Методические указания для студентов по выполнению лабораторных работ являются частью основной профессиональной образовательной программы Государственного бюджетного

Скачать 0.65 Mb.

Название	Методические указания для студентов по выполнению лабораторных работ являются частью основной профессиональной образовательной программы Государственного бюджетного
страница	2/5
Тип	Методические указания

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Методические указания

1 2 3 4 5

«Исследование логических схем»

Цель работы: научиться исследовать логические схемы «2И», «И-НЕ», «ИЛИ», «ИЛИ-НЕ», «Исключающее ИЛИ».

Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения:

Студент должен

уметь:

- Строить и использовать таблицы истинности логических функций, элементов устройств;

знать:

- Типовые узлы и устройства ЭВМ, взаимодействие аппаратного и программного обеспечения ЭВМ
Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме лабораторной работы

Аксиомы алгебры логики

Переменные, рассматриваемые в алгебре логики, могут принимать только два значения ноль или единица. В алгебре логики определены:

отношение эквивалентности, обозначаемое знаком = ;
операция сложения (дизъюнкция), обозначаемая знаком + или  ;
операция умножения (конъюнкция), обозначаемая знаком & или * ;
операция отрицания (или инверсия), обозначаемая знаком надчеркивания или апострофом ’ .

Алгебра логики определяется следующей системой аксиом:

x = 0, если х

= 1,

x = 1, если х 0,

= 0,

1+ 1 = 1, 0 * 0 = 0,

0 + 0 = 0, 1 * 1 = 1,

0 + 1 = 1 + 0 = 1, 1 * 0 = 0 * 1 + 0.
Логические выражения

Логические выражения связывают значение логической функции со значениями логических переменных. Они могут записываться или в конъюнктивной или дизъюнктивной нормальных формах. В дизъюнктивной форме логические выражения записываются как логическая сумма логических произведений, в конъюнктивной – как логическое произведение логических сумм. Порядок действий в логических выражениях такой же, как и в обычных алгебраических выражениях. Логические выражения связывают значение логической функции со значениями логических переменных.

Законы булевой алгебры

Они вытекают из аксиом и имеют две формы выражения: для конъюнкции и дизъюнкции. Эти законы используются при преобразованиях логических выражений.

Переместительный закон:

;

;

сочетательный закон:

;

;

распределительный закон:

;

;

закон повторения:

закон обращения: если

, то

;

закон двойной инверсии:

закон универсального множества:

закон дополнительности:

;

;

закон нулевого множества:

;

закон поглощения:

закон склеивания:

;

закон инверсии (закон Де Моргана):

.

Логические функции
Любое логическое выражение, составленное из n переменных x_n_,, x_n_-₁, …, x₁ c помощью конечного числа операций алгебры логики, можно рассматривать как некоторую функцию n переменных, называемую логической. В соответствии с аксиомами алгебры логики функция может принимать в зависимости от значения переменных значение 0 или 1. Функция n логических переменных может быть определена для 2ⁿ значений переменных, соответствующих всем возможным значениям n-разрядных двоичных чисел.

Основной интерес представляют следующие функции двух переменных x и y:

f₁(x,y) = x*y – логическое умножение,

f₂(x,y) = x + y – логическое сложение,

f₃(x,y) =

– логическое умножение с инверсией,

f₄(x,y) =

– логическое сложение с инверсией,

f₅(x,y) =

– суммирование по модулю два или «Исключающее ИЛИ»,

f₆(x,y) =

– равнозначность.
Логические схемы
Физическое устройство, реализующее одну из операций алгебры логики или простейшую логическую функцию, называется логическим элементом. Схема, составленная из конечного числа логических элементов по определенным правилам, называется логической. Основным логическим функциям соответствуют выполняющие их схемные элементы. Например, функции f₁(x,y) соответствует логическая схема «И», функции f₂(x,y) – логическая схема «ИЛИ», функции f₃(x,y) – логическая схема «И-НЕ», функции f₄(x,y) – логическая схема «ИЛИ-НЕ».
Таблица истинности

Так как область определения любой функции n переменных конечна (может принимать 2ⁿ значений), то такая функция может быть задана таблицей значений f(x), которые она принимает в точках x_i, где i= 0,1, …, 2ⁿ-1. Такие таблицы называются таблицами истинности. В табл. 1 представлены значения функций
f₁(x,y), …, f₆(x,y).

