Laboratorium podstaw elektroniki

Podobne dokumenty
Laboratorium podstaw elektroniki

Rys. 2. Symbole dodatkowych bramek logicznych i ich tablice stanów.

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

Ćwiczenie 26. Temat: Układ z bramkami NAND i bramki AOI..

Ćwiczenie 25 Temat: Interfejs między bramkami logicznymi i kombinacyjne układy logiczne. Układ z bramkami NOR. Cel ćwiczenia

x x

Podstawowe układy cyfrowe

Technika cyfrowa Synteza układów kombinacyjnych (I)

Lekcja na Pracowni Podstaw Techniki Komputerowej z wykorzystaniem komputera

Wykład nr 1 Techniki Mikroprocesorowe. dr inż. Artur Cichowski

Laboratorium elektroniki i miernictwa

Technika cyfrowa Synteza układów kombinacyjnych

dr inż. Rafał Klaus Zajęcia finansowane z projektu "Rozwój i doskonalenie kształcenia i ich zastosowań w przemyśle" POKL

Bramki logiczne Podstawowe składniki wszystkich układów logicznych

ćwiczenie 202 Temat: Układy kombinacyjne 1. Cel ćwiczenia

Układy kombinacyjne 1

Układy kombinacyjne Y X 4 X 5. Rys. 1 Kombinacyjna funkcja logiczna.

Tranzystor JFET i MOSFET zas. działania

Podstawy Automatyki. Wykład 13 - Układy bramkowe. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

Zadania do wykładu 1, Zapisz liczby binarne w kodzie dziesiętnym: ( ) 2 =( ) 10, ( ) 2 =( ) 10, (101001, 10110) 2 =( ) 10

Architektura komputerów Wykład 2

LABORATORIUM. Technika Cyfrowa. Badanie Bramek Logicznych

Układy logiczne. Wstęp doinformatyki. Funkcje boolowskie (1854) Funkcje boolowskie. Operacje logiczne. Funkcja boolowska (przykład)

Laboratorium elektroniki. Ćwiczenie E52IS. Realizacja logicznych układów kombinacyjnych z bramek NOR. Wersja 1.0 (24 marca 2016)

dr inż. Małgorzata Langer Architektura komputerów

Systemy wbudowane. Wprowadzenie. Nazwa. Oznaczenia. Zygmunt Kubiak. Sterowniki PLC - Wprowadzenie do programowania (1)

Podstawy Automatyki. Wykład 13 - Układy bramkowe. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

Elektronika cyfrowa i optoelektronika - laboratorium

Synteza układów kombinacyjnych

INSTYTUT CYBERNETYKI TECHNICZNEJ POLITECHNIKI WROCŁAWSKIEJ ZAKŁAD SZTUCZNEJ INTELIGENCJI I AUTOMATÓW

Ćwiczenie nr 1 Temat: Ćwiczenie wprowadzające w problematykę laboratorium.

Architektura komputerów ćwiczenia Bramki logiczne. Układy kombinacyjne. Kanoniczna postać dysjunkcyjna i koniunkcyjna.

Ćw. 8 Bramki logiczne

Ćwiczenie 23. Temat: Własności podstawowych bramek logicznych. Cel ćwiczenia

Wstęp do Techniki Cyfrowej... Algebra Boole a

Bramki logiczne. 2. Cele ćwiczenia Badanie charakterystyk przejściowych inwertera. tranzystorowego, bramki 7400 i bramki

Elementy cyfrowe i układy logiczne

Automatyzacja i robotyzacja procesów produkcyjnych

Laboratorium elektroniki. Ćwiczenie E51IS. Realizacja logicznych układów kombinacyjnych z bramek NAND. Wersja 1.0 (24 marca 2016)

Tab. 1 Tab. 2 t t+1 Q 2 Q 1 Q 0 Q 2 Q 1 Q 0

AKADEMIA MORSKA KATEDRA NAWIGACJI TECHNICZEJ

Algebra Boole a i jej zastosowania

z ćwiczenia nr Temat ćwiczenia: BADANIE UKŁADÓW FUNKCJI LOGICZNYCH (SYMULACJA)

Elementy cyfrowe i układy logiczne

Cyfrowe układy scalone c.d. funkcje

LABORATORIUM PROJEKTOWANIA UKŁADÓW VLSI

Podstawy elektroniki cyfrowej dla Inżynierii Nanostruktur. Piotr Fita

Ćwiczenie 28. Przy odejmowaniu z uzupełnieniem do 2 jest wytwarzane przeniesienie w postaci liczby 1 Połówkowy układ

Automatyka Treść wykładów: Literatura. Wstęp. Sygnał analogowy a cyfrowy. Bieżące wiadomości:

Bramki logiczne V MAX V MIN

1.2 Funktory z otwartym kolektorem (O.C)

Bramki logiczne Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

WFiIS CEL ĆWICZENIA WSTĘP TEORETYCZNY

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI. Komputerowa symulacja układów różniczkujących

Systemy cyfrowe z podstawami elektroniki i miernictwa Wyższa Szkoła Zarządzania i Bankowości w Krakowie Informatyka II rok studia dzienne

UKŁADY KOMBINACYJNE (BRAMKI: AND, OR, NAND, NOR, NOT)

2019/09/16 07:46 1/2 Laboratorium AITUC

Automatyzacja Ćwicz. 2 Teoria mnogości i algebra logiki Akademia Morska w Szczecinie - Wydział Inżynieryjno-Ekonomiczny Transportu

Rys Schemat montażowy (moduł KL blok e) Tablica C B A F

Część 2. Funkcje logiczne układy kombinacyjne

Czterowejściowa komórka PAL

Lista tematów na kolokwium z wykładu z Techniki Cyfrowej w roku ak. 2013/2014

LEKCJA. TEMAT: Funktory logiczne.

