Қазахстан Республикасының білім және ғылым министрлігі

Кафедра отырысында құпталды «_____»___________200__ж., хаттама №____

Кафедра меңгерушісі ________________________ Ж.К. Нурбекова

ФМжАТ факультеттің әдістемелік кеңесінде құпталған

«___»___________200__ж. №______ хаттама
ӘК төрайымы _______________________________ А.Т.Кишубаева
1-зертханалық жұмыс.

Тақырып: Базалық жартылай өткізгіш диодтар мен транзисторлар

Жұмыс мақсаты: студенттерге сандарды бір жүйеден басқаға аударуды үйрету. Көп разрядты сандармен жұмыс істеуді, олармен арифметиалық операцияларды орындауды қосу, азайту, көбейту, бөлу және ақиқат кестесін құруды үйрету.
Қысқаша теориялық мәліметтер

Санау жүйелерi позициялық және позициялық емес болып екiге бөлiнедi.

Мысалы, римдiк санау жүйесiнде ХI санында Х-ондықты, I-бiрлiктi бiлдiрдi; IХ санында да I-бiрлiктi, Х- ондықты бiлдiрдi.

Мысалы: 455 санында 4 цифрасы жүздiктi, 245 санында 4 цифрасы ондықты, 184 санында 4 цифрасы бiрлiктi бiлдiредi.

Кез келген теріс емес n – разрядты бүтін сан С_n-1, … , C₁, C₀ позициялық СЖ-де мына түрде кµрсетіледі:

D = С_n-1b^n-1 + … C₁b¹ + C₀b⁰ ,

мұндағы D – ондық жүйедегі сан, С_i – i разрядтыњ мәні, b – санау жүйесі, b^і – салмақтық коэф., n – бүтін санныњ разряд саны. Цифрлық және есептеу техникасында кењ таралған екілік (BIN), ондық (DEC), он алтылық (HEX) санау жүйелері.

Санау жүйелерiнiң айырмашылықтары оның базалық цифрларына байланысты.

Ондық (10) жүйедегi санды басқа q- жүйесiне ауыстыру тәртiбi: 10 q.

1. 
   Берiлген санды q-ға бөлу; (бөлу амалы бағанамен орындалады, ондық бөлшекке айналдырылмайды).
   
2. 
   Шыққан нәтиженiң бүтiнi q-ға бөлiнетiн болса, нәтиженi тағы да q-ға бөле беру; 2-п. қайталай беру.
   
3. 
   Бүтiндi және қалдықтарды оңнан солға қарай тiзiп жазу.
   

q-жүйесiндегi санды ондық (10) жүйеге ауыстыру тәртiбi:

1. 
   Берiлген санның разрядтарын оңнан солға қарай 0-ден бастап нөмiрлеу;
   
2. 
   Санның цифрларын q-дың разрядқа сәйкес нөмiрiндей дәрежесiне көбейтiп, көбейтiндiлердiң қосындысын табу;
   
3. 
   Шыққан нәтиже 10 жүйедегi сан болады.
   

Арифметикалық амалдарды орында

Таблица 1

Екiлiк жүйеде көбейту арифметикалық амалдар орындалады Жаттығу №1

Ондық жүйедегi сандарды екiлiк мен он алтылық ауыстыр.

Таблица 7

Арифметикалық амалдарды орында

Таблица 7

Логика алгебрасының қарапайым функциялары. Логика алгебрасының қарапайым функцияларының логикалық схемалары

1. 
   Керiсiнше (емес): Сөйлесу тiлiнде оған “жоқ”’, “емес” деген сөздер сәйкес келедi. А-ға керi тұжырымдама деп белгiленедi.
   

А-ға керi, яғни =‘’Күн суық емес’’ болады.

“Керi“ логикалық операциясына мынадай ақиқаттық таблица сәйкес келедi.

А
1	0
0	1

2. 
   Коньюнкция: Сөйлеу тiлiнде оған ’’және’’ деген сөз сәйкес келедi.
   

