Методическое пособие включает в себя двенадцать лабораторных работ, охватывающих в основном работы по изучению цифровых имс и схемотехнику, рассчитанных на 2 или 4 часа




НазваниеМетодическое пособие включает в себя двенадцать лабораторных работ, охватывающих в основном работы по изучению цифровых имс и схемотехнику, рассчитанных на 2 или 4 часа
страница2/4
Дата публикации25.02.2013
Размер0.53 Mb.
ТипМетодическое пособие
uchebilka.ru > Информатика > Методическое пособие
1   2   3   4

6. Плата П6.
Принципиальная схема платы приведена на рис. 7.

В состав платы входят:

- блок ввода данных (операндов К и В); кода S операций, выполняемых АЛУ; адресов А ячейки памяти ОЗУ. Блок состоит из кнопки SB1, формирователя F и счетчика D10. Для ввода данных (любого четырехразрядного числа) нажимают необходимое число раз на кнопку SB1. Набранное число с выходов D10 через мультиплексор D2 может поступать в общую шину, которая подключена к информационным входам всех оперативных регистров, а также к блоку индикации БИ. Для контроля по БИ за набираемым числом необходимо мультиплексор (D2) переключить для приема чисел с входов X. Это осуществляет ся подачей на адресный вход А микросхемы D2 логического сигнала О (кнопка SB2 не нажата);

- арифметическо - логическое устройство (D9). Значение операндов К и В, а также кодов выполняемых операций S подаются от соответствующих регистров (D5, D6, D7), управляющий сигнал М (логические или арифметическо - логические операции) - от тумблера SA5. На индикацию (светодиод HL9) выводится сигнал переноса РО старший разряд (переполнение разрядной сетки). Результат операции, выполненной АЛУ, записывается в регистр - аккумулятор (D10), совмещенный со счетчиком блока ввода данных. Для перевода D10 режим регистра - аккумулятора на вход V микросхемы D10 подают логический 0. Этому режиму соответствует свечение светодиода;

- блок оперативных регистров RG-S, RG-K, RG-B, RG-A (D7, D5, D6, D8), в которые может быть записана необходимая информация с общей шины. Для записи этой информации на вход С соответствующего регистра подается управляющий сигнал с уровнем логической 1. Контроль этих сигналов осуществляется светодиодами HL4, HL2, HL3, HL5;

- оперативное запоминающее устройство ОЗУ, выполненное на ИМС К155РУ2 (D4) и четырех инверторов Dll.l - D11.4. ОЗУ емкостью 16 четырехразрядных слов. Выбор необходимого слова - адресный с помощью сигнала А4 - А1. Информация по выбранному адресу записывается с общей шины (входы D4 - D1) по сигналу записи W = 0. Этот режим сопровождается свечением светодиода HL8. При W = 1 (HL8 не светится) ОЗУ находится в режиме считывания информации. Так как ИМС ОЗУ имеет только инверсные выходы, то для работы с информацией в прямом коде поставлены дополнительные инверторы Dl 1.1 -Dl 1.4. Для передачи информации с выхода ОЗУ в общую шину необходимо на адресный вход А мультиплексора общей шины (ИМС D2) нажатием кнопки SB2 подать сигнал с логическим уровнем 1. Этому режиму соответствует светящийся светодиод HL1;

- дешифратор кода команд на ИМС D1 и D3, переключателях SA1, SA2, SA3 и SB3. В зависимости от набранного переключателями SA1 - SA3 кода, при нажатии кнопки SB3 на одном из семи используемых выходов дешифраторов D1 появится сигнал с уровнем логического 0. Сигналы с выходов "0" - "4",

проинвентированные в ИМС D3, поступают на входы С регистров D5 - D8 и вход R счетчика D10 (высоким уровнем).

Наличие этих сигналов контролируется по свечению индикаторов HL2 - HL6 и определяется режим записи информации общей шины соответствующий регистр (сигналы "0" - "3") или режим сброса (установки выходов в "0") счетчика ввода информации (сигнал "4"). Сигналы с "5" и "6" выходов дешифратора D1 поступают на управляемые устройства без дополнительной инверсии. Однако для индикации этих режимов на светодиоды HL7 и HL9 они переходят через инверторы D3.6 и D11.6. Коды всех команд и соответствующая им индикация приведена в таблице 4.



