Лабораторная работа №1

Некоторые задачи по электронике
Аватара пользователя

Автор темы
МаэстроZ
Администратор
Администратор
Сообщения: 301
Зарегистрирован: 20 сен 2014, 16:22
Пол: мужской
Имя: Вячеслав
Поблагодарили: 9 раз
Контактная информация:

Лабораторная работа №1

Сообщение МаэстроZ » 25 июн 2023, 19:59

Задание 1. Запустить среду разработки Multisim и собрать на рабочем поле среды Multisim схему для испытания основных и базовых логических элементов (рис. 1), установить в диалоговых окнах компонентов их параметры или режимы работы. Скопировать схему на страницу отчета.
Схема (рис. 1) собрана на двоичных основных [ОR (ИЛИ), AND (И) и NOT (НЕ)] и универсальных (базовых) [NAND (И-НЕ) и NOR (ИЛИ-НЕ)] логических элементах, расположенных в библиотеке Misc Digital/TIL (Цифровые микросхемы/TIL) с уровнем высокого постоянного напряжения 5 В. В схему включены ключи 1, 2, ..., 9, пробники (лампочки) Х1, Х2, …, Х5 с пороговыми напряжениями 5 В, генератор постоянных токов Е1 с напряжением Е = 5 В и логический анализатор XLA1.
logika1.gif
logika1.gif (11.8 КБ) 1261 просмотр

Для удобства измерения сигналов выходы логических элементов подключены к входам 2, 4, 6, 8 и 10 анализатора XLA1 (рис. 2). При моделировании происходит медленная развертка временных диаграмм в окне анализатора. По достижении интервала времени, равного 70–80% ширины окна, следует посредством кнопки <Run/Stop> выключать процесс моделирования.Оперируя ключами 1, 2, …, 9, сформировать все возможные комбинации аргументов х1 и х2 (00, 10, 01 и 11) на входе дизъюнктора (OR), конъюнктора (AND), штриха Шеффера (NAND) и стрелки Пирса (NOR) и записать значения выходных логических функций yk (0 или 1) в таблицу.
Заметим, что если ключ замкнут, то на этот вход элемента будет подана логическая единица (положительный потенциал 5 В), а при
разомкнутом ключе – логический ноль. Поскольку инвертор (NOT) имеет один вход, то для формирования двух значений входного сигнала (логической единицы или логического нуля) достаточно одного ключа 5. Значения функций исследуемых элементов можно контролировать с помощью пробников Х1, Х2, …, Х5: если выходной сигнал элемента равен логической единице, то включенный на выходе этого элемента пробник светится.
Подадим комбинацию 01 (второй ключ замкнут). Что видим - на рисунке ниже:
logika2.gif
logika2.gif (12.25 КБ) 1260 просмотров

Лампа горит - значит на выходе логическая единица. До этого было 00 (оба выключателя замкнуты) - на выходе был логический ноль - лампа не горела.
Подадим комбинацию 10 (первый ключ замкнут). Что видим - на рисунке ниже:
logika3.gif
logika3.gif (16.18 КБ) 1258 просмотров

Лампа горит - значит на выходе логическая единица. Подадим комбинацию 11 (и первый и второй ключ замкнуты). Что видим - на рисунке ниже:
logika4.gif
logika4.gif (16.17 КБ) 1257 просмотров

Лампа горит - значит на выходе логическая единица. Таким образом, для элемента ИЛИ достаточно, чтобы на любом из его входов была логическая единица, либо на обоих входах была логическая единица, чтобы на выходе была логическая единица. И только комбинация двух логических нолей на обоих входах даёт на выходе также логический ноль.
Составим таблицу истинности для данного элемента ИЛИ с двумя входами:
OR.png
OR.png (57.8 КБ) 1235 просмотров


Аватара пользователя

Автор темы
МаэстроZ
Администратор
Администратор
Сообщения: 301
Зарегистрирован: 20 сен 2014, 16:22
Пол: мужской
Имя: Вячеслав
Поблагодарили: 9 раз
Контактная информация:

Re: Лабораторная работа №1

Сообщение МаэстроZ » 25 июн 2023, 22:05

Исследуем элемент И
Подадим комбинацию 00 (оба ключа S3 и S4 разомкнуты). Что видим - на рисунке ниже:
logika5.gif
logika5.gif (21.89 КБ) 1247 просмотров

Как видим, при обоих разомкнутых ключах, т.е. при наличии на обоих входах элемента И логического нуля, на выходе также ноль - лампа не горит
Подадим комбинацию 01 (второй ключ S4 замкнут). Что видим - на рисунке ниже:
logika6.gif
logika6.gif (21.42 КБ) 1247 просмотров

Как видим, при одном замкнутом ключе на одном из входов, т.е. при наличии на нем логической единицы, на выходе ноль - лампа не горит.
Подадим комбинацию 10 (первый ключ S3 замкнут). Что видим - на рисунке ниже:
logika7.gif
logika7.gif (21.46 КБ) 1244 просмотра

Как видим, при одном замкнутом ключе, но уже на другом входе, т.е. при наличии на нем логической единицы, на выходе также ноль - лампа не горит. Т.е. при подаче логической единицы на какой-либо один из входов элемента И на выходе будем получать только логический ноль.
Теперь подадим комбинацию 11 (и первый S3 и второй ключ S4 замкнуты). Что видим - на рисунке ниже:
logika8.gif
logika8.gif (21.09 КБ) 1244 просмотра

