Laborationshandledning Utbildning: ED Ämne: TNE094 Digitalteknik och konstruktion Laborationens nummer och titel: Nr 3 Kombinatoriska nät Laborant: E-mail: Medlaboranters namn: Handledarens namn: Kommentarer från laborationsrättaren: Utförd: Retur: Inlämnas senast: Inlämnas senast efter retur: Godkänd:
Linköpings Universitet 2012-09-03 Campus Norrköping/ITN Kombinatoriska nät 1. UPPGIFT Att bli bekant med datablad och kretsar i TTL-familjen. Att analysera olika kombinatoriskt nät. Att konstruera ett par kombinatoriska nät. 2. FÖRBEREDELSEUPPGIFTER (OBS! Klart när Du kommer till lab!!) Svaren till förberedelseuppgifterna nedan skriver du på separat blad (använd blyerts/sudd/linjal eller dator ) om inget annat anges. Skriv rubriken (understruken) samt ditt namn och E-mail, se exempel nedan: Svar till förberedelsefrågor för laboration 3 i kursen Digitalteknik och konstruktion, TNE094 Namn : Pelle Pettersson E-mail: pelpe345@student.liu.se Datablad hittar du under stud dir S:\TN\E\094_Digitalteknik_och_konstruktion\Datablad 1. Tag fram logisk funktion X och funktionstabell för Kombinatoriskt nät nr 1 i figur 1 under UTFÖRANDE nedan. Detta nät kan ersättas av endast 1 st 2-ingångars grind, vilken? 2. Tag fram logisk funktion Y och funktionstabell för Kombinatoriskt nät nr 2 i figur 2 under UTFÖRANDE nedan. Vad kallas ett kombinatoriskt nät med denna funktion? 3. De båda näten i figur 1 och figur 2 ska realiseras med var sin kapsel 74HCT00, (2-ingångars NAND) Studera datablad för denna krets. Markera, i de båda kopplingsschemana i figur 1 och figur 2, (du behöver inte rita om kopplingsschemana ) ut bennumret för varje anslutning till grindarna. Lab3_Komb nät_tne094 2012-09-03/15:32 2 av 6
2. FÖRBEREDELSEUPPGIFTER fortsättning 4. Studera i datablad funktionen hos multiplexern (8-1) 74HCT151. a) Hur många insignaler resp. utsignaler har 74HCT151? b) Hur betecknas dessa insignaler resp. utsignaler? c) Vilken funktion har ingången med beteckningen E'? d) Vad blir utsignalerna om insignalerna I 7 -I 0 = 01001101 och S 2 -S 0 = 011? Motivera med några meningar hur du tänkte. e) Rita av blockschemat (Functional Diagram), på sid 2 i datablad. Detta blockschema använder du sedan när du kopplar upp multiplexern 74HCT151 på laborationen, se 4.2 Multiplexern, 74HCT151 under UTFÖRANDE nedan. 5. I figur 3, under 4.3 i UTFÖRANDE ska du koppla upp en komparator. a) Teckna ett logiskt uttryck för utsignalen K. b) Gör funktionstabell för K c) Studera datablad för 74LS28 och 74HCT86. Skriv in bennummer för komparatorn i kopplingschemat i figur 3. 6. a) Gör Karnaughdiagram för utsignalen U i funktionstabellen under 4.4 Konstruera ett kombinatoriskt nät nedan. Gör Karnaughdiagram för U och teckna U på SP-minimalform. b) Använd de-morgans lagar och skriv om U så att du kan använda enbart 2-ingångars NAND c) Rita nätet U med enbart 2-ingångars NAND enligt 6b ovan. Sätt ut bennummer i kopplingsschemat. 7. I utförande 4.5 ska du realisera U (i 4.4) med endast 1 st multiplexern 74HCT151. Rita nu kopplingsschema för den kopplingen. Sätt ut bennummer och visa vilka värden du ska ha på respektive ingång. 8. I utförande 4.6 ska du realisera en MUX 16-1 med 2 st MUX 8-1 samt 2 st NAND (74HCT00) och 1 st NOR (74HCT28). Rita nu kopplingsschema för den kopplingen. Sätt ut bennummer. Lab3_Komb nät_tne094 2012-09-03/15:32 3 av 6
3. UTRUSTNING Spänningsaggregat, kopplingsdäck, kopplingsbox med switchar, kopplingsbox med lysdioder. TTL-kretsarna: 74HCT00, 74LS28, 74HCT86, 74HCT151 ( 2 st ) 4. UTFÖRANDE 4.1 Analys av två kombinatorisk nät. Koppla upp och verifiera funktionstabellerna i förberedelseuppgifterna 1 och 2 för de båda näten i figur 1 och figur 2. A X B Figur 1: Kombinatoriskt nät nr 1 adress d_in0 Y d_in1 Figur 2: Kombinatoriskt nät nr 2 Lab3_Komb nät_tne094 2012-09-03/15:32 4 av 6
4.2 Multiplexern 74HCT151 Koppla upp MUX 74HCT151, enligt schemat i förberedelseuppgift 4e, och verifiera funktionstabellen enligt datablad. 4.3 Komparator Två tvåbitars tal A ( a 1, a 0 ) och B ( b 1, b 0 ) ska jämföras i ett kombinatorisk nät enligt kopplingen nedan. a 1 b 1 =1 1 K a 0 b 0 =1 Figur 3: Kombinatoriskt nät nr 3 Koppla upp och undersök alla möjliga kombinationer på a 1, a 0 och b 1, b 0 Vad blir resultatet dvs. vilken funktion har nätet?.. Lab3_Komb nät_tne094 2012-09-03/15:32 5 av 6
4.4 Konstruera ett kombinatoriskt nät Koppla upp enligt ditt kopplingsschema från förberedelseuppgiften 6 och kontrollera att det stämmer med funktionstabellen nedan. C B A U 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 Om du har laborationstid kvar gör du 4.5 och 4.6 nedan. 4.5 Multiplexer som kombinatoriskt nät Realisera nu U (i 4.4 ovan) med endast 1 st 74HCT151, använd kopplingsschemat som du ritat i förberedelseuppgift 7. 4.6 Multiplexer 16-1 Koppla nu upp MUX- 16-1 enligt kopplingsschemat du ritat i förberedelseuppgift 8. 8. BEARBETNING ( Laborationsredogörelse ) Bifoga förberedelseuppgifterna Lab3_Komb nät_tne094 2012-09-03/15:32 6 av 6