Zapoznanie się z podstawowymi strukturami funktorów logicznych realizowanymi w technice RTL (Resistor Transistor Logic) oraz zasadą ich działania.

Funkcja Boolowska. f:b n B, gdzieb={0,1} jest zbiorem wartości funkcji. Funkcja boolowska jest matematycznym modelem układu kombinacyjnego.

Inwerter logiczny. Ilustracja 1: Układ do symulacji inwertera (Inverter.sch)

b) bc a Rys. 1. Tablice Karnaugha dla funkcji o: a) n=2, b) n=3 i c) n=4 zmiennych.

Minimalizacja funkcji boolowskich - wykład 2

Statyczne i dynamiczne badanie przerzutników - ćwiczenie 2

Elementy logiki. Algebra Boole a. Analiza i synteza układów logicznych

PoniŜej zamieszczone są rysunki przedstawiane na wykładach z przedmiotu Peryferia Komputerowe. ELEKTRONICZNE UKŁADY CYFROWE

Ćwiczenie 24 Temat: Układy bramek logicznych pomiar napięcia i prądu. Cel ćwiczenia

Technika cyfrowa i mikroprocesorowa. Zaliczenie na ocenę. Zaliczenie na ocenę

Bramki TTL i CMOS 7400, 74S00, 74HC00, 74HCT00, 7403, 74132

BADANIE UKŁADÓW CYFROWYCH. CEL: Celem ćwiczenia jest poznanie właściwości statycznych układów cyfrowych serii TTL. PRZEBIEG ĆWICZENIA

PRZED PRZYSTĄPIENIEM DO ZAJĘĆ PROSZĘ O BARDZO DOKŁADNE

Cyfrowe bramki logiczne 2012

Statyczne badanie przerzutników - ćwiczenie 3

S P R A W O Z D A N I E T e m a t: Projektowanie układów realizujących złożone funkcje logiczne.

Minimalizacja form boolowskich

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego

Układy cyfrowe. Najczęściej układy cyfrowe służą do przetwarzania sygnałów o dwóch poziomach napięć:

Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie LABORATORIUM Teoria Automatów. Grupa ćwiczeniowa: Poniedziałek 8.

Automatyka Lab 1 Teoria mnogości i algebra logiki. Akademia Morska w Szczecinie - Wydział Inżynieryjno-Ekonomiczny Transportu

Logiczne układy bistabilne przerzutniki.

ID1UAL1 Układy arytmetyczno-logiczne Arithmetic logic systems. Informatyka I stopień ogólnoakademicki stacjonarne

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA BADANIE STANDARDOWEJ BRAMKI NAND TTL (UCY 7400)

ANALIZA I SYNTEZA UKŁADÓW KOMBINACYJNYCH

Projekt z przedmiotu Systemy akwizycji i przesyłania informacji. Temat pracy: Licznik binarny zliczający do 10.

WSTĘP. Budowa bramki NAND TTL, ch-ka przełączania, schemat wewnętrzny, działanie 2

Arytmetyka liczb binarnych

Ćwiczenie 27 Temat: Układy komparatorów oraz układy sumujące i odejmujące i układy sumatorów połówkowych i pełnych. Cel ćwiczenia

ćwiczenie 203 Temat: Układy sekwencyjne 1. Cel ćwiczenia

Ćwiczenie 29 Temat: Układy koderów i dekoderów. Cel ćwiczenia

I. Podstawowe zagadnienia z teorii układów cyfrowych

Dr inż. Jan Chudzikiewicz Pokój 117/65 Tel Materiały:

PRZED PRZYSTĄPIENIEM DO ZAJĘĆ PROSZĘ O BARDZO DOKŁADNE

TEMAT: PROJEKTOWANIE I BADANIE PRZERZUTNIKÓW BISTABILNYCH

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

Ćwiczenie 1 Program Electronics Workbench

Transkrypt:

150875 Grzegorz Graczyk numer indeksu imie i nazwisko 150889 Anna Janicka numer indeksu imie i nazwisko Grupa: 2 Grupa: 5 kierunek Informatyka semestr 2 rok akademicki 2008/09 Laboratorium podstaw elektroniki Ćwiczenie EL3 Realizacja logicznych układów kombinacyjnych tytul doswiadczenia z bramek NOR Ocena

Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia było: 1. Zapoznanie się z funktorami realizującymi funkcje logiczne. 2. Zaprojektowanie, wykonanie i przetestowanie kombinacyjnego układu logicznego realizującego postawione zadanie w możliwie najprostszy sposób. Prawo de Morgana A B... = A + B +... Prawo de Morgana zostanie sprawdzone poprzez zbudowanie układu odpowiadającego wartości A + B i porównanie jego wartości z A B. Schemat układu oraz wyniki pomiarów zamieszczono poniżej: Schemat 1. Układ badający prawo de Morgana. B A 0 1 0 0 0 1 0 1 Tabela 1. Tabela wartości uzyskanych przez układ ze schematu 1. Jak wynika z przeprowadzonych pomiarów wartość na wyjściu układu jest równa wartości A B, zaś schemat 1. faktycznie realizuje funkcję bramki AND. 1. Czterowejściowa bramka NOR Doświadczenia 2. (*) Zaprojektować i połączyć układ realizujący funkcję czterowejściowej bramki NAND przy użyciu bramek NOT i NOR posiadających co najwyżej trzy wejścia. EL3: Grzegorz Graczyk i Anna Janicka 2 / 5

Wynik bramki NAN jest nieprawdziwy wtedy i tylko wtedy, gdy wszystkie dane wejściowe są równe 1. Funkcję taką można przedstawić w postaci minimalnej bez użycia metody Karnaugha i jej wartość wynosi ABCD. Realizacja tej instrukcji wykonana jedynie za pomocą dostępnych bramek to: W = A + B + C + D Schemat realizujący taki warunek logiczny wygląda następująco: Schemat 2. Układ o działaniu 4 wejściowej bramki NAND. CD AB 00 01 11 10 00 1 1 1 1 01 1 1 1 1 11 1 1 1 1 10 1 1 1 0 Tabela 2. Wynik działania schematu 2. Pomiary uzyskane za pomocą schematu 2. są identyczne z przewidywaniami. Dowodzi to poprawnego zrealizowania szukanej funkcji za pomocą układu. 3. Programowalna bramka 9. (***) Zaprojektować i połączyć układ programowalnej bramki logicznej o dwóch wejściach dla danych A i B oraz jednym wyjściu W. Dodatkowo układ posiada wejście sterujące C do wyboru funkcji iloczynu logicznego AND dla C = 0 i sumy logicznej OR dla C = 1. Ponadto drugie wejście sterujące D utrzymywane w stanie 1 powoduje włączenie negacji wyniku, co prowadzi do realizacji funkcja NAND albo NOR. W przypadku D = 0 negacja nie jest wykonywana. Zwrócić uwagę na optymalizację czasu propagacji sygnałów z wejść A i B do wyjścia W przy najmniej korzystnej kombinacji stanów na wejściach C i D. Propagacja sygnału przez więcej niż pięć kolejnych bramek elementarnych świadczy o nieoptymalnym rozwiązaniu. Operacja przedstawiona w tabeli wygląda następująco: ABCD 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 Wynik 0 1 0 1 0 1 1 0 ABCD 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 Wynik 1 0 1 0 0 1 1 0 Tabela 3. Oczekiwane wartości układu. Na podstawie przewidywanych wartości wynikowych przygotujemy tablicę Karnaugha. EL3: Grzegorz Graczyk i Anna Janicka 3 / 5

CD AB 00 01 11 10 00 0 0 1 0 01 1 1 0 1 11 1 0 0 0 10 0 1 1 1 Tabela 4. Tablica Karnaugha dla programowalnej bramki logicznej. Przygotowaną tablice można przedstawić w następującej postaci: W = ((A + B + D)(A + C + D)(B + C + D))((A + B + D)(A + C + D)(B + C + D)) Schemat 3. Układ realizujący wcześniej wymieniony wzór. ABCD 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 Wynik 0 1 0 1 0 1 1 0 ABCD 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 Wynik 1 0 1 0 0 1 1 0 Tabela 5. Wartości odczytane przez układ ze schematu 3. Pomiary uzyskane za pomocą schematu 3. są identyczne z przewidywaniami. Dowodzi to poprawnego zrealizowania szukanej funkcji za pomocą układu. Wnioski W czasie wykonywania ćwiczenia nie wystąpiły żadne błędy. Odpowiadają za to dwa czynniki: brak błędów pomiarowych oraz możliwość całkowitego przewidzenia wyniku (przy założeniu, że sprzęt działa poprawnie). EL3: Grzegorz Graczyk i Anna Janicka 4 / 5

Za pomocą bramki NOR można uzyskać wszystkie rodzaje bramek. Jest to właściwość kluczowa w tym ćwiczeniu, gdyż posługujemy się jedynie bramką NOR oraz NOT - tą drugą konstruujemy dostarczając ten sam sygnał na oba wejścia bramki NOR. Metoda Karnaugha jest skuteczną metodą minimalizacji funkcji, jednak w wypadku budowy układów logicznych kluczowe staje się wielokrotne używanie wyników pośrednich. Metoda zastosowana do minimalizacji wykorzysując wyniki pośrednie polegała na zgadywaniu rozwiązań, co oznacza, że mogą istnieć optymalniejsze rozwiązania przedstawionych problemów. EL3: Grzegorz Graczyk i Anna Janicka 5 / 5