Исследование и синтез логических схем

Код: 0646.05.03/ПТ.0646.17

Продолжительность:

160 мин.

Дисциплина:

“Электротехника и электроника”, Юнита №.5

Предназначено:

Для студентов по направлению информатика и ВТ в соответствии с учебным планом.

Цель:

Овладение практическими навыками исследования и проектирования логических схем с использованием средств САПР Electronics Workbench.

Результат обучения:

После успешного завершения занятия пользователь должен:

• Уметь создавать и редактировать простейшие логические схемы с использованием средств САПР Electronics Workbench;

• Уметь проводить минимизацию логических функций средствами САПР Electronics Workbench;

• Уметь проводить синтез логических схем средствами САПР Electronics Workbench;

Используемые программы:

Electronics Workbench в. 5.0

План занятия:

1. Работа под руководством преподавателя. 120 минут

Исследование и синтез логических схем

2. Самостоятельная работа. 40 минут

Запуск программы:

Предполагается, что требуемые программы уже инсталлированы на диске.

(См. «Инструкцию по установке программы на ПК»)

1. Исследование и синтез логических схем

Рекомендуемое время

80 Минут

1. Краткое описание основ построения логических схем.

Для описания алгоритма работы логических схем используется математический аппарат алгебры логики. Алгебра логики оперирует двумя понятиями: событие истинно (логическая "1") или событие ложно (логический "0"). События в алгебре логики могут быть связаны двумя операциями: сложения (дизъюнкции), обозначаемой знаком U или +, и умножения (конъюнкции), обозначаемой знаком & или точкой. Отношение эквивалентности обозначается знаком =, а отрицание – чертой или апострофом ( ' ) над соответствующим символом.

Логическая схема имеет n входов, которым соответствуют n входных переменных X₁, … X_n и один или несколько выходов, которым соответствуют выходные переменные Y₁ …. Y_m. Входные и выходные переменные могут принимать два значения X_i = 1 или X_i = 0.

Переключающая функция (ПФ) логической схемы связывает при помощи логических операций входные переменные и одну из выходных переменных. Число ПФ равно числу выходных переменных, при этом ПФ может принимать значения 0 или 1.

Логические операции. Наибольший практический интерес представляют следующие элементарные операции (функции).

Л огическое умножение (конъюнкция),

Логическое сложение (дизъюнкция),

Логическое умножение с инверсией,

Логическое сложение с инверсией,

С уммирование по модулю 2,

Равнозначность.

Логические элементы. Существуют цифровые интегральные микросхемы, соответствующие основным логическим операциям. Логическому умножению соответствует логический элемент "И". Логическому сложению соответствует логический элемент "ИЛИ". Логическому умножению с инверсией - логический элемент "И-НЕ". Логическому сложению с инверсией – логический элемент "ИЛИ-НЕ". Операции инверсии соответствует логический элемент "НЕ". Существуют микросхемы, реализующие и многие другие логические операции.

Таблицы истинности. Основным способом задания ПФ является составление таблицы истинности, в которой для каждого набора входных переменных указывается значение ПФ (0 или 1). Таблица истинности для логического элемента "НЕ" ( логическая операция ) имеет вид

Вход Х	Выход Y
0	1
1	0