Методические указания к лабораторной работе "Исследование логических элементов" для студентов направлений «Автоматизация и управление» и«Информатика и вычислительная техника» дневной и заочной (стр. 1 из 3)

Тираж: 10. экз.

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Методические указания к лабораторной работе

"Исследование логических элементов"

для студентов направлений «Автоматизация и управление» и «Информатика и вычислительная техника» дневной и заочной

формы обучения.

Тюмень 2002

Утверждено редакционно-издательским советом Тюменского

государственного нефтегазового университета

Составили: к.т.н. доцент Крамнюк А.И. ст. преп. Гурьева Л.В.

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Электронную копию данных материалов

Исполнил студент группы АТПс-1

заочного отделения ТГНГУ Харченко Г.Г.

адрес: ЯНАО, Надымский район, пос.

Пангоды, ул. Энергетиков, 29, к.7. 2002 г

15
Для заметок

¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾

1.Цель работы: Исследовать реакцию логических элементов на комбинацию входных сигналов.

2.Общие положения.

Назначение. Логические элементы (ЛЭ) предназначены для выполнения простейших логических операций следующего типа:

- логические элементы «ИЛИ» выполняют операцию логического сложения (дизъюнкция);

- логические элементы «И» выполняют операцию логического умножения (конъюнкция);

- логические элементы «НЕ» выполняют операцию логического отрицания (инверсия).

Область применения. На основе указанных логических элементов спроектированы и построены, практически, все элементы и функциональные узлы цифровой и вычислительной техники. В зависимости от применяемых схемных решений и элементной базы логические элементы подразделяются на следующие разновидности:

- ДЛ, диодная логика;

- ДТЛ, диодно-транзисторная логика;

- ТТЛ, транзисторно-транзисторная логика;

- ЭСЛ, логические элементы со связанными эмиттерами и т.д.

Логические элементы можно представить в виде электронного устройства, имеющего несколько входов и один выход (см. рис.1).

Входные сигналы (Хi) и выходной сигнал (F) могут принимать только два значения – или уровень логического нуля (0), или уровень логической единицы (1). Для ЛЭ, напряжение питания которых равно 5 В, уровень логического нуля составляет 0,4 В, а уровень логической единицы составляет 2,4 В. При других напряжениях питания уровни (0) и (1) принимают, соответственно, другие значения. Для характеристики возможностей ЛЭ

введено понятие коэффициента объединения (п). Коэффициент объединения определяет, с каким количеством входных сигналов данный элемент может проводить логические операции. Так для элемента, схема которого приведена на рис.1, коэффициент п = 4. Нагрузочную способность ЛЭ определяет коэффициент разветвления (m). Коэффициент разветвления показывает, на какое количество аналогичных элементов может быть нагружен по выходу данный элемент. В большинстве случаев значение m равно 8, но имеются элементы с более высокой нагрузочной способностью.

Кроме указанных параметров ЛЭ характеризуются быстродействием (время задержки), напряжением питания и потребляемой мощностью. В заключение приведём некоторые рекомендации по применению ЛЭ.

1) В настоящее время все ЛЭ выпускаются в интегральном исполнении. Схемотехника элементов выполнена таким образом, что позволяет соединять их между собой непосредственно без дополнительных согласующих элементов.

2) Некоторые входы могут не использоваться. При этом ЛЭ воспринимает сигнал на этом входе как уровень логической единицы.

3) В тех случаях, когда применяются ЛЭ с разными значениями логических уровней, применяются (используются) специальные микросхемы для согласования уровней при их соединении.

4) По входам допускается параллельное соединение нескольких элементов. По выходам категорически запрещено параллельное соединение ЛЭ, за исключением тех случаев, когда элемент имеет третье состояние (Z-состояние).