Карта 6.1. Позволяет исследовать АЛУ. При нажатии кнопки SB2 общая шина подключается к выходу счетчика D10. Набирая любую необходимую информацию (кнопка SB1), контролируемую по индикатору HL1, переписывает ее в регистр кода операций или операндов. Вывод информации на АЛУ на индикатор HL1 осуществляют сигналом, подаваемым на вход V микросхемы D10.

Карта 6.2. Предназначена для исследования модуля микропроцессора с встроенным ОЗУ и мультиплексированием общей шины. Возможные режимы работы описаны в таблице 4. Индикация содержимого ячейки ОЗУ обеспечивается при нажатой кнопке SB2, (в этом случае светится светодиод HL1).

Карта 6.3. Предназначена для исследования ОЗУ и мультиплексного способа организации общей шины. Является упрощенным вариантом карты 6.2, в которой исключено АЛУ и сопровождающие его регистры.

Лабораторная работа № 1.
Выполнение арифметических операций над числами с фиксированной и плавающей запятой.
Цель работы: Приобретение теоретических навыков по представлении целых десятичных чисел в двоичной системе счисления и форм их представления.
Контрольные вопросы:
1.Системы счисления. Основные положения.

2. Позиционные и непозиционные системы счисления.

3. Понятие обратного и дополнительного кода.

4. Правила перевода правильных дробей.

5. Двоичное округление (усечение).

6. Переполнение разрядной сетки, машинные нули.

7. Формула представления не целых (дробных) двоичных чисел.

8. Формы представления двоичных чисел с фиксированной и пла-

вающей запятой.
Лабораторное задание:
Даны десятичные числа (по усмотрению преподавателя):

Dl = ...

D2= ...

D3 = ... при чем Dl < D2

Необходимо:

  1. Dl и D2 перевести в двоичную систему счисления

В1 = ...

В2 = ...

2. Выполнить арифметическое вычитание с представлением В2 в дополнительном коде.

В1 - В2 = ...

3. Перевести D3 в двоичную систему счисления с заданным числом m (m = ..) и произвести двоичное округление.

В3 = ...

4. Представить ВЗ в форме с фиксированной запятой если длина разрядной сетки равна 8.

ВЗ = ...

5. Представить ВЗ в форме с плавающей запятой (мантиссу нормализовать в пределах 0.1 = <М <1, длина Рс произвольная)
ВЫВОДЫ:

Лабораторная работа № 2.
Выполнение арифметических операций над двоично-десятичными числами.
Цель работы: Приобретение теоретических навыков по переводу чисел из двоичной системы в двоично-десятичную и выполнение арифметических действий над числами.
Контрольные вопросы:
1. Правила перевода в двоично-десятичную систему счисления.

2. Понятие разрядной сетки.

3. Преимущества и недостатки двоично-десятичной системы.

4. Представление чисел в восьмеричной и шестнадцатеричной системах счисления.

5. Выполнение арифметических операций над BCD числами.

6. Перевод чисел из двоичной в восьмеричную и шестнадцатеричную систему счисления.

7. Кодирование чисел.
Лабораторное задание.
Дано два десятичных числа: D1 = ... D2 = ...

Необходимо их представить:

  1. В двоично-десятичной системе счисления

BCD1 = ...

BCD2 = ...

2. С помощью разрядной сетки перевести BCD1 и BCD2 в двоичную систему исчисления и наоборот.

В1=... В2 = ...

3. Выполнить арифметические действия:
1. В1 + В2 =

2. В1 - В2 =

3. В1 * В2 =

4.BCD1+BCD2

5. BCD2-BCD1
ВЫВОДЫ:

Лабораторная работа № 3.
Минимизация переключательных функций.
Цель работы: Ознакомление и применение методов минимизации переключательных функций и построение цифровых устройств с помощью логических функций.
Контрольные вопросы:
1. Основные этапы построения цифровых устройств на логических элементах.

2.Составление логических функций нормальной дизъюнктивной и

конъюнктивной формах (СДНФ, СКНФ).

3. Суть и необходимость минимизации логических функций.

4. Аналитический способ минимизации.

5. Минимизация 2-х, 3-х и 4-х переменных логических функций.

