Самостоятельная подготовка
2.1 Проработайте рекомендуемую литературу [7, 10] и методические указания к лабораторной работе.
2.2 Проверьте свою готовность к выполнению работы, ответив на следующие вопросы:
- на скольких выходных шинах дешифратора может быть одновременно уровень нуля, уровень единицы?
- в чем состоит различие между дешифратором и демультиплексором?
- нарисуйте структурную схему шифратора;
- запишите переключательную функцию для мультиплексора;
- что называют цифровым компаратором?
- нарисуйте схему одноразрядного сумматора, объясните его работу.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
3.1 Создайте проект для работы в среде Quartus II.
3.2 В окне графического редактора Quartus II соберите схему двухвходового дешифратора-демультиплексора (согласно рисунку 2.1 (а)).
Рисунок 2.1
3.3 Подключите входные и выходные контакты к внешним выводам ПЛИС (согласно рисунку 2.1 (в)).
3.4 Загрузите файл конфигурации в ПЛИС.
3.5 Исследуйте собранную схему. Составьте таблицу состояний.
3.6 В соответствии с законами дуальности де Моргана (3.1) соберите схему восьмивходового шифратора (рисунок 2.2). Для этого используйте логические элементы 4И-НЕ:
(3.1)
![]() |
Рисунок 2.2
3.7 Исследуйте собранную схему. Составьте таблицу состояний. Сравните полученные результаты для шифратора, реализованного на элементах 4ИЛИ.
3.8 Соберите схему двухканального мультиплексора (рисунок 2.3). Проверьте ее работоспособность, подавая сигналы разрешения с переключателя SW0, а сигналы на входы X0 и X1 с кнопок KEY0 и KEY1, фиксируя состояния выходов с помощью светодиодных индикаторов.
.
Рисунок 2.3
3.9 Соберите на базе трех двухканальных мультиплексоров схему четырехканального мультиплексора (Рисунок 2.4) .
![]() |
Рисунок 2.4
3.10 Исследуйте собранную схему. Составьте таблицу состояний.
3.11 Соберите схему цифрового компаратора (рисунок 3.5, а). Структурная схема компаратора приведена на рисунке 2.5,(б), схема замещения элемента на рисунке 3.5, (в).
Рисунок 3.5
3.12 Исследуйте схему. Составьте таблицу состояний.
3.13 Соберите схему одноразрядного полусумматора (рисунок 3.6).
Рисунок 3.6
3.14 Для собранной схемы составьте таблицу состояний.
3.15 Соберите схему одноразрядного сумматора (рисунок 2.7).
3.18 Исследуйте сумматор. Составьте таблицу состояний.
Рисунок 2.7
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
4.1 Что такое дешифратор, принцип работы, структурная схема.
4.2 Что такое прямоугольный дешифратор? Каскадирование дешифраторов.
4.3 Демультиплексор. Запишите переключательную функцию. В чём состоит отличие демультиплексора от дешифратора?
4.4 Шифраторы. Что такое приоритетный шифратор? Каскадирование шифраторов.
4.5 Мультиплексоры. Особенности работы. Способы построения мультиплексоров в ТТЛ и МДП логике.
4.6 Каскадирование мультиплексоров. Привести примеры.
4.7 Цифровые компараторы. Переключательная функция. Каскадирование компараторов.
4.8 Комбинационные сумматоры. Переключательная функция. Каскадное соединение сумматоров.
4.9 Сумматоры с параллельным переносом. Вычитание двоичных чисел.
4.10 Комбинационные умножители. Умножители с повышенным быстродействием. Умножение чисел в дополнительном коде.
Литература
1. Агаханян Т.М. Интегральные микросхемы. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 464 с.
2. Букреев И.Н., Мансуров Б.М., Горячев В.И. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М.: Советское радио, 1975.
3. Васильев В.И., Гусев Ю.Н. и др. Электронные промышленные устройства. - М.: Высш. шк., 1988.
4. Зельдин Е.А. Цифровые интегральные микросхемы в информационно-измерительной аппаратуре. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр.отделение, 1986.
5. Кармазинский А.Н. Синтез принципиальных схем цифровых элементов на МДП-транзисторах. М.: Радио и связь, 1983 г.
6. Мальцева Л.А. и др. Основы цифровой электроники. - М.: Радио и связь, 1987.
7. Потемкин И.С. Функциональные узлы цифровой электроники. -М.: Энергоатомиздат, 1988. - 320 с.
8. Савельев А.Я. Прикладная теория цифровых автоматов: - М.: Высш. шк., 1987.
9. Скаржена В.А., Луценко А.Н. Электроника и микросхемотехника: Учебник: -К.: Вища шк., 1989. - 432 с.
10. Цифровые устройства на микросхемах / Под ред. В.Л. Волчека, Е.Г.Ойхмана / - М.: Энергия, 1975.
11. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. -М.: Радио и связь, 1988. - 352 с.