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.