6. Карты Карно и диаграмма Вейча.

7. Минимизация логических функций с помощью мультиплексоров.

8. Производные логические элементы, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ.
Лабораторное задание:

Дана логическая функция 4-х переменных у = f (xi, хг, хз Х4) выполняющая задачу определенного значения, таблица истинности которая имеет следующий вид:

X1

X2

X3

Х4

У

0

0

0

0

b0

0

0

0

1

b1

0

0

1

0

0

0

0

1

1

1

0

1

0

0

0

0

1

0

1

1

0

1

1

0

b2

0

1

1

1

b3

1

0

0

0

0

1

0

0

1

1

1

0

1

0

b4

1

0

1

1

b5

1

1

0

0

1

1

1

0

1

0

1

1

1

0

b6

1

1

1

1

b7

где, у = b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 - определяется по заданию преподавателя.
1. Составить СДНФ и СКНФ заданной функции.

2. Минимизировать ее аналитическим способом.

3. Построить по полученной логической формуле цифровое устройство выполняющее функции поставленной задачи.

4. Минимизировать данную логическую функцию с помощью карт Карно и построить цифровое устройство.

5. Сравнить оба варианта построения цифрового устройства.

6. Реализовать полученную логическую функциюцию в одном из базисов И-НЕ либо ИЛИ-НЕ ( по заданию преподавателя)
^ ВЫВОДЫ:

Лабораторная работа №4
Исследование основных логических элементов и простейших комбинационных устройств.
Цель работы: Исследовать логические элементы и комбинационные устройства

Работа проводится на плате П.1 с технологическими картами 1.1 -1.9. На этих картах изображена принципиальная схема исследуемого устройства в виде соединений логических элементов, выполняющих какие-то логические функции.
Контрольные вопросы:
1. Основные, наиболее распространенные серии микросхем и их технические характеристики.

2. УГО микросхем, условия применения и эксплуатации.

3. Сформулируйте определение переключательной функции.

4. Переход от формульного представления ЛФ к табличному и наоборот

5. Переход от логического представления функций к комбинационным схемам и наоборот.

6. В чем сущность задачи анализа и синтеза комбинационных схем?

7. Основные этапы синтеза комбинационных схем.

8. В чем заключается операторное представление логических функций?

9. Установить, какие узлы базового элемента ТТЛ определяют вид переходной характеристики и тип выполняемой логической функции.

10. Пользуясь законами алгебры логики, преобразовать заданную преподавателем схему в более простой вид.

11. Как изменятся логические функции заданных преподавателем устройств, если все его прямые входы и выходы изменить на инверсные?

12. Привести примеры устройств, выполняющих логические функции из области электротехники, оптики и т. д.
Домашнее задание.
1. Изучить основы алгебры логики. Выписать основные логические функции двух переменных и основные законы алгебры логики.

2. Ознакомиться с элементной базой ТТЛ. Зарисовать принципиальную схему базового элемента ТТЛ. Уметь объяснить его работу.

3. Зарисовать условно - графические обозначения изучаемых логических элементов.

4. Продумать и зарисовать в тетради схемотехническую реализацию всех логических функций (И, НЕ, ИЛИ исключающее ИЛИ, ИЛИ - НЕ) на элементах типа И - НЕ.

5. Зарисовать в тетради схемы комбинационных устройств, реализующих функцию сравнения двух пар чисел, а также одноразрядный сумматор.
Лабораторное задание.


  1. Проанализировать работу светодиодного индикатора стенда для определения уровней логических сигналов, проверить его работу с помощью осциллографа.

  2. Последовательно используя технологические карты, исследовать работу изучаемых логических устройств. Комбинации входных сигналов набирать с помощью тумблеров SA1- SA4.

  3. По результатам исследований составить таблицы истинности для каждого устройства.

4.Манипулируя переключателями, составить таблицу истинности исследуемого устройства, определить логическую функцию и записать её через операции И, ИЛИ, НЕ, определить тип каждого логического элемента, входящего в устройство.

Для наиболее сильных учащихся задание можно усложнить, выдавая вместо карт, самодельные карты-функции , на которых вместо принципиальной схемы из нескольких логических элементов имеется обозначение только одного многополюсника с необходимым числом входов и выходов.

