1. Wstęp

Wstęp powinien zawierać krótką charakterystykę ćwiczenia, charakterystykę elementów wykorzystywanych w danym ćwiczeniu - w tym tablicę działania np. dla przerzutników,

1. Rozwiązane zadanie

Dla danych przebiegów czasowych zaprojektować układ „metodą kolejności łączeń”:

a
X
Y

t

Rys 1. Układy czasowe: a – sygnał wejściowy, X,Y – funkcje realizowane przez układ.

Dla podanego przebiegu zbudowano poniższą tablice kolejności łączeń:

		*		*		*		*		*		*
Takt	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
2^0	a	+	-		+		-		+		-		+
2^1	X	-		+				-		+		-
2^2	Y	-				+
NSU	1	0	2	3	7	6	4	5	7	6	4	5	1

* - oznaczono takty niestabilne

Utworzona przez nas tablica (TKŁ) okazała się być nierozwiązywalna – zauważono powtórzenia w taktach niestabilnych, które wywołały różne skutki.

Konieczne okazało się wprowadzenie dodatkowych elementów pośredniczących – traktowanych jako elementy wyjściowe. Sygnał wstawiono i wyłączono, w zaznaczonym w powyższej tabeli miejscu.

		*		*		*	*		*	*		*		*
Takt	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
2^0	a	+	-		+		-			+			-		+
2^1	X	-		+				-			+			-
2^2	Y	-				+
2^3	Z	-							+			-
NSU	1	0	2	3	7	6	4	12	13	15	7	6	4	5	1

Utworzona tablica również okazała się być nierozwiązywalna, dlatego wprowadzono kolejny element pośredniczący w zaznaczonym miejscu oraz utworzono kolejną tablicę:

		*		*	*		*	*	*		*	*		*		*
Takt	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
2^0	a	+	-		+			-				+			-		+
2^1	X	-		+					-				+			-
2^2	Y	-					+
2^3	Z	-								+				-
2^4	P	-				+					-
NSU	1	0	2	3	19	23	22	20	28	12	13	15	7	6	4	5	1

Tablica ta jest tablicą rozwiązywalną, na jej podstawie zbudowano poniższe równania:

1. realizacja układu na bramkach negowanych jako układ z logicznymi sprzężeniami zwrotnymi:

Na podstawie powyższych równań zbudowano odpowiednie siatki Karnaugh`a – dla każdej funkcji realizowanej przez układ.

YXa PZ	0	1	3	2	6	7	5	4
	000	001	011	010	110	111	101	100
0	00	1	0	1	1	0	1	0
8	01	-	-	-	-	-	1	1
24	11	-	-	-	-	-	-	-
10	10	-	-	1	-	0	1	-

X

Na podstawie siatki ułożono następujące równanie:

YXa PZ	0	1	3	2	6	7	5	4
	000	001	011	010	110	111	101	100
0	00	0	0	0	0	1	1	0
8	01	-	-	-	-	-	1	1
24	11	-	-	-	-	-	-	-
10	10	-	-	1	-	1	1	-

YXa PZ	0	1	3	2	6	7	5	4
	000	001	011	010	110	111	101	100
0	00	0	0	0	0	0	0	0
8	01	-	-	-	-	-	0	1
24	11	-	-	-	-	-	-	-
10	10	-	-	0	-	0	0	-

YXa PZ	0	1	3	2	6	7	5	4
	000	001	011	010	110	111	101	100
0	00	0	0	1	0	0	0	0
8	01	-	-	-	-	-	0	0
24	11	-	-	-	-	-	-	-
10	10	-	-	1	-	1	1	-

W siatkach tych zaznaczono grupy 0, a na ich podstawie utworzono równania. Natomiast na podstawie utworzonych równań zbudowany układ zrealizowany na bramkach negowanych – za pomocą programu CirciutMaker2000:

Rys 1. Układ zrealizowany na bramkach negowanych jako układ z logicznymi sprzężeniami zwrotnymi.