Т а б л и ц а 1

i	Значения переменных		Функции
i	x	y	f₁(x,y)	f₂(x,y)	f₃(x,y)	f₄(x,y)	f₅(x,y)	f₆(x,y)
0	0	0	0	0	1	1	0	1
1	0	1	0	1	1	0	1	0
2	1	0	0	1	1	0	1	0
3	1	1	1	1	0	0	0	1

Инструкция по выполнению лабораторной работы
1.Исследование логической функции «И»

Нарисовать схему исследования функции «И» (рис. 21).

Рисунок 21- Схема исследования функции «2И»
Схема содержит исследуемую функцию «И» (U1), два двухпозиционных переключателя (S1, S2), управляемые клавишами А и В (заглавные буквы латинского алфавита), источники сигналов логической единицы (U2,U4), логического нуля (U3,U5), три светодиода (X1, X2, X3), два вольтметра и источник постоянного напряжения 5В (VCC).

Запустить процесс моделирования, нажав кнопку на панели инструментов, и в появившемся меню выбрать команду Run.
Подать на входы схемы «И» все возможные комбинации уровней сигналов А и В с помощью переключателей S1 и S2. И для каждой комбинации зафиксировать показания вольтметров и уровни входных сигналов А и В и уровень выходного сигнала Q (логическая единица – соответствующий светодиод Х_i светится, логический ноль – соответствующий светодиод Х_i не светится). Результаты измерений занести в таблицу истинности (табл. 2).

Т а б л и ц а 2

Входы		Выход
А	В	Q
0	0
0	1
1	0
1	1

2.Исследование логической функции «И-НЕ»

Нарисовать схему исследования функции «2И-НЕ» (рис. 22).

Рисунок 22- Схема исследования функции «2И-НЕ»

Запустить процесс моделирования, нажав кнопку на панели инструментов, и в появившемся меню выбрать команду Run.
Подать на входы схемы «И-НЕ» все возможные комбинации уровней сигналов А и В с помощью переключателей S1 и S2. И для каждой комбинации зафиксировать показания вольтметров, уровни входных сигналов А и В и уровень выходного сигнала Q (логическая единица – соответствующий светодиод Х_i светится, логический ноль – соответствующий светодиод Х_i не светится). Результаты измерений занести в таблицу истинности (табл. 3).

Т а б л и ц а 3

Входы		Выход
А	В	Q
0	0
0	1
1	0
1	1

3.Исследование логической функции «ИЛИ»

Нарисовать схему исследования функции «2ИЛИ» (рис. 23).

Рисунок 23- Схема исследования функции «2ИЛИ»

Запустить процесс моделирования, нажав кнопку на панели инструментов, и в появившемся меню выбрать команду Run.
Подать на входы схемы «ИЛИ» все возможные комбинации уровней сигналов А и В с помощью переключателей S1 и S2. И для каждой комбинации зафиксировать показания вольтметров, уровни входных сигналов А и В и уровень выходного сигнала Q (логическая единица – соответствующий светодиод Х_i светится, логический ноль – соответствующий светодиод Х_i не светится). Результаты измерений занести в таблицу истинности (табл. 4).

Т а б л и ц а 4

Входы		Выход
А	В	Q
0	0
0	1
1	0
1	1

4.Исследование логической функции «ИЛИ-НЕ»

Нарисовать схему исследования функции «2ИЛИ-НЕ» (рис. 24).

Рисунок 24- Схема исследования функции «2ИЛИ-НЕ»

Запустить процесс моделирования, нажав кнопку на панели инструментов, и в появившемся меню выбрать команду Run.
Подать на входы схемы «ИЛИ-НЕ» все возможные комбинации уровней сигналов А и В с помощью переключателей S1 и S2. И для каждой комбинации зафиксировать показания вольтметров, уровни входных сигналов А и В и уровень выходного сигнала Q (логическая единица – соответствующий светодиод Х_i светится, логический ноль – соответствующий светодиод Х_i не светится). Результаты измерений занести в таблицу истинности (табл. 5).

