Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Теоретичні відомості



Лабораторна робота №1

Дослідження логічних елементів, як основи роботи АЦП

Мета роботи: вивчити будову та принципи роботи логічних елементів електроно – обчислювальної техніки.

Обладнання: джерело живлення ИЭПП-1, комплект приладів для вивчення елементів ЕОТ, вольтметр, з’єднувальні провідники.

Література:

1. Гершунський Б.С. Основи электроники и микроэлектроники. К.: Вища школа – 1989.

2. Ворсин Н.Н., Ляшко М.Н. Основы радиоэлектроники. Минск. “Высшая школа” – 1992.

3. Сисоев В.М., Чернявский В.П. Радіотехніка з елементами обчислювальної техніки. Практикум. К.: Вища школа – 1986.

 

 

Теоретичні відомості

Основою роботи цифрових обчислювальних приладів служать логічні елементи „І“, „АБО“, „НЕ“ та їх комбінації. Логічними елементами називають пристрої для перетворення числової (дискретної) інформації на основі алгебраїчної логіки. Залежно від того, яку логічну функцію реалізують основні логічні елементи, їх поділяють на одноступінчасті, двоступінчасті тощо. В одноступінчастій логіці реалізують функції:

“І” – логічне множення (кон’юнкція), ,

“АБО” – логічне додавання (диз’юнкція), ,

“НЕ” – логічне заперечення (інверсія), ,

“АБО-НЕ” – операція Пірса (інверсія диз’юнкції), ,

“І-НЕ” – операція Шефера (інверсія кон’юнкції), .

Сигнали логічних елементів являються двійковими сигналами, тобто вони можуть приймати два значення - 0 або 1. Під цифрою 1 кодується високий рівень напруги сигналу, а цифрою 0 – низький рівень напруги сигналу. Рівню логічної одиниці (“І”) відповідає високий потенціал – 2,4 В, а рівню логічного нуля (“0”) відповідає низький потенціал – 0,4 В.

В техніці частіше всього використовуються логічні елементи, що мають один чи декілька входів та один вихід. Виконувані ними функції задаються у вигляді таблиці значень вхідних та вихідних сигналів, які називаються таблицями істинності.

Логічний елемент виконує логічну операцію „І“ (кон’юнкцію), якщо сигнал 1 на виході має місце тоді і тільки тоді, коли прикладаються сигнали 1 на всі входи елемента одночасно. Якщо хоча б до одного із входів прикладається сигнал 0, то на виході також буде 0. Робота елемента „І“ на два входи описується таблицею 1.

 

Х1 Х2 Y

 

Таблиця 1

 

В таблицях вхідні сигнали позначені Х1, Х2 , вихідні сигнали – Y.

На рис.1 приведена схема логічного елемента „І“. Світлодіод HL1 світиться лише в тому випадку, коли на аноди діодів VD1, VD2 подано високий рівень напруги з резисторів R1 та R2. Якщо хоча б з одного резистора R1 чи R2 подається низький рівень напруги, світлодіод HL1 не світиться, так як він шунтується діодом.

Логічний елемент виконує логічну операцію „АБО“ (диз’юнкцію), якщо сигнал 1 на виході має місце тоді, коли хоча б до одного з входів прикладено 1. Сигнал на виході 0 тільки в тому випадку, якщо на всі входи подати 0. Робота елемента „АБО“ на два входи описано в таблиці 2.

 

Х1 Х2 Y

 

Таблиця 2

 

На рис.2 приведена схема логічного елемента „АБО“. Світлодіод HL1 засвітиться, якщо хоча б на один з діодів VD1, VD2 подано високий рівень напруги. Струм, що протікає через діоди, резистор R5 і світлодіод HL1 викликає свічення останнього.

Логічний елемент виконує операцію „НЕ“ (інверсію), якщо сигнали на виході обернені сигналам на вході. Робота елемента „НЕ“ описується таблицею 3.

 

Х Y

 

Таблиця 3

 

На рис. 3 приведена схема логічного елемента „НЕ“. Він виконаний на транзисторі VT1. Світлодіод HL1 світиться, якщо на резистор R2 подано низький рівень напруги. В цьому випадку транзистор закритий і струм протікає через резистор R4, світлодіод HL1 та резистор R5. Якщо на резистор R2 подано високий рівень напруги, транзистор відкривається і струм протікає через резистор R4 та транзистор.

Тригер являє собою пристрій, що має два стійких стани. Схема тригера приведена на рис.4. Тригер виконано на транзисторах VT1 та VT2. Транзистор VT2 закритий, транзистор VT1 відкритий, і навпаки. Струм відкритого транзистора змушує світитись світлодіоди HL1 чи HL2. Змінити стан тригера можна подавши напругу з резистора R2 на базу одного з транзисторів.