Тема: Исследование работы озу на имс.

Цель: изучение принципа работы ОЗУ.

Оборудование: ПК

Программное обеспечение: программный комплекс EWB.

Контрольные вопросы:

1. Охарактеризуйте понятие «память компьютера».

2. Назовите основные параметры памяти.

3. Почему информация в ОЗУ храниться в двоичном виде?

 

Ход работы:

Задание: Исследование оперативного запоминающего устройства

1. Собрать нижеприведенную схему.

При записи в ячейку памяти на соответствующей разрядной шине устанавливается 1 или 0, на входе WR/RD' устанавливается сигнал 1 и после стробирования счетчика или дешифраторов адреса сигналом CS (на адресных входах X и Y сигнал 1) срабатывают элементы U1, U2. Положительный перепад сигнала с элемента U2 поступает на тактовый вход D-триггера U4, в результате чего в нем записывается 1 или 0 в зависимости от уровня сигнала на его D-входе.

При чтении из ячейки памяти на входе WR/RD устанавливается 0, при этом срабатывают элементы U1, U3, U5 и на вход РАЗРЕШЕНИЕ ВЫХОДА буферного элемента U6 поступает разрешающий сигнал, в результате чего сигнал с Q-выхода D-триггера передается на разрядную шину DO. Для проверки функционирования ячейки памяти используется генератор слова.

2. Занести в генератор слова комбинации из таблицы 14.1.

3. Заполнить таблицу 14.1 и определить: какая операция выполняется при каждой комбинации – чтение 1 (0) или запись 1 (0)?

Таблица 1 -  Результат эксперимента

№	X	Y	WR/RD	DI	DO	Режим
1	1	1	1	0
2	1	1	0	1
3	1	1	1	1
4	1	1	0	0

4. Дать ответы на контрольные вопросы.

5. Сделать вывод по работе.

 Контрольные вопросы.

Какие типы памяти существуют?

Где в современных компьютерах используется память статического типа?

Чем отличается динамическая память от статической?

Какие типы динамической памяти используется в современных компьютерах?

Что такое видеопамять и как она связана с характеристиками отображаемой на дисплее информации?

Какие типы памяти используются в качестве видеопамяти?

Какое конструктивное оформление имеют микросхемы памяти?

 

 

 Лабораторная работа № 15

Тема: Исследование работы ЦАП

Цель работы: исследовать работу ЦАП на базе программы Electronics Workbench

Оборудование: ПК

Программное обеспечение: программный комплекс EWB.

Краткие теоретические сведения

ЦАП с весовыми резисторами

Цифро-аналоговые преобразователи используются для преобразования цифрового кода в аналоговый сигнал, например, для управления в автоматических системах исполнительными органами (электродвигателями, электромагнитами и т.п.).

Наиболее простой ЦАП с весовыми резисторами (рис. 1) состоит из двух узлов: резистивной схемы (матрицы) на резисторах R1...R4 и суммирующего усилителя (ОУ OU с резистором обратной связи Ro) Опорное напряжение Uon (3 В) подключается к резисторам матрицы переключателями D, С, В и А, управляемыми одноименными клавишами клавиатуры и имитирующими преобразуемый код. Выходное напряжение Uo измеряется мультиметром. Такой ЦАП относится к устройствам прямого преобразования.

Рисунок 1 – ЦАП с весовыми резисторами

Если все переключатели замкнуты на "землю", как показано на рис. 1 то напряжение на входе и выходе ОУ равно 0 В. Предположим теперь, что переключатель А установлен в положение, соответствующее логической 1. Тогда на вход 01 через резистор R1 подается напряжение 3 В. Рассчитаем для этого случая коэффициент усиления напряжения по формуле: К = Ro/R1 = 10000/150000 = 0,066. Отсюда получаем, что выходное напряжение Uo = 0,066·3 = 0,2 В соответствует двоичной комбинации 0001 на входе ЦАП.

Подадим теперь на входы ЦАП двоичную комбинацию 0010: для этого установим переключатель В в положение, соответствующее логической единице, тем самым подадим на ОУ через резистор R2 напряжение 3 В. Для коэффициента усиления в данном случае получаем К = Ro/R2 = 10000/75000 = 0,133. Умножив этот коэффициент усиления на величину входного напряжения, найдем, что выходное напряжение равно 0,4 В.

Таким образом, при переходе к каждому очередному двоичному числу, имитируемому ключами, выходное напряжение ЦАП увеличивается на 0,2 В. Это обеспечивается за счет увеличения Коэффициента усиления напряжения ОУ при подключении различных по сопротивлению резисторов. Если бы в схеме на рис. 11.1 мы подключили только один резистор R4 (с помощью переключателя D), то тем самым установили бы коэффициент усиления К = 10000/18700 = 0,535: при этом выходное напряжение ОУ составит около 1,6 В. Если все переключатели в схеме на рис. 1 установлены в положения, соответствующие логическим единицам, выходное напряжение ОУ равно Uon = 3 В, поскольку коэффициент передачи в этом случае становится равным 1.

Схема ЦАП на рис. 1 имеет два недостатка: во-первых, в ней сопротивле­ния резисторов изменяются в широких пределах, во-вторых, точность преобразова­ния невысока из-за влияния конечного сопротивления транзисторных ключей в открытом и закрытом состояниях.

 

Ход работы

Задание: Исследование ЦАП с весовыми резисторами

1. Собрать схему, приведенную на рис.1.

2. Рассчитать коэффициент усиления напряжения ОУ и выходное напряжение ЦАП в схеме на рис. 1 для случая, когда в положение, соответствующее логи­ческой единице, установлен только переключатель С. Результаты расчета про­верьте на модели.

3. Получить выражение для расчета выходного напряжения ЦАП в общем виде и проверьте его на модели.

4. Замените переключатели А, В, С, D программными переключателями (реле вре­мени), имитирующими последовательное во времени с интервалом 5 с появление кодовых комбинаций 0001, 0011, 0111 и 1111.

5. Дать ответы на контрольные вопросы.

6. Сделать вывод по работе.

 

Контрольные вопросы:

1. По какому закону выбираются сопротивления в ЦАП с весовыми резисторами?

2. Чем отличается ЦАП лестничного типа от ЦАП с весовыми резисторами? К какому типу ЦАП он относится?

 

Лабораторная работа № 16