Таким образом мы видим, что для того, чтобы на выходе элемента И получить логическую единицу, необходимо и на первый и на второй его вход подать также логическую единицу.
Составим таблицу истинности для данного элемента И с двумя входами:
AND.png
AND.png (57.03 КБ) 1233 просмотра


Аватара пользователя

Автор темы
МаэстроZ
Администратор
Администратор
Сообщения: 301
Зарегистрирован: 20 сен 2014, 16:22
Пол: мужской
Имя: Вячеслав
Поблагодарили: 9 раз
Контактная информация:

Re: Лабораторная работа №1

Сообщение МаэстроZ » 28 июн 2023, 21:32

Исследуем элемент НЕ
У этого элемента всего один вход, поэтому возможны две комбинации, а именно: подача на вход либо логического нуля, либо логической единицы.
Подадим логический ноль. Что видим - на рисунке ниже:
logika9.gif
logika9.gif (21.06 КБ) 1240 просмотров

Лампа горит. Таким образом, при подаче логического нуля на вход элемента НЕ, на его выходе получим обратную величину - логическую единицу.
Подадим логическую единицу. Что видим - на рисунке ниже:
logika10.gif
logika10.gif (21.24 КБ) 1240 просмотров

Лампа не горит. Таким образом, при подаче логической единицы на вход элемента НЕ, на его выходе получим обратную величину - логический ноль.
Составим таблицу истинности для данного элемента НЕ:
NOT.png
NOT.png (55.53 КБ) 1232 просмотра

Аватара пользователя

Автор темы
МаэстроZ
Администратор
Администратор
Сообщения: 301
Зарегистрирован: 20 сен 2014, 16:22
Пол: мужской
Имя: Вячеслав
Поблагодарили: 9 раз
Контактная информация:

Re: Лабораторная работа №1

Сообщение МаэстроZ » 01 июл 2023, 11:19

Исследуем элемент И-НЕ
Подадим комбинацию 00 (оба ключа S6 и S7 разомкнуты). Что видим - на рисунке ниже:
logika11.gif
logika11.gif (21.1 КБ) 1238 просмотров

Лампа горит, т.е. на выходе логическая единица.
Подадим комбинацию 01 (ключ S6 разомкнут, а S7 замкнут). Что видим - на рисунке ниже:
logika12.gif
logika12.gif (16.14 КБ) 1236 просмотров

Лампа горит, т.е. на выходе логическая единица.
Подадим комбинацию 10 (ключ S6 замкнут, а S7 разомкнут). Что видим - на рисунке ниже:
logika13.gif
logika13.gif (16.14 КБ) 1236 просмотров

Лампа горит, т.е. на выходе логическая единица.
Подадим комбинацию 11 (оба ключа S6 и S7 замкнуты). Что видим - на рисунке ниже:
logika14.gif
logika14.gif (21 КБ) 1236 просмотров

В этом случае лампа не горит, т.е. на выходе логический ноль.
Составим таблицу истинности для заданного элемента И-НЕ с двумя входами:
NAND.png
NAND.png (58.53 КБ) 1231 просмотр

Аватара пользователя

Автор темы
МаэстроZ
Администратор
Администратор
Сообщения: 301
Зарегистрирован: 20 сен 2014, 16:22
Пол: мужской
Имя: Вячеслав
Поблагодарили: 9 раз
Контактная информация:

Re: Лабораторная работа №1

Сообщение МаэстроZ » 02 июл 2023, 12:20

Исследуем элемент ИЛИ-НЕ
Подадим комбинацию 00 (оба ключа S8 и S9 разомкнуты). Что видим - на рисунке ниже:
logika15.gif
logika15.gif (20.9 КБ) 1235 просмотров

Лампа горит, т.е. на выходе логическая единица.
Подадим комбинацию 01 (ключ S8 разомкнут, а S9 замкнут). Что видим - на рисунке ниже:
logika16.gif
logika16.gif (21.21 КБ) 1235 просмотров

Лампа не горит, т.е. на выходе логический ноль.
Подадим комбинацию 10 (ключ S8 замкнут, а S9 разомкнут). Что видим - на рисунке ниже:
logika17.gif
logika17.gif (21.33 КБ) 1235 просмотров

Лампа также не горит, т.е. на выходе логический ноль.
Подадим комбинацию 11 (ключ S8 замкнут, а S9 тоже замкнут). Что видим - на рисунке ниже:
logika18.gif
logika18.gif (21.15 КБ) 1235 просмотров

Лампа и в этом случае не горит, т.е. на выходе также логический ноль.
Составим таблицу истинности для заданного элемента ИИЛИ-НЕ с двумя входами:
NOR.png
NOR.png (59.04 КБ) 1230 просмотров

Аватара пользователя

Автор темы
МаэстроZ
Администратор
Администратор
Сообщения: 301
Зарегистрирован: 20 сен 2014, 16:22
Пол: мужской
Имя: Вячеслав
Поблагодарили: 9 раз
Контактная информация:

Re: Лабораторная работа №1

Сообщение МаэстроZ » 02 июл 2023, 13:12

Покажем окончательную сводную таблицу для рассмотренных логических элементов:
таблица_истинности.jpg
таблица_истинности.jpg (32.06 КБ) 1229 просмотров


Вернуться в «Электроника»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость