Минимизация ФАЛ. Разработка функциональной схемы управления семисегментным индикатором.

Лабораторная работа № 1

Системы счисления. Виды представления чисел. Принципы Фон Неймана.

Задание:

1. Даны числа A, B, C, D. Согласно выданному варианту необходимо:

1.1. Перевести числа в двоичную, восьмеричную, шестнадцатеричную, двоично-десятичную систему счисления.

1.2. Записать числа A, B, C, D, -B, -D в прямом, обратном, дополнительном коде, используя 8-битное представление (старший бит – знак, следующие 7 – значащие разряды)

1.3. Записать числа A, B, C, D, -B, -D в обратном модифицированном и дополнительном модифицированном коде используя 9-битное представление (два старших бита – знак, следующие 7 – значащие разряды)

1.4. Выполнить операции: A+B; A-B; C+D; C-D в прямом, обратном, дополнительном, обратном модифицированном и дополнительном модифицированном коде.

1.5. Выполнить операции A*B, C*D в прямом, обратном и дополнительном коде.

2. Дайте оценку роли, которую принципы Фон Неймана сыграли в развитии вычислительной техники и насколько они актуальны в настоящее время.

При выполнении пункта 1. подробно показать в отчете процесс выполнения арифметических операций и процесса перевода чисел из одной системы счисления в другую.

Содержание отчета:

1. Титульный лист.

2. Задание.

3. Процесс перевода чисел A, B, C, D в двоичную, восьмеричную, шестнадцатеричную, двоично-десятичную систему счисления.

4. Запись чисел A, B, C, D, -B, -D в прямом, обратном, дополнительном коде, используя 8-битное представление.

5. Запись чисел A, B, C, D, -B, -D в обратном модифицированном и дополнительном модифицированном коде используя 9-битное представление.

6. Процесс вычисления A+B; A-B; C+D; C-D в прямом, обратном, дополнительном, обратном модифицированном и дополнительном модифицированном коде.

7. Процесс вычисления A*B, C*D в прямом, обратном и дополнительном коде.

8. Ответ на теоретический вопрос.

Таблица 1.1 – Варианты заданий

№ варианта

A

B

C

D

Продолжение таблицы 1.1

№ варианта
A
B
C
D

Лабораторная работа № 2

Минимизация ФАЛ. Разработка функциональной схемы управления семисегментным индикатором.

Задание:

1. Для выданного варианта (таблица 1) составить систему из 7 ФАЛ (F_A, F_B, F_C, F_D, F_E, F_F, F_G). Вид и обозначение сегментов индикатора представлен на рисунке 1.

2. Минимизировать систему ФАЛ с использованием карт Карно.

3. Составить функциональную схему управления индикатором.

4. Ответить на теоретические вопросы.

Содержание отчета:

1. Титульный лист.

2. Задание.

3. Таблица истинности системы ФАЛ.

4. Карты Карно для всех ФАЛ.

5. Аналитическая запись минимизированных ФАЛ.

6. Ответ на теоретический вопрос.

7. Функциональная схема управления индикатором.

Рисунок 1 – Вид и обозначение сегментов индикатора

Таблица 2.1 – Варианты заданий

X1

X2

X3

X4

A

*

*

*

*

*

C

*

A

*

П

*

-

H

*

*

P

*

*

*

*

*

*

A

*

*

С

*

*

B

*

-

L

*

h

*

P

D

H

*

*

*

*

d

*

]

U

*

H

A

*

C

*

*

*

*

*

A

*

C

*

*

*

*

*

E

*

L

E

*

*

A

E

*

**

*

[

*

C

*

F

*

*

H

L

S

d

*

*

*

F

F

A

*

U

*

*

A

*

*

]

*

*

*

*

*

*

*

[

*

*

A

H

A

*

*

*

H

B

*

*

*

E

*

*

*

F

B

S

A

У

E

*

-

*

A

C

*

L

*

*

*

F

*

№ вопроса

0,24

Продолжение таблицы 2.1

X1

X2

X3

X4

C

A

*

E

C

*

*

*

*

C

*

*

F

*

*

*

*

*

*

S

H

*

F

L

*

*

A

[

H

*

C

*

*

F

*

*

*

*

A

*

B

*

F

*

*

L

*

*

*

]

*

*

-

*

*

L

A

*

A

*

A

*

E

*

C

*

F

F

*

*

*

C

*

]

*

B

H

C

E

*

*

A

П

L

*

*

*

**

П

*

*

[

*

]

L

П

*

*

P

*

*

*

*

H

*

*

[

*

Р

*

[

d

H

*

*

*

№ вопроса

* – все сегменты неактивны

Дать определение следующим понятиям:

1. Комбинационная схема

2. Триггер

1. Функциональная схема
2. Цифровой автомат
3. Регистр
4. Автомат Мили
5. Дешифратор
6. Автомат Мура
7. Базис логических функций

10. Сумматор

11. Шифратор

12. Мультиплексор

1. Минимизация комбинационной схемы
2. Счетчик
3. Каноническое представление функции алгебры логики
4. Синхронный и асинхронный триггер

17. Автомат

1. Реверсивный счетчик
2. Сдвиговый регистр

20. Логическая переменная

21. Логическая функция

22. Конъюнкция

23. СНДФ

24. Цель минимизации комбинационной схемы

25. Дешифратор

Лабораторная работа №3