В ходе лабораторной работы исследуются

- элемент И-НЕ для положительной логики или ИЛИ-НЕ для отрицательной логики (Карта 1.1)

- элемент ИЛИ-НЕ для положительной логики или И-НЕ для отрицательной логики (Карта 1.3)

- Элемент И ( Карта 1.2)

- Элемент ИЛИ (Карта 1.4)

- Элемент ИСКЛЮЧАЕЩЕЕ ИЛИ (Карта 1.5)

- Элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ (Карта 1.6)

- Трехразрядное устройство проверки на ЧЕТНОСТЬ (Карта 1.7)

- Устройство сравнения двух двухразрядных чисел (Карта 1.8)

- Двоичный одноразрядный сумматор (Карта 1.9)
1   2   3   4

Похожие:

Методическое пособие включает в себя двенадцать лабораторных работ, охватывающих в основном работы по изучению цифровых имс и схемотехнику, рассчитанных на 2 или 4 часа iconМетодическое пособие для студентов специальностей 200900 "Сети связи и системы коммутации"
Пособие представляет собой руководство к выполнению лабораторных работ по курсам “Математика и информатика”, “Вычислительная математика”,...

Методическое пособие включает в себя двенадцать лабораторных работ, охватывающих в основном работы по изучению цифровых имс и схемотехнику, рассчитанных на 2 или 4 часа iconМетодические указания к выполнению лабораторных и контрольных работ по дисциплине аппо
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов, обучающимся по специальностям 050103 «Программное обеспечение автоматизированных...

Методическое пособие включает в себя двенадцать лабораторных работ, охватывающих в основном работы по изучению цифровых имс и схемотехнику, рассчитанных на 2 или 4 часа iconМетодическое пособие по изучению программирования в интегрированной...
Методическое пособие по изучению программирования в интегрированной среде turbo pascal 0

Методическое пособие включает в себя двенадцать лабораторных работ, охватывающих в основном работы по изучению цифровых имс и схемотехнику, рассчитанных на 2 или 4 часа iconУчебно-методическое пособие к выполнению курсовой работы по дисциплине «маркетинг»
В пособии определены общие указания по выполнению курсовых работ, приведены темы и соответствующий теме план разработки курсовой...

Методическое пособие включает в себя двенадцать лабораторных работ, охватывающих в основном работы по изучению цифровых имс и схемотехнику, рассчитанных на 2 или 4 часа iconИ. О. Архипов Методическое пособие по самостоятельному изучению системы...
Учебное пособие содержит теоретические сведения и рекомендации по самостоятельному изучению пакета математического моделирования...

Методическое пособие включает в себя двенадцать лабораторных работ, охватывающих в основном работы по изучению цифровых имс и схемотехнику, рассчитанных на 2 или 4 часа iconЛабораторная работа №18
Создайте презентацию, иллюстрирующую Ваши достижения при изучении курса "Основы информатики": представьте себя, покажите темы работ,...

Методическое пособие включает в себя двенадцать лабораторных работ, охватывающих в основном работы по изучению цифровых имс и схемотехнику, рассчитанных на 2 или 4 часа iconКодекс одитора
Это пособие включает в себя все необходимые базовые сведения об основных принципах э-метра и навыках работы с ним

Методическое пособие включает в себя двенадцать лабораторных работ, охватывающих в основном работы по изучению цифровых имс и схемотехнику, рассчитанных на 2 или 4 часа iconУчебно-методическое пособие (для студентов дневной формы обучения...
Учебно-методическое пособие предназначено для того, чтобы помочь студентам начать использовать современное программное обеспечение...

Методическое пособие включает в себя двенадцать лабораторных работ, охватывающих в основном работы по изучению цифровых имс и схемотехнику, рассчитанных на 2 или 4 часа iconИ. И. Мечникова Институт математики, экономики и механики
Методическое пособие к базовому курсу «Базы данных и информационные системы» содержит краткое описание языка структурированных запросов...

Методическое пособие включает в себя двенадцать лабораторных работ, охватывающих в основном работы по изучению цифровых имс и схемотехнику, рассчитанных на 2 или 4 часа iconУчебное пособие, методические рекомендации и лабораторные работы...
В пособии приведены описания лабораторных работ и методические указания к их выполнению, а также приложения, содержащие справочные...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<