ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Схемотехника цифровых устройств
Учебно-методическое пособие
ПЕНЗА
ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДОВ СИНТЕЗА И АНАЛИЗА
КОМБИНАЦИОННЫХ СХЕМ
Цель работы: изучить методы синтеза и анализа комбинационных схем, методы минимизации, макетирования и испытания комбинационных схем, изучить одноразрядный комбинационный сумматор.
Общие сведения
Синтезируемые в процессе выполнения работы схемы должны быть ориентированы при работе со стендом на элементы, имеющиеся на стенде. Это элементы типа ЛА4, ЛА1, выполняющие функцию NИ-НЕ с числом входов N=3 или 4, а также элементы ЛР1, ЛР3, выполняющие функции 2-2И-ИЛИ-НЕ и 2-2-2-3И-ИЛИ-НЕ соответственно. То есть при необходимости выполнения функции НЕ придётся использовать многовходовой инвертирующий элемент типа 3И-НЕ и избавляться от посторонних в этом применении входов. Можно учитывать, что элементы стенда выполнены по технологии ТТЛ. Возникнут проблемы и при необходимости реализации функции ИЛИ. Условные обозначения элементов стенда предложены на рисунке 9. К выходам элементов ЛР1 и ЛР3 имеются инверторы, что позволяет получить логическую функцию без инверсии.
Рис. 9. Условные обозначения логических элементов стендов
При выполнении работы на компьютере следует использовать иностранные аналоги отечественных элементов. Таблица соответствия иностранных и отечественных элементов предложена в приложении. Если аналог не найден, используйте имеющиеся модели элементов, на которых, как вы считаете, возможно решение поставленной задачи. При этом вы должны самостоятельно или с помощью преподавателя разобраться в работе используемой микросхемы, при необходимости обращаясь к помощи (F1) при отмеченном цветом изображении элемента.
В данной работе можно пользоваться элементами из библиотеки «Logic Gates». Сравнительные условные обозначения с выполняемыми логическими функциями предложены в таблице 1.
Задание для подготовки к лабораторной работе
1.Изучить теоретические положения, используя рекомендованную литературу и лекционный материал (страницы с 6 по 26 конспекта лекций [Л.А.Брякин. Основы схемотехники цифровых устройств: конспект лекций. – Пенза: Изд. Пенз.гос. ун-та, 2006. – 104 стр.]).
2. Подготовиться к выполнению работы, составив для каждого пункта задания таблицы истинности реализуемых функций, выполнить необходимую по заданию минимизацию, составить схемы с учётом имеющихся моделей элементов. При использовании компьютера в отчёт необходимо представить копии набранных схем, временные диаграммы работы схемы с комментарием. Временные диаграммы могут быть построены путём перебора состояний входных сигналов тумблерами и контролем при этом состояний выходного сигнала или могут быть сформированы на экране осциллографа или на модели логического анализатора в автоматическом режиме.
Символом * помечаются пункты задания, выполнение которых определяет преподаватель. Если нет указания преподавателя, то студент может сам определить необходимость выполнения отмеченного пункта.
Таблица 1
| УГО в EWB версии 5 |  |  |  |  |  | |
| УГО, принятое у нас | |  | ||||
| Название. Функция | Инвертор | Конъюнктор | Конъюнктор с отрицанием или NAND | Дизъюнктор | Дизъюнктор с отрицанием или NOR | Исключающее ИЛИ  |
| С учётом числа входов n | НЕ | nИ | nИ-НЕ | nИЛИ | nИЛИ-НЕ |
