Schemat:
Praktycznie
Sygnał A |
Sygnał B |
Sygnał C |
Sygnał C' |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
b).
Teoretycznie
Sygnał A |
Sygnał B |
Sygnał C |
Sygnał C' |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
Schemat
Praktycznie
Sygnał A |
Sygnał B |
Sygnał C |
Sygnał C' |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
c).
Teoretycznie
Sygnał A |
Sygnał B |
Sygnał C |
Sygnał C' |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Schemat:
Praktycznie
Sygnał A |
Sygnał B |
Sygnał C |
Sygnał C' |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
d).
Teoretycznie
Sygnał A |
Sygnał B |
Sygnał C |
Sygnał C' |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Schemat:
Praktycznie
Sygnał A |
Sygnał B |
Sygnał C |
Sygnał C' |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
3.4). Przerzutnik RS. Schemat przerzutnika RS:
Teoretycznie
Sygnał S |
Sygnał R |
Sygnał Q |
Sygnał Q1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
Praktycznie
Sygnał S |
Sygnał R |
Sygnał Q |
Sygnał Q1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
3.5). Przerzutnik typu „D”. Schemat:
a).Sprawdzenie działanie przerzutnika.
Teoretycznie
|
Sygnał C |
Sygnał Q |
Sygnał Q1 |
1 |
LH |
1 |
0 |
|
HL |
1 |
0 |
|
LH |
0 |
1 |
0 |
HL |
0 |
1 |
Praktycznie
Sygnał D |
Sygnał C |
Sygnał Q |
Sygnał Q1 |
1 |
LH |
1 |
0 |
|
HL |
1 |
0 |
0 |
LH |
0 |
1 |
0 |
HL |
0 |
1 |
3.6).Licznik dwójkowy szeregowy
Tabela pomiarowa.
Zliczane impulsy |
Stan wyjść licznika |
||
na wyjściu C |
Q1 |
Q2 |
Q3 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
Schemat szeregowego licznika dwójkowego.
3.7) Układ czasowy
Wejście |
Wyjście |
L H |
1 , 0 |
4.Wnioski i spostrzeżenia
Układy logiczne można budować na wiele sposobów i przy użyciu rozmaitych technik realizacyjnych. Sygnałem interpretowanym jako zmienna logiczna, czyli sygnałem logicznym, jest w elektronice napięcie (stałe).
W przypadku napięcia stałego można było w czasie doświadczenia rozróżnić dwa poziomy, H-wysoki ( 3,45 * 0,04 V) oraz L-niski (0,050 * 0,008 V). W układach TTL (ang. Transistor-Transistor Logic) poziomowi H przyporządkowuje się wartość 1, a poziomowi L wartość 0.
W realizacji technicznej zmiennym logicznym odpowiadają sygnały logiczne, a funkcjom-układy logiczne. Przykładowo, układ logiczny, który w odpowiedzi na sygnał wejściowy 1 wytwarza na wyjściu sygnał 0, a w odpowiedzi na 0 wytwarza 1, odpowiada negacji (punkt 3.2a) , układ dwuwejściowy, który daje na wejściu 1 tylko wtedy, gdy obydwa sygnały wejściowe są równe 1, odpowiada iloczynowi itd.
Do podstawowych problemów związanych z projektowaniem układów logicznych należy możliwość realizacji pożądanych związków logicznych przy użyciu dostępnych elementów, a z drugiej strony określenie takiego zestawu elementów, który umożliwi realizowanie dowolnych niemal związków logicznych.
W czasie laboratorium była możliwość doświadczalnego sprawdzenie prawa rachunku zdań na przykładzie prawa de Morgana.
W przerzutnikach będących układami sekwencyjnymi pewnym kombinacjom sygnałów wejściowych może odpowiadać zarówno sygnał wyjściowy 0, jak i 1.
6
X
not(X)
and
(X1,X2)
X1
X2
X1
X2
or
(X1,X2)
nand
(X1,X2)
X1
X2
Q
D
Q1
C
.
.
Q1
Q1
Q3
Q2
Q1
D
C
D
C
D
C
Q1
Z
W
Q3
X2
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
krzywaźnia, W5- elektryczny
krzywaźnia, W5- elektryczny
krzywaźnia, W5- elektryczny
krzywaźnia, W5- elektryczny
krzywaźnia, W5- elektryczny
krzywaźnia, W5- elektryczny
krzywaźnia, W5- elektryczny
klajn, W5- elektryczny
7493, W5- elektryczny
cichosz, W5- elektryczny
2807, W5- elektryczny
barcz, W5- elektryczny
teterycz, W5- elektryczny
cichosz, W5- elektryczny
antal, W5- elektryczny
3323, W5- elektryczny
zawilak, W5- elektryczny
więcej podobnych podstron