Коньюнкция логикалық көбейту деп те аталады. Коньюнкциямен байланысқан тұжырымдамалардың барлығы бiрдей ақиқат болса ғана, күрделi тұжырымдаманың да нәтижесi ақиқат болады.

’’Және’’ логикалық операциясының ақиқаттық кестесi.

А	В	АB
1	1	1
0	1	0
1	0	0
0	0	0

3. 
   Дизьюнкция Сөйлеу тiлiнде оған ’’немесе’’ деген сөз сәйкес келедi.
   

Дизьюнкция логикалық қосу деп те аталады. Дизьюнкциямен байланысқан тұжырымдалардың кем дегенде бiреуi ақиқат болса, күрделi тұжырымдаманың да нәтижесi ақиқат болады.

’’Немесе’’ логикалық операциясының ақиқаттық кестесi.

А	В	АB
1	1	1
0	1	1
1	0	1
0	0	0

Кез келген күрделi тұжырымдаманың ақиқаттығы ақиқаттық таблицасы арқылы анықталады.

Жаттығу№1

№ в	Жаттығу

Жаттығу№2

№ варианта	Жаттығу
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.

Жаттығу№1

Найти минимальную ДНФ для булевой функции четырех переменных, заданную диаграммой Вейча (карта Карно).

Найти сокращенную ДНФ булевой функции методом Квайна.

№ варианта	жаттығу
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Жұмыс мақсаты – Студенттерге ассинхронды және синхронды триггерлердіњ жұмыс істеу принциптерін схема бойынша анықтауды үйрету.

Триггердіњ S-кірісі орнатылған (ағылшын set-установить, орнату), R кірісі нµлдік жағдайға келтіру, түсіру (ағылш. Reset - сбросить, түсіру) деп аталады. Q шығысы - тура, ал шығысы - инверсті деп аталады.

Асинхронды RS триггер НЕМЕСЕ- ЕМЕС элементтік базасында орындалуы мүмкін.(38а сурет).

S=1 және R=0 болғанда

Q = = 1

S=0 және R=1 болғанда

= 1

Q = = 0

S және R кіріс сигналдары ақпараттық, ал С кірісінде синхрондалатын сигналдар. Солар арқылы триггердіњ айырылып – қосылу (переключение) жасалады.

Тапсырма

Electronic Work Bench программаларының асинхронолық мен синхронолық схемалары RS-триггера жасау.

Жаттығу№1

Схема 1

Жаттығу№2

Схема 2

Жұмыс мақсаты - Студенттерге әмбебап JK-триггердіњ және T-триггердіњ жұмыс істеу принциптерін схема бойынша анықтауды үйрету.

J	K	Q
0	0	Q
0	1	0
1	0	1
1	1

D кірісі- ақпараттық, С кірісі- синхрондалған. С=0 болғанда сақтау режімі, С=1 болғанда жазу режімі орындалады. Осыдан ақпаратты оқу кез келген уақытта жасалуы мүмкін, ал жазу тек С=1 болғанда ғана. Триггер жазылған такт біткенге дейін шығыс сигналын тоқтатады. Осылайша D=1 кіріс сигналы екінші және үшінші синхроимпульс арасында бітеді, ал Q=1 қалып күйі үшінші такттің соңына дейін сақталады. С кірісіндегі / белгісі сигналдың төмендеуі бойынша фиксация орындалатынын көрсетеді.

Қарастырылған D-триггер cинхронды RS-триггер негізінде жасалған.

JK-триггерлер. Олардың функционалды мүмкіндіктері көп болғандықтан кеңінен қолданылады. JK-триггердің қалып күй кестесі:

Кестеден алғашқы үш кіріс сигналының комбинациясы үшін J және К кірістері RS-триггердің S және R кірістерінің рөлін ойнайды.Бірақ J=k=1 болғанда JK- триггер жағдайы RS-триггер жағдайынан қатты айырылады. RS-

Триггер жұмысын мына функциямен сипаттауға болады.