Т а б л и ц а 5

Входы		Выход
А	В	Q
0	0
0	1
1	0
1	1

5.Исследование логической функции «Исключающее ИЛИ»

Нарисовать схему исследования функции «Исключающее ИЛИ» (рис. 25).

Рисунок 25- Схема исследования функции «Исключающее ИЛИ»

Запустить процесс моделирования, нажав кнопку на панели инструментов, и в появившемся меню выбрать команду Run.
Подать на входы схемы «Исключающее ИЛИ» все возможные комбинации уровней сигналов А и В с помощью переключателей S1 и S2. И для каждой комбинации зафиксировать показания вольтметров, уровни входных сигналов А и В и уровень выходного сигнала Q (логическая единица – соответствующий светодиод Х_i светится, логический ноль – соответствующий светодиод Х_i не светится). Результаты измерений занести в таблицу истинности (табл. 6).

Т а б л и ц а 6

Входы		Выход
А	В	Q
0	0
0	1
1	0
1	1

Контрольные вопросы:

1 Назовите назначение схемы «2И»?

2 Перечислите особенности схемы «И-НЕ»?

3 Для чего предназначен схема «2И-НЕ»?

4 Охарактеризуйте схему «2ИЛИ»?

5 Для чего предназначен схема «ИЛИ-НЕ»?

6 Для чего используется схема «2ИЛИ-НЕ»?

7 Схема «Исключающее ИЛИ» - это схема

Лабораторная работа № 4, 5

1 2 3 4 5

Похожие:

	Сборник методических указаний для студентов по выполнению лабораторных работ дисциплина «химия» Методические указания для выполнения лабораторных работ являются частью основной профессиональной образовательной программы Государственного...		Методические указания для студентов по выполнению практических работ... «Применение программно-аппаратных, инженерно-технических методов и средств обеспечения информационной безопасности телекоммуникационных...
	Методические указания для студентов по выполнению практических работ... «Применение программно-аппаратных, инженерно-технических методов и средств обеспечения информационной безопасности телекоммуникационных...		Методические указания для студентов по выполнению практических работ... «Применение программно-аппаратных, инженерно-технических методов и средств обеспечения информационной безопасности телекоммуникационных...
	Методические указания по выполнению Методические указания по выполнению практических работ являются частью основной профессиональной образовательной программы по мдк...		Методические указания по выполнению практических работ адресованы... Методические указания для выполнения практических работ являются частью основной профессиональной образовательной программы огбоу...
	Методические указания по выполнению практических занятий адресованы обучающимся Методические указания для выполнения практических занятий являются частью основной профессиональной образовательной программы гбпоу...		Методические указания для студентов по выполнению лабораторных и... Методические указания для студентов по выполнению лабораторных и практических работ
	Методические указания по выполнению лабораторных работ являются частью... ПМ. 01 Обслуживание аппаратного обеспечения персональных компьютеров, серверов, периферийных устройств, оборудования и компьютерной...		Составители: Целикова В. Я., преподаватель специальных дисциплин... Методические указания по выполнения лабораторных работ являются частью ппссз гбпоу «спк» по специальности 23. 02. 01 Организация...
	Методические указания к практическим работам являются частью основной... Автономная некоммерческая профессиональная образовательная организация «уральский промышленно-экономический техникум»		Методические указания doc Методические указания по выполнению лабораторно... Данные методические указания для студентов являются частью учебно-методического комплекта по пм 01. «Техническое обслуживание и ремонт...
	Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ... Учебно-методическое пособие предназначенодля студентов 3 курса, обучающихся по профессии 23. 01. 03 Автомеханик. Пособие содержит...		Методические указания по выполнению лабораторных работ Издательство Инженерная геодезия. Методические указания по выполнению лабораторных работ. Составители: Шешукова Л. В., Тютина Н. М., Клевцов Е....
	Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине... Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования		Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине... Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

Руководство, инструкция по применению

«Исследование логических схем»

Функции

Входы

Выход

А

Входы

Выход

А

Входы

Выход

А

4.Исследование логической функции «ИЛИ-НЕ»

Входы

Выход

А

Входы

Выход

А

Лабораторная работа № 4, 5

Похожие: