Лабораторная работа Проектирование генератора сигналов разной частоты и непрерывности. Исследование схемы формирования и генерации импульсных сигналов. Разработка модификаторов кода

6-лабораторная работа
Проектирование генератора сигналов разной частоты и непрерывности. Исследование схемы формирования и генерации импульсных сигналов. Разработка модификаторов кода.
Цель обучения: исследование цифровых устройств с использованием прикладных программ Electronics, Workbench, Multism. Также знакомы с логическими элементами И, ИЛИ, НЕ.
Лабораторное задание.
1.1. Важность выполнения лабораторных работ с помощью виртуальных программ.
1.2. Знакомство с интерфейсом виртуальной программы Electronics WorkBench.
1.3. Знакомство с логическими элементами И, ИЛИ, НЕ.
Теоретическая информация
1.1. Краткое описание программного комплекса Electronics Workbench
Проектирование и разработка современных электронных и цифровых устройств требует большой точности и тщательного анализа. Кроме того, в связи с большим объемом и сложностью работы используются компьютерные технологии. Программный комплекс Electronics Workbench является одним из инструментов программного проектирования и моделирования электрических цепей. Он может быть использован на предприятиях, проектирующих электрические схемы и электронные устройства, а также в высших учебных заведениях.
Работа с Electronics Workbench не требует глубоких знаний компьютерных технологий. Интерфейс программы можно освоить за несколько часов.
1.2. Состав программы моделирования.
В настоящее время среди множества программ компьютерного моделирования в мире одной из наиболее широко используемых в учебных заведениях является программа Electronics Workbench компании Interactive Image Technologies.
База данных элементов схем содержит информацию о многих элементах - резисторах, конденсаторах, катушках, диодах, транзисторах, логических элементах, микросхемах и других элементах. Каждый элемент в базе данных имеет свою эквивалентную схему и описание параметров. Из базы данных получаются (вызываются) необходимые элементы для входа в схему устройства. На экран выводятся условное обозначение, название (тип) и основные параметры элемента. Элементы соединены между собой проводами. Внутреннее описание схемы создается в программе моделирования. Он содержит элементы схемы, порядковые номера узлов, к которым подключен каждый элемент, параметры каждого элемента и другую необходимую дополнительную информацию. Узлам схемы автоматически присваиваются порядковые номера.
Телу схемы обычно присваивается порядковый номер 0.
Основные элементы цифровой техники.
Цифровая технология использует схемы, которые имеют два состояния: ноль и единицу или истинное и ложное. Когда определенные числа требуется обработать или запомнить, они представляются как определенная комбинация единиц и нулей. В этом случае для описания работы цифровых устройств необходим специальный математический аппарат. Такой математический аппарат называется булевой алгеброй или булевой логикой. Его разработал ирландский ученый Д. Булл.
В общем случае логические выражения представляют собой функции логических переменных (аргументов) x1, x2, x3, ... xn, каждая из которых принимает значение 0 или 1.
Если число логических переменных равно n, то из 0 и 1 можно составить 2 n комбинаций.
Все допустимые логические функции от n переменных можно составить с помощью трех основных операций:

• 
  логическое отрицание (инверсия, операция НЕ) осуществляется путем постановки знака "-" на соответствующую переменную;
  
• 
  логическое сложение (дизъюнкция, операция ИЛИ) выполняется проставлением знака «+»;
  
• 
  логическое умножение (союз, операция HAM), осуществляется путем постановки знака «•».
  

Знак "=" используется для обозначения эквивалентности выражений. Логические функции и действия могут иметь разные формы выражения: алгебраическую, табличную, словесную и условно-графическую (в схемах). Для назначения логических функций достаточно указать значение требуемой логической функции из множества возможных аргументов. Таблица, представляющая значения функции, называется таблицей достоверности.
В таблицах 1.1, 1.2 и 1.3 приведены алгебраические и табличные выражения логических операций для двух переменных x1, x2.

1. 
   –jadval Inversiya amali haqiqiylik jadvali
   

   x	y= ^x
   0	1
   1	0

2. 
   –jadval
   

Dizyunksiya amali haqiqiylik jadvali

х1	х2	у = х1+х2
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

3. 
   –jadval
   

Konyunksiya amali haqiqiylik jadvali

х1	х2	у = х1·х2
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

Masalan, n=1 bo’lsa: x=0 va x=1; n=2 bo’lsa: х1, х2 =00,01,10,11 bo’ladi. n kirishlar soni bo’ladi n=2ⁿ . masalan n=3 bo’lsa unda rostlik jadvalida 0 va birlar kombinatsiyasi 8 ta bo’ladi va quyidagicha yoziladi.
Kirishlar soni 3 ta bo’lsa demak uchta element olamiz A, B va C yaniy 3HAM elementini rostlik jadvalini tuzamiz. f= A*B*C 1.3 jadvalga asosan rostlik jadvalini tuzamiz. 1.4 jadval

A	B	C	f
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	0
0	1	1	0
1	0	0	0
1	0	1	0
1	1	0	0
1	1	1	1