E-Book Content
Министерство образования Российской Федерации Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского
В.А. Иноземцев
Изучение элементной базы цифровой техники
Брянск 2002
ББК 22. 18 И - 67
Иноземцев В.А. Изучение элементной базы цифровой техники Брянск: Издательство БГУ, 2002. - 110 с. В пособии рассматриваются комбинационные схемы и цифровые автоматы, приводятся примеры проверки работоспособности цифровых микросхем, указаны задания к лабораторным работам, приведен примерный список демонстраций, которые проводятся на лабораторных занятиях по элементной базе ЭВМ. Демонстрации проводятся как студентами, так и преподавателем. Привлечение студентов к проведению демонстраций по элементной базе ЭВМ позволяет формировать у них профессиональные умения, связанные с постановкой демонстрационного учебного эксперимента. Пособие адресовано студентам физико-математических факультетов педагогических вузов, может быть использовано учителями физики на факультативных и кружковых занятиях.
Рецензенты: Степанищева М.Н., кандидат физико-математических наук, доцент кафедры теоретической физики БГУ им. акад. И.Г. Петровского; Корнев Б.И., кандидат физико-математических наук, доцент кафедры общей физики БГУ им. акад. И.Г. Петровского.
Печатается по решению совета физико-математического факультета Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского.
Содержание 4 Введение .................................................................................................. 6 Глава 1. Комбинационные схемы и цифровые автоматы……………… 6 1. Логические элементы…………………………………………………. 2. Логический элемент 2И-НЕ ТТЛ и его характеристики……………. 21 3. Логический элемент 2И-НЕ КМОП и его характеристики…………. 28 4. Полный одноразрядный двоичный сумматор……………………….. 32 5. Шифраторы, дешифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры… 33 6. Триггеры…………..……………………………………………………. 36 7. Счетчики электрических импульсов………………………………….. 47 8. Запоминающие устройства……………………………………………. 52 9. Шинные формирователи………………………………………………. 61 10. Логические пробники………………………………………………….. 63 Глава 2. Изучение алгоритма работы цифровых микросхем и проверка их работоспособности ……………………………………………… 64 1. Испытательный стенд для изучения элементов ЭВМ………………. 64 2. Логический элемент 2И-НЕ…………………………………………… 68 70 3. Четырехразрядный двоичный сумматор…………………………….. 4. Арифметико-логическое устройство (АЛУ)…………………………. 72 74 5. D-триггер со статическим управлением .……………………………. 76 6. D-триггер с динамическим управлением……………………………. 7. JK-триггер……………………………………………………………… 78 8. Восьмиразрядный реверсивный сдвиговый регистр………………… 80 82 9. Двоично-десятичный счетчик ………… ……………………………. 10. Мультиплексор………………………………………………………… 84 86 11. Динамическая индикация…………………………………………….. 88 12. Программатор для микросхем К155РЕ3…………………………….. Глава 3. Учебная модель операционного блока ЭВМ (стенд ОАиВТ).. 90 90 1. Оперативное запоминающие устройство (ОЗУ) …………………… 93 2. Операционный блок ЭВМ…………………………………………… 96 Глава 4. Лабораторный практикум…………………………………….. 1. Примерный список лабораторных работ и лабораторных демонстраций по электронно-вычислительной технике……………………… 96 98 2. Задания для студентов к первому лабораторному занятию………. 3. Инструкции к лабораторным работам……………………………….. 100 Литература……………………………………………………………….. 108
Издательство БГУ, 2002. 3
Введение Технические дисциплины играют важную роль в экспериментальной подготовке учителей физики. В учебные планы физико-математических факультетов педагогических вузов в конце восьмидесятых годов вместо трех дисциплин "Электротехника", "Радиотехника", "Основы автоматики и вычислительной техники" введен интегрированный курс "Электрорадиотехника с основами автоматики и вычислительной техники" (ЭРТАВТ). Программа этого курса предусматривала изучение в течение 5 семестров след