1. realizacja układu na przerzutnikach s r :

Na podstawie siatek zbudowanych w podpunkcie a oraz analizie tablicy przejść dla przerzutników s r, zbudowano kolejne siatki Karnaugh`a , dla realizacji wymaganego układu (dla każdej funkcji 2 siatki – s oraz r):

YXa PZ	000	001	011	010	110	111	101	100
00	1	0	-	-	0	-	0	0
01	-	-	-	-	-	-	1	0
11	-	-	-	-	-	-	-	0
10	-	-	-	-	0	-	-	0

YXa PZ	000	001	011	010	110	111	101	100
00	0	-	0	0	1	0	-	-
01	-	-	-	-	-	0	0	-
11	-	-	-	-	-	-	-	-
10	-	-	0	-	1	0	-	-

YXa PZ	000	001	011	010	110	111	101	100
00	0	0	0	0	-	-	0	-
01	-	-	-	-	-	-	-	-
11	-	-	-	-	-	-	-	-
10	-	-	1	-	-	-	-	-

YXa PZ	000	001	011	010	110	111	101	100
00	-	-	-	-	0	0	1	0
01	-	-	-	-	-	0	0	0
11	-	-	-	-	-	-	-	0
10	-	-	0	-	0	0	-	0

YXa PZ	000	001	011	010	110	111	101	100
00	0	0	0	0	0	0	0	0
01	-	-	-	-	-	0	-	-
11	-	-	-	-	-	-	-	-
10	-	-	0	-	0	0	-	1

YXa PZ	000	001	011	010	110	111	101	100
00	-	-	-	-	-	-	-	-
01	-	-	-	-	-	1	0	0
11	-	-	-	-	-	-	-	0
10	-	-	-	-	-	-	-	0

YXa PZ	000	001	011	010	110	111	101	100
00	0	0	1	0	0	0	0	0
01	-	-	-	-	-	0	0	0
11	-	-	-	-	-	-	-	0
10	-	-	-	-	-	-	-	-

YXa PZ	000	001	011	010	110	111	101	100
00	-	-	0	-	-	-	-	-
01	-	-	-	-	-	-	-	-
11	-	-	-	-	-	-	-	1
10	-	-	0	-	0	0	-	0

Na podstawie otrzymanych równań, zbudowano poniższy układ, którego działanie potem sprawdzono:

Rys 2. Układ zrealizowany na przerzutnikach s r.

1. Wnioski

Zadaniem do zrealizowania było zaprojektowanie układu „metodą kolejności łączeń”, którego działanie będzie zgodne z przebiegiem czasowym podanym przez prowadzących zajęcia.
Podczas realizacji zadania pierwszym krokiem było zbudowanie TKŁ, a następnie sprawdzenie czy tablica ta jest rozwiązywalna. Okazało się, że nie jest rozwiązywalna i musieliśmy wstawić dwa dodatkowe elementy pośredniczące – traktowane jako elementy wyjściowe. Dopiero po ich wstawieniu TKŁ okazała się być rozwiązywalna (zgodnie z zasadami rozwiązywalności TKŁ).

Jednym z napotkanych problemów był fakt, iż podczas sprawdzania zbudowanego już układu na przerzutnikach s r, nie byliśmy wstanie zaobserwować jednej z sum NSU, dla taktu stabilnego. Pomocną okazała się tutaj sugestia prowadzącego, aby w siatce Karnaugh`a dla równania sX, zaznaczyć jednak jedynki, a nie tak jak mięliśmy to początkowo – 0. Po wprowadzeniu zmiany układ zaczął działać poprawnie.

Zaprojektowane przez nas układy działają zgodnie z naszą „TKŁ”, co mogliśmy zaobserwować w programie poprzez sterowanie sygnałem wejściowym a – odczytując wartości poszczególnych sum w kolejnych taktach stabilnych (sygnalizowało to zapalanie się odpowiednich diod).