Файл: Лабораторная работа Базовые логические операции и, или, не.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.11.2023

Просмотров: 101

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


11 AB=BA Переместительное тождество для логического произведения

12 A(B+C)=AB+AC Распределительное тождество

13 (A+B)(A+C)=BC+A Распределительное тождество

14 ·Соотношение двойственности (теорема де Моргана)

15 Соотношение двойственности (теорема де Моргана)

Доказательство основных тождеств может быть проведено разными способами, например, сравнением таблиц истинности для левой и правой части каждого тождества.

Особого внимания заслуживают тождества 13-15, не имеющие аналогии в обычной алгебре. Ввиду того, что в схемотехнике широко используются операции НЕ-ИЛИ (отрицание логического сложения) и НЕ-И (отрицание логического умножения), тождества 14 и 15 можно доказать с помощью таблиц истинности.

Логические функции могут иметь формы представления: 1) словесное, 2) графическое, 3) табличное, 4) алгебраическое, 5) на алгоритмическом языке (например VHDL) и 6) схемное.

Пример таблицы истинности логической функции:

X1

X2

X3

Y

0

0

0

1

0

0

1

1

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

0

0

1

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

0

Восстановление алгебраической функции по таблице истинности. В дизъюктивной функции складываются произведения тех значений на входе, которые на выходе дают 1, причем, если на входе значение 0, то добавляются в инверсном виде:

__ __ __ __ __ __ __ __

Y=X1*X2*X3+ X1*X2*X3+ X1*X2*X3+ X1*X2*X3 = X1*X2 + X1*X2

Карты Карно (табличное упрощение): - в двух соседних по горизонтали и вертикали клетках отличается значение только одного аргумента




X1X2

X3X4

00

01

11

10

00

1







1

01

1







1

11




1

1




10




1

1





Объединяются области (импликанты) по 2*i ячеек, можно объединять по горизонтали первый и последний столбец. При сокращении записывается сумма импликантов (прямоугольников), причем записывается произведение тех аргументов, которые в соседних клетках не изменяют своего значения.

Y= X2*X3 + X2*X3

Выражение можно преобразовать к базису И-НЕ (по т. Де Моргана через 2 инвертора):

Y= ((X2*X3) + (X2*X3)) =  ( (X2*X3) * (X2*X3))

Работа в TinkerCAD

Задание упростить таблицу истинности и реализовать схему по заданию преподавателя в Tinkercad. Пример

X1

X2

X3

Y




X1X2

0

0

0

1

X3

00

01

11

10

0

0

1

0

0

1

1

1




0

1

0

1

1




1




1

0

1

1

1
















1

0

0

0
















1

0

1

1
















1

1

0

1
















1

1

1

0

















Y= (X1*X3)+(X1*X2*X3)+ (X1*X2*X3)= (X1*X3)+ X1*( X2*X3+*X2*X3)

Без упрощения -

Y= (X1*X2*X3)+ (X1*X2*X3) + (X1*X2*X3)+ (X1*X2*X3) +(X1*X2*X3)

Пример реализации и принципиальная схема Tinkercad -





Список контрольных вопросов

1.Как проводится испытание схем в статическом режиме? Какие сигналы подавать на вход и как контролировать выходные сигналы?

2. Как определить неисправность схемы?

3. Как производится испытание схем в динамическом режиме? Какие сигналы подавать на вход, как контролировать входные сигналы?

4. Какие тождества булевой алгебры Вы знаете?

5. Докажите основные тождества булевой алгебры.


Лабораторная работа 3. Проверка таблицы истинности D и RS триггеров

Цель работы:

• Ознакомиться с назначением и принципом действия триггеров

• Ознакомиться с практическими схемами RS, D и JK триггеров и исследовать их.

Теоретическое введение:

Триггер – это логическая схема с положительной обратной связью, имеющая два устойчивых состояния, которые называются единичным и нулевым и обозначаются 1 и 0. Перевод триггера в единичное состояние производится путем воздействия на его вход и называется установкой (set) триггера. Устанавливающий сигнал и вход на который он воздействует обозначают S. Перевод триггера в нулевое состояние называют сбросом (reset), а соответствующий вход и сигнал обозначают R.

Схема простейшего триггера получается, если включить кольцом два элемента ИЛИ – НЕ. Такой триггер имеет два входа R и S, два выхода Q и Q и называется RS триггером. Его обозначение на функциональных схемах показано на рисунке 3а.

RS триггер – простейший тип бистабильного асинхронного триггера

(R-reset, S-set, Q- выходное значение триггера, Q-инвертированное значение выхода)


R

S

Q(t)

Q(t+1)

Пояснения

0

0

0

0

Режим хранения информации R=S=0

0

0

1

1

0

1

0

1

Режим установки единицы S=1

0

1

1

1

1

0

0

0

Режим записи нуля R=1

1

0

1

0

1

1

0

*

R=S=1 запрещенная комбинация

1

1

1

*





Рис. 3а Схема RS на ИЛИ-НЕ Таблица истинности RS триггера


С

R

S

Q(t)

Q(t+1)

Пояснения

0

x

x

0

0

Режим хранения информации

0

x

x

1

1

1

0

0

0

0

Режим хранения информации

1

0

0

1

1

1

0

1

0

1

Режим установки единицы S=1

1

0

1

1

1

1

1

0

0

0

Режим записи нуля R=1

1

1

0

1

0

1

1

1

0

*

R=S=1 запрещенная комбинация

1

1

1

1

*