This is an old revision of the document!
Table of Contents
Laboratorium AITUC
Materiały dla studentów kierunku N1Z Informatyka studia inżynierskie zaoczne. Przedmiot Arytmetyka i Teoria Układów Cyfrowych - laboratorium.
Uwagi praktyczne przed rozpoczęciem zajęć
W laboratorium stosowane są komponenty wykonane w technologii TTL. W praktyce oznacza to, że logiczne zero jest reprezentowane za pomocą napięcia bliskiego 0V, logiczna jedynka napięciem w okolicy +5V.
Szafy labortoryjne składają się z modułów, które realizują poszczególne operacje, przedstawione na panelu przednim. Realizując układ w logice szytej, łączymy wyjścia jednych modułów do wejść innych, zgodnie z opracowanym wcześniej schematem układu, przystosowanym do asortymentu elementów dostępnych w laboratorium.
Ponadto jedno wyjście układu może zostać podłączone do max około 5 wejść. Często np. postać minimalna funkcji musi zostać przekształcona tak, aby można było tę funkcję zrealizować za pomocą dostępnych operatorów. W szczególności przydatne będą tutaj następujące postulaty i twierdzenia algebry Boole'a: postulat o elementach neutralnych względem operacji dodawania i mnożenia logicznego, prawa łączności, rozdzielności i przemienności oraz prawa De Morgana.
Wejścia układu są pobierane z przełączników.
Lab 1: Układy kombinacyjne małej i średniej skali integracji
Zespoły rozwiązują zadania wskazane przez prowadzącego. Po implementacji każdego zadania należy je sprawdzić, a następnie zaprezentować działające rozwiązanie prowadzącemu.
Zad.1. Implementacja funkcji logicznej danej w postaci dziesiętnej, kanonicznej: za pomocą: 1.1. Wyłącznie dwuwejściowych bramek NAND 1.2. Wyłącznie dwuwejściowych bramek NOR 1.3. Wyłącznie dwu-, cztero- i ośmiowejściowych bramek NAND 1.4. Wyłącznie dwu-, cztero- i ośmiowejściowych bramek NOR
Lab 2: Asynchroniczne układy sekwencyjne
Zespoły rozwiązują zadania wskazane przez prowadzącego. Po implementacji każdego zadania należy je sprawdzić, a następnie zaprezentować działające rozwiązanie prowadzącemu. Wykorzystujemy metodę Huffmana.
Zadania do rozwiązania w czasie zajęć (grupa rozwiązuje zadanie wskazane przez prowadzącego):
Zad.1
Opracuj układ sterujący silnikiem. Silnik może się zacząć obracać wyłącznie w przypadku, gdy wcześniej znajdował się w spoczynku (YL=0, YS=1, YR=0). Silnik rozpoczyna obroty w prawo (YL=0, YS=0, YR=1) po naciśnięciu przycisku XR i po jego zwolnieniu kontynuuje obroty. Podczas obrotów silnika, kolejne przyciskanie XR oraz XL jest ignorowane (nie można zmienić kierunku obrotów bezpośrednio, bez wcześniejszego zatrzymania silnika). Analogicznie dla obrotów w lewo. Naciśnięcie przycisku stop XS gdy silnik jest w stanie spoczynku również nie zmienia jego stanu. Naciśnięcie przycisku stop XS gdy silnik się obraca powinno go zatrzymać (YL=0, YS=1, YR=0). Zakłada się, że w danym momencie może być naciśnięty co najwyżej jeden z przycisków. Rozwiąż zadanie w modelu Moore'a.
Implementacja bloku wskazaną przez prowadzącego metodą:
- Bramki.
- Równania charakterystyczne przerzutników.
- Przerzutniki SR i metoda grubych zer i grubych jedynek.