Q= *Q+*K
Т-триггер. Оны тағы санау триггері деп атайды. Оның санау импульстары жіберілетін бір басқару С кірісі болады(49 сурет). Қосымша кірістер қарастырылмайды.

Әр-бір синхроимпульсті жіберген соң Т-триггер жағдайы қарама-қарсыға ауысады.

Т-триггерлер тек екі баспалдақты RS, D, JK-триггерлер негізінде құрылады. Мысалы, Т-триггерді D-триггер негізінде жасау үшін (D-триггер синхроимпульс фронтымен басқарылса) D-триггердің инверсті шығысын оның ақпараттық кірісімен байланыстырса болады.

Санау триггердің жұмысын түсіндіретін уақыт диаграммалары 51 суретте көрсетілген. D-триггер негізінде жасалған санау триггер жағдайының айырылып, қосылуы синхроимпульстардың алдыңғы фронттары түскенде жасалады. Санау триггердің шығысындағы берілетін импульс жиілігі кіріс синхроимпульстардан екі есе кіші. Сондықтан оларды жиілікті бөлігіне ретінде қолданады. Егер бір санау трриггері жиілікті екіге бөлетін болса, онда жиілікті 4-ке бөлу үшін тізбектей қосылған екі триггер қажет болады.

Сурет 51 Санау триггердің жұмысының уақыт диаграммалары.

Тапсырма

Регистрлердің негізгі сипаттамалары разрядтілігі, ақпаратты қабылдау және жіберу тәсілдері. Регистр разрядтілігі оны құрайтын триггер санымен анықталады.

Жазылған цифрлық ақпараттың разряд саны регистрдің разрядтілігімен анықталады. Жады регистрлері Д-триггер негізінде жасмалуы мүмкін, егер ақпарат регистр кірісінде бірфазалық сигнал түрінде берілсе, және де RS –триггер негізінде жасалады, егер ақпарат парафазды сигнал түрінде берілсе .

Жылжу регитрлері ақпаратты сақтау және түрлендіру функцияларын орындайды. Олар екілік санау жүйесіндегі сандарды көбейту және бөлу үшін қолданылуы мүмкін. Себебі екілік санды бір разрядқа солға жылжыту, оны екіге көбейтуге сәйкес келеді, ал оңға жылжыту - екіге бөлуге сәйкес келеді. Ол көбінде тізбекті цифрлық ақпаратты параллельді кодқа түрлендіруде немесе кері процесте қолданылады. Және де цифрлық формада берілген сигналды тоқтату элементі ретінде қолданылуы мүмкін.

Жылжыту регистрлері D-триггер немесе RS-триггер негізінде жасалуы мүмкін. Бұл жерде ақпаратты бірінші разрядқа енгізу үшін инвертор қосылады (D-триггер бірінші разряд болып саналады). Барлық жылжу регистрлері екі баспалдақты не синхроимпульс фронтымен синхрондалатын триггерлер негізінде жасалады. Жылжу регистрлерінің разряды сақтау регистрлерінде секілді оның құрамына кіретін триггер санымен анықталады. Жылжу регистрінен параллельді ақпаратты шығару регистрдің барлық триггерлерін бөлек шығыстарға қосу барысында орындалады (суретте бұл шығыстар штрих сызықтарымен көрсетілген).

Жылжу регистрінің жұмысы 57- а суреттегі схемада көрсетілген. Регистрдің барлық триггерлері оң басында логикалық нөл жағдайында тұрады деп есептейік, яғни Q₀=0, Q₁=0, Q₂=0, Q₃=0. Егер D-триггердің Т1 кірісінде 0 болса, онда триггерлердің С - кірісіне жіберілген синхроимпульстер олардың жағдайын өзгертпейді.

Тапсырма

Electronic Work Bench программаларының схемалары регистрт жасау

6- зертханалық жұмыс.

