ZESPÓA
LABORATORIÓW TELEMATYKI TRANSPORTU
ZAKA
AD TELEKOMUNIKACJI W TRANSPORCIE
WYDZIAA
TRANSPORTU
POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI
INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 29
Komputerowa symulacja cyfrowych
układów sekwencyjnych
DO UŻYTKU WEWN
TRZNEGO
WARSZAWA 2005
A) Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest poznanie symulacji podstawowych układów cyfrowych na podstawie
programu Active­CAD firmy ALDEC.
B) Część eksperymentalna
Rozpoznanie zasady działania licznika rewersyjnego
OUTPUTS
V
CC
16 15 14 13 12 11 10 9
CARRY Q Q Q Q ENABLE
A B C D
OUTPUT T
CLEAR LOAD
ENABLE
P
CLOK A B C D
1 2 3 4 5 6 7 8
GND
DATA INPUTS
74160
74161
Rys. 1. Schemat wyprowadzeń i tabele prawdy układów scalonych 74160, 74161 i 74162
Opracowali: dr in . Marek Stawowy, mgr in . Adam Rosi ski , tech. Andrzej Szmigiel
Wydział Transportu PW, Warszawa 2005. 2
CLEAR
ASYNCHRONUS
74160
CLEAR
SYNCHRONUS
74162
LOAD
A
B
DATA
INPUTS
C
D
CLOCK
74160
CLOCK
74162
ENABLE P
ENABLE T
Q
A
Q
B
OUTPUTS
Q
C
Q
D
CARRY
7 8 9 0 1 2 3
COUNT INHIBIT
CLEAR
PRESET
Rys. 2. Przebiegi czasowe liczników 160, 161 i 162
Należy zasymulować działanie wszystkich funkcji tego licznika (patrz tabela stanów rys.
1).
Opracowali: dr in . Marek Stawowy, mgr in . Adam Rosi ski , tech. Andrzej Szmigiel
Wydział Transportu PW, Warszawa 2005. 3
Rozpoznanie zasady działania rejestru uniwersalnego
DATA INPUTS/OUTPUTS
VCC
R0
24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13
S1 SL H QH G QG F QF E QE
CLR
S0
SR A QA B QB C QC D QD T
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
GND
DATA INPUTS/OUTPUTS
Wejścia Wyjścia
Funkcja
R S S Q Q ....Q Q
0 1 0 T SL SR A & H A B G H
0 x x x x x x 0 0 0 0 zerowanie
Q Q & Q Q
1 x x 0 x x x
A0 B0 G0 A0
1 1 1 x x a .. h a b g h wprowadzanie równoległe
Q Q Q
1 0 1 x 1 x 1 przesuw w prawo
An Fn Gn
1 0 1 x 0 x 0 Q Q Q przesuw w prawo
An Fn Gn
Q Q Q
1 1 0 0 x x 0 przesuw w lewo
Bn Cn Hn
1 1 0 1 x x Q Q Q 1 przesuw w lewo
Bn Cn Hn
Q Q Q Q
1 0 0 x x x x A0 B0 G0 H0 blokada
R ­ wejÅ›cie zerowania
0
S1, S0  rodzaj pracy
T  wejście zegarowe
SL  wejście szeregowe przesuw w lewo
SR  wejście szeregowe przesuw w prawo
A & H  równoległe wejścia danych
x  stan dowolny
­ zmiana stanu z 0 na 1
QA0, QB0 & ­ stan wyjść QA, QB & , które byÅ‚y przed ustaleniem warunków na wejÅ›ciach
QAn, QBn.. ­ stan wyjść QA, QB & , które byÅ‚y przed ostatniÄ… zmianÄ… na wejÅ›ciu zegarowym ze stanu 0 na 1
a, b, & , g, h  stany ustalone istniejące odpowiednio na wejściach A, B,& , H
Rys. 3. Schemat wyprowadzeń układu scalonego 74198 oraz jego tabela stanów.
Opracowali: dr in . Marek Stawowy, mgr in . Adam Rosi ski , tech. Andrzej Szmigiel
Wydział Transportu PW, Warszawa 2005. 4
Wejście zegarowe
T
S1
Wejścia rodzaju
pracy
S0
Wejście zerowania
R0
SR
Wejścia szeregowe
danych
SL
A
B
C
D
Wejścia równoległe
danych E
F
G
H
QA
QB
QC
QD
Wyjścia
QE
QF
QG
QH
zerowanie
zerowanie
przesuw w prawo przesuw w lewo blokowanie
wprowadzanie
Rys.4. Przebiegi czasowe rejestru 198.
Należy zasymulować działanie wszystkich funkcji tego rejestru (patrz tabela stanów rys. 3).
Opracowali: dr in . Marek Stawowy, mgr in . Adam Rosi ski , tech. Andrzej Szmigiel
Wydział Transportu PW, Warszawa 2005. 5
C) Przygotowanie do ćwiczenia
Należy przygotować się z zakresu wiedzy technicznej obejmującej takie zagadnienia jak:
cyfrowe przerzutniki i liczniki w technice TTL, a w szczególności, należy przygotować
odpowiedzi na poniższe pytania i polecenia:
1. Wymień rodzaje liczników i ich zastosowanie.
2. Scharakteryzuj tryby symulacji w programie ACTIVE­CAD.
3. Opisz możliwości licznika rewersyjnego.
4. Narysuj tabelę stanów przerzutnika RS i RS synchronicznego.
5. Narysuj tabelę stanów przerzutnika JK MS.
6. Narysuj tabelę stanów przerzutników D I T.
7. Wymień co najmniej trzy zastosowania liczników.
8. Na jakiego rodzaju przerzutnikach sa zbudowane liczniki i dlaczego?
9. Wymień i opisz jeden ze sposobów zmiejszania pojemności licznika.
D) Literatura
[1] Wawrzyński W.: Podstawy współczesnej elektroniki. OWPW 2003.
[2] Pieńkoś Jan, Turczyński Janusz.: Układy TTL w systemach cyfrowych. WKiA
1986.
[3] Kawalec P.: Instrukcja użytkowania kompilatora ukÅ‚adów cyfrowych ACTIVE­CAD
[4] Misiurewicz P.: Podstawy techniki cyfrowej. WNT. 1983.
[5] Misiurewicz P.: Podstawy automatyki cyfrowej. WSiP.
[6] Tietze U., Shenk Ch.: Układy półprzewodnikowe. WNT 1987.
[7] Piecha Jan.: Elementy cyfrowe TTL. Uniwersytet ÅšlÄ…ski 1983.
[8] Kruszyński H., Misiurewicz P., Perkowski M., Rydzewski A. Zbiór zadań z teorii
układów logicznych. PW 1986.
Opracowali: dr in . Marek Stawowy, mgr in . Adam Rosi ski , tech. Andrzej Szmigiel
Wydział Transportu PW, Warszawa 2005. 6