uniwersytet śląski instytut fizyki zakład metod komputerowych fizyki i

UNIWERSYTET ŚLĄSKI
INSTYTUT FIZYKI
ZAKŁAD METOD KOMPUTEROWYCH FIZYKI I ELEKTRONIKI
PRACOWNIA ELEKTRONICZNA
ĆWICZENIE NR 1-B
BADANIE UKŁADÓW LOGICZNYCH
I. CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest poznanie podstawowych funktorów logicznych z szeregu
cyfrowych układów scalonych TTL i CMOS oraz projektowanie i budowa podstawowych
układów logicznych
powszechnie stosowanych w automatyce i technice cyfrowej.
II. WYMAGANE WIADOMOŚCI
l. Znajomość zasad i praw algebry Boole'a.
2. Znajomość podstawowych właściwości elementów scalonych CMOS
3. Znajomość zasad zapisu funkcji logicznych oraz zasad minimalizacji funkcji logicznych.
1
III. PRZEBIEG ĆWICZENIA
1. BADANIE ELEMENTARNYCH FUNKTORÓW NAND
Sporządzić tabelę zależności dla 3 wejściowych funktorów NAND. Wyniki z pomiaru
zanotować w tabeli:
__________
y
a
0
0
0
0
1
1
1
1
a *b*c
b
0
0
1
1
0
0
1
1
c
0
1
0
1
0
1
0
1
yteor.
y1zm. y2zm.
Z dostępnych funktorów 2-wejsciowych NAND skonstruować funktor 3-wejściowy NAND.
Wyniki pomiarów zamieścić w powyższej tabelce.
2. BADANIE ELEMENTARNYCH FUNKCJI BOOLOWSKICH
Zrealizować praktycznie następujące funkcje i sporządzić dla nich tablicę zależności:
y
ab ac bc
y
ab ab
y
a b c ab c abc
3. BADANIE UKŁADÓW ARYTMETYCZNYCH
a) Znaleźć wyrażenie opisujące pracę sumatora 1 bitowego, zaprojektować jego układ
logiczny. Sporządzić tablicę zależności badanego sumatora.
b) Znaleźć wyrażenie opisujące pracę układu różnicy liczb 1 bitowych, zaprojektować jej
układ logiczny i sporządzić tablicę zależności.
2
IV. OPRACOWANIE WYNIKÓW POMIAROWYCH
1. Narysować schemat ideowy bramek 3 wejściowego NAND w technice CMOS.
2. Narysować schematy logiczne badanych funkcji logicznych oraz zamieścić ich tablice
zależności.
3. Sporządzić wykresy czasowe dla badanych funkcji (punkt III .2 ).
4. Przeprowadzić syntezę układów sumatora 1-bitowego i układów różnicy liczb 1-bitowych
(punkt III. 3.), na podstawie tabeli zależności i przebiegów czasowych.
V. LITERATURA
1.
A. Filpkowski, ”Ukady elektroniczne analogowe i cyfrowe” EIT 2005r.
2.
J. Kalisz, ”Podstawy elektroniki cyfrowej” WKŁ 2002r
3.
P. Horowitz, W Hill, ”Sztuka elektroniki” WKŁ 2002r.
4.
M. Pióro, ”Podstawy elektroniki” WSiP 2005r.
5.
A. Chwaleba, ”Pracownia elektroniczna” WSiP 2002r.
6.
J. Piecha, ”Elementy cyfrowe TTL” Skrypt Uniwersytetu Śląskiego 1985.
3