Nr ćw. 4 |
Imię i nazwisko Paweł Królikowski |
PWSZ w Kaliszu Elektroenergetyka |
Semestr V |
Grupa 2/3 |
||
Temat: Podstawowe funktory logiczne, przerzutniki asynchroniczne RS i synchroniczne JK, D, T. |
||||||
Przygotowanie |
Wykonanie |
Ocena |
Cel i zakres ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi własnościami najprostszych elementów układów cyfrowych, funktorów logicznych, przerzutnika asynchronicznego RS oraz synchronicznych JK, D, T.
Wykaz użytych przyrządów pomiarowych i zestawów ćwiczeniowych
- zasilacz stabilizowany -/+ 5V
- zestawy ćwiczeniowe:
-funktory logiczne,
-przerzutniki asynchroniczne,
-przerzutniki synchroniczne.
3. Przebieg ćwiczenia
3.1.Badanie podstawowych funktorów logicznych
3.1.a. schemat pomiarowy z przyrządami
3.1.b. tabele wyliczeń i pomiaru
X1 |
X2 |
F2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
X1 |
X2 |
F3 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
X1 |
X2 |
F4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
X1 |
X2 |
F5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
X1 |
X2 |
F6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
X1 |
X2 |
F7 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
X |
F1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
3.2. Badanie przerzutników synchronicznych JK
3.2.a. schemat pomiarowy z przyrządami
3.2.b. tabele wyliczeń i pomiaru
Ji |
Ki |
Qi |
Qi+1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Xi |
Q |
Qi+1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
3.3. Badanie przerzutników synchronicznych D
3.3.a. schemat pomiarowy z przyrządami
3.3.b. tabele wyliczeń i pomiaru
Di |
Qi |
Qi+1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
3.4. Badanie przerzutników synchronicznych T
3.4.a. schemat pomiarowy z przyrządami
3.4.b. tabele wyliczeń i pomiaru
Ji=Ki=Ti |
Qi |
Qi+1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
3.5. Badanie przerzutników asynchronicznych RS na funktorach NAND
3.5.a. schemat pomiarowy z przyrządami
3.5.b. tabele wyliczeń i pomiaru
R |
S |
Qi |
Qi+1 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
- stan niedozwolony |
3.6. Badanie przerzutników asynchronicznych RS na funktorach NOR
3.6.a. schemat pomiarowy z przyrządami
3.6.b. tabele wyliczeń i pomiaru
R |
S |
Qi |
Qi+1 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
- stan niedozwolony |
4. Wnioski i spostrzeżenia
Ćwiczenie miało na celu zbadanie podstawowych funktorów logicznych oraz przerzutników. Badanie funktorów logicznych polegało na podawaniu na ich wejścia różnych stanów logicznych (0,1) a następnie obserwacji stanu wyjścia (zapalenie diody LED- przy czym stan wysoki „1”-dioda zapalona; stan niski „0”-brak świecenia). Wykorzystując podstawy algebry Bool'a określiliśmy rodzaj bramki.
Druga cześć ćwiczenia polegała na badaniu przerzutników synchronicznych przez podawanie różnych stanów na wejścia i obserwacją stanu na wyjściu przerzutnika po podaniu sygnału taktującego. Przerzutnik JK ma dwa wejścia danych, jeżeli stany na wejściach J i K są różne, to przy następnym aktywnym zboczu zegara wyjście Q znajdzie się w stanie określonym przez J. Jeżeli J i K są w stanie niskim, to stan wyjścia się nie zmieni. Jeżeli J i K są w stanie wysokim, to stan wyjścia będzie się zmieniał na przeciwny przy każdym kolejnym impulsie zegara. Przerzutnik typu D po podaniu sygnału strobującego przepisuje stan wejściowy na wyjście. Jest więc najprostszą komórką pamięci co sprawia iż jest często wykorzystywany do budowy rejestrów. W przerzutniku typu ” stan wyjścia zależy od stanu poprzedniego i od stanu na wejściu. Dla zera na wejściu przerzutnik pamięta poprzedni stan wyjścia, a dla jedynki na wejściu poprzedni stan wyjścia zostaje zanegowany.
Trzecim etapem ćwiczenia było zbadanie przerzutnika asynchronicznego RS na funktorach NOT i NAND. Dla przerzutnika zbudowanego na bramkach NAND sygnałem sterującym jest ”0”, natomiast dla NOR ”1”. Jeśli na wejście zostanie podany sygnał sterujący na wyjściu Q będzie ”1” - przerzutnik będzie ustawiony, jeśli na wejście RESET zostanie podany sygnał sterujący na wyjściu Q będzie ”0” - przerzutnik będzie zresetowany. Sygnał sterujący może być impulsem. Wyjścia są komplementarne, tzn. na ich stany logiczne są przeciwne.