Тақырып: Коректендіру блоктарының сұлбатехникасы және ЭЕМ құрылғыларын программалық басқару элементтері

Жұмыс мақсаты - Студенттерге асинхронды және синхронды санауыштардыњ жұмыс істеу принциптерін схема бойынша анықтауды үйрету.

Санау триггері негізінде қарапайым санауышты алуға болады. Олар санауыш кірісіне түскен электр импульстарын санауды орындайды. Алынған нәтиже параллельді кодта көрсетіледі.

Санауыштар асинхронды және синхронды болуы мүмкін.

1.Тізбектелген тасымалдаумен асинхронды санауыш.

Асинхронды санауыш тізбекпен байланысқан триггердіњ D жәнe JK жиынын құрайды. Триггердіњ әр біреуіне екілік санныњ биті сәйкес келеді. Егер санауышта m ттриггер болса, онда мүмкін болатын жағдайлардыњ саны 2 ^mтењ, М=2^m. Екілік санауышта санау 0-ден басталып ењ кµбі 2^m -1 дейін жетуі мүмкін. М=16 болатын екілік қосу санауышын қарастырайық. Ол JK триггер негізінде жасалсын. Т1 триггерінен басқасыныњ барлығында синхрондалатын кіріс алдындағы триггердіњ шығысымен байланысқан, сондықтан триггер жағдайы алдыњғы триггердіњ жауабы бойынша µзгереді.

N	Q3	Q2	Q1	Q0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15	0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1	0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1	0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1	0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

2. Параллельді тасымалдаумен синхронды санауыш.

Осындай санауышта триггерлерге синхроимпульс жіберілуі бір уақыттажасалады (синхронды). Және де триггердіњ қалып күй жағдайлары синхронды µзгереді,яғни синхроимпульс бойынша µз жағдайын µзгерту қажет болса триггер оны басқалармен бірге бір уақытта жасайды, бұл санауыштыњ тез әрекеттілігін қамтамасыз етеді.

Тапсырма

Electronic Work Bench программаларының асинхронолық мен синхронолық схемалары санауышта жасау

Қолданылған әдебиет
Негізгі әдебиеттер

1. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника.-СПб.: БВХ-Санкт-Петербург, 2000

2. Букреев И.Н. и др. Микроэлектронные схемы цифровых устойсв. 3-е издание – М.: Радио и связь, 1990г.

3. Опадчий Ю.Ф. и др. Аналоговая и цифровая электроника (Полный курс): Учеб. Вузов-Под.ред. О.П.Глудкина. – М.:Горячая линия –Телеком, 1999

4. Применение интегральных микросхем в электронной вычислительной технике. Справочник-Под.ред. Б.Н.Фабзуллаева, Б.В.Тарабрина. – М.: Радио и связь, 1989

5. А.Алексенко А.Г., Шагурин И.И. Микросхемотехника. – М.: Радио и связь, 1990

6. Основы схемотехники: Учебное пособие/ Ахметов Б.С.-Актобе:АГУ им.К.Жубанова, 2005

7. Ляхович В.Ф. Руководство к решению задач по основам информатики и вычислительной техники. - М.: Высш.шк., 1994.

Қосымша әдебиеттер

8. Информатика и программирование на ЭВМ. Задания к лаб.работам. -Алматы: КазГАСА, 1996.

9. Гриншкун В.В. Организация компьютеризированного обучения на базе иерархических структур данных. - Алматы, 1996.

10. Громов А.И. Основы информатики и вычислительной техники. - М/.1994,

11. Системы и средства информатики. - М.: Наука. -1993. Ю.Власов В.К. Элементы информатики. - М.: Наука, 1988.

12.Системная информатика. - Новосибирск: Наука.Сиб.отд-ние. -1991.. 13.Алтухов Е.В. Основы информатики и вычислительной техники. - М.: Высш.шк., 1992.

жүктеу/скачать 259.87 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: