Opis
Pakiet cyfrowych kart logicznych składa się ze specjalnego zestawu kart zaprojektowanych do pracy z jednostką główną. jest to idealne narzędzie do nauki podstaw cyfrowych układów logicznych, właściwości i parametrów układów cyfrowych. wykorzystuje eksperymenty do wprowadzenia algebry Boole’a przy użyciu prostych układów logicznych. Prezentowane są przerzutniki, obwody sekwencyjne i różne bardziej zaawansowane aplikacje, które je wykorzystują. Pakiet zapoznaje studentów z zasadami, ograniczeniami, charakterystykami i podstawowymi obwodami różnych komponentów cyfrowych oraz sposobami ich wykorzystania w praktycznych obwodach. Badania laboratoryjne pomagają poszerzyć wiedzę na temat przyrządów pomiarowych, w szczególności analizatora logicznego.
Zakres dostawy
- Karty eksperymentalne do cyfrowego projektowania układów logicznych (EC102)
- Twarda instrukcja obsługi
Opcje
Wymagane do działania
- Uchwyt na kartę (MMS103) z zaawansowanym interfejsem komputerowym z wbudowanym zasilaczem (MMS100)
- Uchwyt na kartę (MMS103) z interfejsem komputerowym z wbudowanym zasilaczem (MMS101)
- Zasilacz laboratoryjny (MMS102) (Klient zapewnia oscyloskop, generator funkcyjny, multimetr), generator funkcyjny, multimetr)
Szczegóły techniczne
- Zapoznanie studenta z podstawami nowoczesnych cyfrowych systemów sprzętowych, które są używane w większości cyfrowych układów elektronicznych.
- Wprowadzenie studenta do podstawowych cyfrowych bramek logicznych i bloków konstrukcyjnych.
- Zaprojektuj i zaimplementuj cyfrowe obwody logiczne dla wszechstronnych funkcji, zaczynając od prostych obwodów z jedną bramką do bardziej wymagających obwodów w sekwencji krok po kroku.
- Uzyskaj umiejętność klasyfikowania różnych obwodów na podstawie ich struktury na kombinacyjne lub sekwencyjne, synchroniczne lub asynchroniczne.
- Wzmocnij teorię i techniki nauczane w klasie poprzez eksperymenty i projekty w laboratorium.
- Opanowanie technik redukcji cyfrowych obwodów logicznych i praktyczna weryfikacja równoważności zredukowanego obwodu.
- Umiejętność projektowania i analizowania kombinacyjnych i sekwencyjnych obwodów logicznych
Karta wprowadzająca do cyfrowych układów logicznych: (EC102. 01)
- Karty eksperymentalne wprowadzają studentów w główną koncepcję bramek logicznych. Zawierają również zestaw bramek logicznych (NOT, AND, OR, NAND, NOR, EXOR, EXNOR) w postaciach: 2-wejściowej, 3-wejściowej i 4-wejściowej.
Karty Wprowadzenie do logiki cyfrowej obejmują: Digital Logic I, Digital Logic II.
Karty układów kombinacyjnych Karta: (EC102.02)
- Karty eksperymentalne zawierają różne układy kombinacyjne, takie jak sumatory, odejmatory, multipleksery, demultipleksery, komparatory wielkości, dekodery i kodery.
- Konstruowanie najbardziej wszechstronnych układów kombinacyjnych logiki cyfrowej, takich jak sumatory pełne, sumatory połówkowe i 4-bitowe sumatory binarne.
- Obwody kombinacyjne obejmują: Obwody Kombinacyjne I, Obwody Kombinacyjne II, Obwody Kombinacyjne III
Karty Obwodów Sekwencyjnych: (EC102.03)
- Karty eksperymentalne Obwodów Sekwencyjnych zawierają różne sekwencyjne bloki i obwody, takie jak zatrzaski, przerzutniki, rejestry, liczniki, pamięci, przetwornik A/D i przetwornik C/A.
- Obwody Sekwencyjne obejmują : Kartę Sekwencyjną I, Kartę Sekwencyjną I I , Kartę Sekwencyjną III, Kartę Sekwencyjną IV, Kartę Pamięci.
Karty Obwodów Mikrokontrolerów Karta: (EC102.04)
- Poznanie architektury Mikrokontrolerów i ich zastosowań wzdłuż modułów o różnych rozmiarach.
Karty Konwersji Cyfrowej Kod: (EC102.05)
- Zrozumienie ich działania i kluczowych cech, takich jak napięcie odniesienia, rozdzielczość i szerokość pasma. Obejmuje to budowę przetwornika ADC Flash i porównanie go z przetwornikiem ADC SAR, a także badanie konwersji cyfrowo-analogowej przy użyciu przetworników C/A Binary Weighted i R2R Ladder poprzez praktyczne eksperymenty. Studenci uzyskają również praktyczny wgląd w to, jak działa przetwornik DAC typu String i jak wartości rezystorów wpływają na sygnał analogowy.
Objęte tematy
Wprowadzenie do cyfrowych kart logicznych Kod: (EC102.01)
- Digital Logic I
- Zrozumienie praktycznej definicji logicznej „1” & logicznego „0”.
- Implementacja bramki AND i bramki OR przy użyciu przełączników (Switch logic)
- Odkrycie, w jaki sposób tranzystor działa jako inwerter w logice cyfrowej.
- Używanie praktycznych układów scalonych logiki cyfrowej do wykonywania funkcji logiki cyfrowej 2-wejściowych bramek AND, OR, XOR, NAND, NOR i NOT weryfikujących tabelę prawdy każdej funkcji.
- Różnicowanie między logiką CMOS a logiką TTL.
Konstruowanie prostych obwodów kombinacyjnych, wyodrębnianie ich funkcji boolowskich, upraszczanie tych obwodów przy użyciu algebry boolowskiej i testowanie uproszczonych obwodów w celu zweryfikowania ich równoważności.
- Logika cyfrowa I I
- Używanie 3-zmiennych i 4-zmiennych bramek logicznych & weryfikacja tabeli prawdy każdej bramki logicznej.
- Implementacja obwodów kombinacyjnych z wykorzystaniem bramek 3-zmiennych i 4-zmiennych.
- Nauka wykonywania map K w celu uproszczenia cyfrowych obwodów logicznych i praktyczna weryfikacja, czy wyjścia map k są zgodne z oryginalnymi obwodami.
- Implementacja rzeczywistych aplikacji przy użyciu cyfrowych obwodów logicznych
Obwody kombinacyjne Kod: (EC102.02)
- Obwody kombinacyjne I
- Konstruowanie najbardziej wszechstronnych cyfrowych układów logicznych kombinacyjnych, takich jak pełne sumatory, półsumatory i 4-bitowe sumatory binarne.
- Odkrycie 4-bitowego komparatora wielkości, weryfikacja jego tabeli prawdy i określenie jego zastosowań.
- Eksperymentowanie z multiplekserami, de-multiplekserami i ich przypadkami użycia.
- Badanie bufora trójstanowego, dekodera i zrozumienie ich zastosowań.
- Obwody kombinacyjne I I
- Eksperymentowanie z obwodem kodera i zrozumienie jego zastosowań.
- Odkrywanie binarnych obwodów połówkowych i odejmujących.
- Konstruowanie obwodu z 7-segmentami i dekoderem BCD do wyświetlania liczb od 0 do 9.
- Zrozumienie inwertera wyzwalanego Schmitta i koncepcji histerezy.
- Eksperymentowanie z koderem 10:4 i poznanie jego zastosowań.
- Odkrywanie obwodów generowania i wykrywania parzystości oraz ich roli w wykrywaniu błędów.
- Obwody kombinacyjne I I I
- Wprowadzenie studenta w podstawową strukturę i działanie jednostki arytmetyczno-logicznej (ALU)
- Eksperymentowanie z każdym blokiem wewnątrz 4-bitowej ALU i weryfikacja jego funkcji, w tym
- logicznych i arytmetycznych.
Obwody sekwencyjne Kod: (EC102.03)
- Obwody sekwencyjne karty I
- Eksperymentowanie z podstawowymi elementami pamięci, takimi jak SR Latch i Gated SR Latch.
- Zrozumienie budowy ich obwodów, zasady działania i praktyczna weryfikacja każdej z ich tablic prawdy.
- Poznanie innych typów elementów sekwencyjnych, takich jak D-latche i D-flip flopy
- Odkrycie różnych zdarzeń wyzwalających zegar każdego elementu sekwencyjnego.
- Obwody sekwencyjne karty I I
- Doświadczenie z przerzutnikiem D wyzwalanym dodatnio, zrozumienie jego budowy i działania.
- Odkrycie, czy przerzutnik D może być użyty do skonstruowania przerzutnika JK.
Zrozumienie, jak zbudować przerzutnik T przy użyciu przerzutnika D lub przerzutnika JK.
- Sequential Circuits cards I I I
- Eksperymentowanie z rejestrami szeregowymi i równoległymi oraz jak są one używane do odczytu i zapisu bitów cyfrowych.
- Zrozumienie budowy 4-bitowego licznika tętnień i wyświetlanie jego przebiegów wyjściowych na oscyloskopie.
- Karty układów sekwencyjnych IV
- Doświadczenie z licznikami dekadowymi zaimplementowanymi przy użyciu łańcucha przerzutników JK i bramek AND.
- Zapoznanie się z uniwersalnym rejestrem przesuwającym i jego budową (multipleksery i przerzutniki S-R).
- Odkrywanie różnych funkcji uniwersalnych rejestrów przesuwających, w tym
- Przesunięcie w lewo
- Przesunięcie w prawo
- Wyjścia równoległe i szeregowe
- Zatrzaskiwanie danych
- Karta pamięci
- Poznanie budowy podstawowej komórki pamięci (komórki binarnej).
- Implementacja dwóch różnych obwodów dla 1-bitowej komórki pamięci przy użyciu kombinacyjnych bramek logicznych oprócz SR Latch lub D-flip flop oraz zrozumienie sposobu zapisu i odczytu z każdej komórki pamięci.
- Konstrukcja pamięci o dostępie swobodnym 4X4 (RAM) przy użyciu dekodera 2X4 i 16 komórek binarnych.
Kod karty obwodów mikrokontrolera: (EC102.04)
- Zrozumienie architektury mikrokontrolerów PIC.
- Nauka programowania MCU PIC.
- Eksperymentowanie z GPIO i używanie ich do sterowania diodami LED.
- Konstruowanie obwodu dla matrycy punktowej 8X8, sterowanie matrycą punktową i sterowanie za pomocą MCU.
- Poznanie różnych protokołów komunikacyjnych do komunikacji z MCU, takich jak SPI, I2C i UART.
- Eksperymentowanie z kanałami ADC MCU i łączenie tych kanałów z czujnikami i potencjometrem.
- Zrozumienie działania kanałów PWM MCU.
- Interfejsowanie karty z wieloma modułami i programowanie MCU dla każdego modułu.
Karty konwersji cyfrowej Kod: (EC102.05)
- Konwerter analogowo-cyfrowy (ADC)
- Eksperymentowanie z Flash ADC & działanie SAR ADC w celu konwersji sygnału analogowego na sygnał cyfrowy.
- Identyfikacja głównych cech ADC, takich jak napięcie odniesienia, rozdzielczość i szerokość pasma.
- Konstrukcja przetwornika ADC typu Flash i określenie jego różnic w stosunku do przetwornika ADC typu SAR.
- Konwerter cyfrowo-analogowy (DAC)
- Zapoznanie się z zasadami konwersji cyfrowo-analogowej poprzez praktyczne eksperymenty z przetwornikiem cyfrowo-analogowym binarnie ważonym. Zaczynając od podstawowych konfiguracji wejść binarnych, uczniowie mogą obserwować odpowiadające im analogowe napięcia wyjściowe i zrozumieć wpływ zmiany poszczególnych wartości bitów.
- Konstruowanie i manipulowanie przetwornikiem cyfrowo-analogowym R2R Laddar przy użyciu sieci rezystorów do konwersji wejść binarnych na napięcia analogowe.
- Zapewnienie praktycznego zrozumienia działania przetwornika cyfrowo-analogowego String i wpływu zmian wartości rezystorów na sygnał analogowy.
PL 
EN 
