Моделирование логической функции в среде Electronics Workbench
Министерство образования Республики Башкортостан
УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ
По учебной практике МДК «ЦИФРОВАЯ СХЕМОТЕХНИКА»
(ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ 1- 6)
для студентов СПО базового и повышенного уровня обучения специальности
«КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И КОМПЛЕКСЫ»
Выполнил студент___________________
Группы_____________
Проверил преподаватель _________________ Хакимова Г.Г.
Оценка:____________
Уфа 2013 г.
Лабораторная работа 1
Составление простейших аналоговых и цифровых электронных схем
Учебная цель: научиться исследовать типовые логические элементы.
Учебные задачи:
1. Знакомство с программой моделирования электрических и электронных устройств “Electronics Workbench 5.12”; изучение назначения органов управления программы;
2. Исследование функционирования типовых логических элементов; реализация основных и других функций на базовых элементах И-НЕ и ИЛИ-НЕ; применение логических элементов как коммутаторов сигналов.
Задания для лабораторной работы
1.Построить схему усилителя низкой частоты на базе операционного усилителя с отрицательной обратной связью. Проверить на модели ее работоспособность и возможности снятия основных характеристик. Изменить характеристики функционального генератора.
|
|
|
2. Составить таблицы истинности для основных логических функций ИЛИ, НЕ, ИЛИ-НЕ, И. Проверить на модели правильность их функционирования. Использовать микросхемы 7402 (4 элемента 2 ИЛИ-НЕ), 7404 (6 элементов НЕ), 7408 (4 элемента 2И), 7411 (3 элемента ИЛИ).
Пример выполнения лабораторной работы
1. Составление простейших аналоговых электронных схем.
1.1. I шаг - моделирование операционного усилителя.
В строке основных групп компонентов отыскиваем группу Analog ICs
и нажимаем на кнопку 
.
Открывается строка компонентов этой группы,
в ней находим кнопку 
- это компонент 3- Terminal- Opamp – линейная модель операционного усилителя с тремя выводами, параметры которого задаются с помощью соответствующего диалогового окна. Удерживая ее мышкой, переносим на экран.
На экране появляется 1-ый компонент схемы, который не требует редактирования.
1.2 II шаг-моделирование двух резисторов в цепи обратной связи Rос= 100кОм,
R1 = 1 кОм и конденсаторов связи Сс1 = Сс2 = 1мкФ.
В строке основных групп компонентов отыскиваем группу Basic
и нажимаем на кнопку 
.
Открывается строка компонентов этой группы,
|
|
|
в ней находим кнопки 
и 
, удерживая мышкой кнопки, переносим на экран резисторы и конденсаторы по очереди.
На экране появляются остальные компоненты схемы,
которые редактируем с помощью диалогового окна.
Изменяем сопротивления резисторов и емкости конденсаторов, обозначаем и поворачиваем изображения элементов.
В результате на экране получаем операционный усилитель, два резистора и два конденсатора, подготовленные для соединения в схему
1.3 III шаг-соединение компонентов в схему.
Соединяя все компоненты, получаем схему усилителя низкой частоты.
1.4. IVшаг - моделирование двух вольтметров на входе и выходе усилителя, генератора входного сигнала, осциллографа и их соединение в схему.
В строке основных групп компонентов отыскиваем группы Indicators и Instruments
и нажимаем кнопки 
и 
.
Открываются строки компонентов этих групп,
и в них с помощью кнопок 
- Voltmeter, 
- Function Generator и
- Oscilloscope вызываем на экран вольтметры, генератор входного сигнала и осциллограф.
На экране получаем два вольтметра, генератор и осциллограф
|
|
|
.
Редактируем типы измерительных приборов, их обозначения и расположение на схеме аналогично предыдущим компонентам с помощью диалоговых окон.
Соединяя элементы между собой, получаем схему моделирования работы усилителя низкой частоты.
1.4 V шаг-включение схемы и получение результатов.
Нажав в правом верхнем углу клавишу 
, получаем показания приборов.
При этом входной сигнал задан генератором
а осциллограф показывает форму кривой напряжения на входе и выходе усилителя.
3.4. Составление простейших цифровых электронных схем.
Задание: Составить таблицы истинности для основных логических функций И. Проверить на модели правильность их функционирования.
3.4.1. I шаг - моделирование логических элементов.
В строке основных групп компонентов отыскиваем группу Logic Gates
и нажимаем на кнопку 
.
Открывается строка компонентов этой группы,
в ней находим три кнопки:
кнопка 
- это компонент 2- Input AND Gate – логический элемент И;
кнопка 
- это компонент 2- Input OR Gate – логический элемент ИЛИ;
|
|
|
кнопка 
- это компонент NOT Gate – логический элемент НЕ.
Удерживая их мышкой, переносим на экран.
На экране появляются 3 компонента схемы, которые не требуют редактирования.
3.4.2. II шаг-моделирование схемы задания логических уровней и индикации состояний.
В строке основных групп компонентов отыскиваем группу Basic
и нажимаем на кнопку .
Открывается строка компонентов этой группы,
в ней находим кнопки 
и 
, удерживая мышкой кнопки, переносим на экран компоненты Switch – ключ, управляемый клавишами и Pull- Up- Resistor – источник сигнала «логическая единица».
На экране появляются компоненты схемы, которые редактируем с помощью диалогового окна.
Изменяем клавиши управления ключами, например A и B.
Индикатор логического уровня находим в строке компонентов Indicators.
С помощью кнопки 
- Red Probe переносим на экран три компонента для контроля уровня логического сигнала на входах и выходе логического элемента.
И теперь составляем схему задания логических уровней и индикации состояний.
3.4.3. III шаг-соединение компонентов в схему.
Соединяя логические элементы и схему задания логических уровней и индикации состояний, получаем схему моделирования работы логических элементов и проверки правильности их функционирования.
В качестве примера возьмем элемент И
3.4.4. IV шаг-включение схемы и получение результатов.
Нажав в правом верхнем углу клавишу 
, подготавливаем схему к работе.
Далее включая поочередно и вместе ключи клавишами А и В, составляем таблицу истинности.
4. Выполнение работы:
4.1 Составьте таблицу истинности для логической функции ИЛИ. Проверить на модели правильность их функционирования
| А | В | У |
| 0 | 0 | |
| 0 | 1 | |
| 1 | 0 | |
| 1 | 1 |
4.2 Составьте таблицу истинности для логической функции И. Проверить на модели правильность их функционирования
| А | В | У |
| 0 | 0 | |
| 0 | 1 | |
| 1 | 0 | |
| 1 | 1 |
4.3 Составьте таблицу истинности для логической функции ИЛИ-НЕ. Проверить на модели правильность их функционирования
| А | В | У |
| 0 | 0 | |
| 0 | 1 | |
| 1 | 0 | |
| 1 | 1 |
4.4 Составьте таблицу истинности для логической функции И - НЕ. Проверить на модели правильность их функционирования
| А | В | У |
| 0 | 0 | |
| 0 | 1 | |
| 1 | 0 | |
| 1 | 1 |
Контрольные вопросы
1. Для чего предназначена кнопка 
и группа компонентов Analog ICs?
_____________________________________________________________________________
2. Как изменится выходная функция логического элемента ИЛИ-НЕ, если его входы проинвертировать?_______________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
3. Назовите этапы проектирования цифровых систем________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. Для чего служат кнопки и 
?_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Лабораторная работа 2
Моделирование логической функции в среде Electronics Workbench
Учебная цель: научиться моделировать логические функции.
Учебные задачи:
1. Исследование функционирования логических функций; исследование тождеств алгебры логики.
Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 506; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!