Laboratorium Automatyki
Sprawozdanie z ćwiczenia nr:
Temat ćwiczenia:
Układy synchroniczne sekwencyjne
Data oddania sprawozdania: 07.05.2012
Uwagi do sprawozdania:

I Wstęp:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z asynchronicznymi i synchronicznymi elementami pamięci.

W skład strukturalnie pełnego zestawu elementów logicznych wchodzą obok bramek kombinacyjnych również elementarne układy pamięciowe (sekwencyjne elementy logiczne).

Podobnie jak układy kombinacyjne takie układy pamięciowe mogą być realizowane z zastosowaniem elementów przekaźnikowych lub elementów bezstykowych. W układach stykowych rolę pamięci pełnią własne zestyki przekaźników, które pracując w obwodzie wzbudzenia swojego przekaźnika powodują jego podtrzymanie. W układach bezstykowych bloki sekwencyjne budowane są z elementów pamięci (przerzutników) lub realizowane są przez połączenia zwane pętlami logicznego sprzężenia zwrotnego.

Elementy pamięci w zależności od sposobów oddziaływania na nie sygnałów

wejściowych dzieli się na:

- przerzutniki asynchroniczne, w których moment zmiany stanu inicjowany jest zmianą

sygnału wejściowego (oznaczane małymi literami),

- przerzutniki synchroniczne, w których moment zmiany stanu wyznaczany jest przez

odpowiednie wejście przerzutnika, zwane wejściem taktującym lub zegarowym (oznaczane

dużymi literami).

Ze względu na postać oddziaływania sygnałów wejściowych wyróżnia się:

- przerzutniki statyczne,

- przerzutniki dynamiczne.

W zależności od postaci tablicy wzbudzeń (sposobu pracy) wyróżnia się:

- przerzutniki asynchroniczne typu: sr, jk, t,

- przerzutniki synchroniczne typu: SR, JK, T, D.

II Rozwiązane zadanie:

1. Tablica zależności

a	Q3	Q2	Q1	Q0	D3	D2	D1	D0
0	0	0	1	1	0	1	0	0
0	0	1	0	0	0	1	1	1
0	0	1	1	1	1	0	0	0
0	1	0	0	0	0	0	1	1
1	0	0	1	0	0	1	1	1
1	0	1	1	1	0	0	0	1
1	0	0	0	1	1	0	0	1
1	1	0	0	1	0	0	1	0
0	0	0	0	0	0	0	1	1
1	0	0	0	0	0	0	1	0
0	0	0	1	0	0	0	1	1
0	0	0	0	1	0	0	1	1
0	1	0	0	1	0	0	1	1
1	0	0	1	1	0	0	1	0
1	0	1	0	0	0	0	1	0
1	1	0	0	0	0	0	1	0

1. Siatka Karnaugh’a
   

1. D₃
   

$$D_{3} = \overset{\overline{}}{a}Q_{2}Q_{1} + a\overset{\overline{}}{Q_{3}}\overset{\overline{}}{Q_{1}}Q_{0}$$

1. D₂
   

$$D_{2} = \overset{\overline{}}{a}{\overset{\overline{}}{Q_{2}}Q}_{1}Q_{0} + aQ_{1}\overset{\overline{}}{Q_{0}} + \overset{\overline{}}{a}Q_{2}\overset{\overline{}}{Q_{1}}$$

1. D₁
   

$$D_{1} = \overset{\overline{}}{Q_{1}\ }\overset{\overline{}}{Q_{0}} + \overset{\overline{}}{a}\overset{\overline{}}{Q_{1}} + Q_{3}\overset{\overline{}}{Q_{1}} + Q_{3}\overset{\overline{}}{Q_{1}} + a\overset{\overline{}}{Q_{2}}Q_{1} + Q_{1}\overset{\overline{}}{Q_{0}}$$

1. D₀
   

$$D_{0} = \overset{\overline{}}{a}\overset{\overline{}}{Q_{1}} + \overset{\overline{}}{Q_{3}}\overset{\overline{}}{Q_{1}}Q_{0} + Q_{1}\overset{\overline{}}{Q_{0}} + aQ_{2}Q_{0}\text{\ \ }$$

1. Schematy układu

III Wnioski:

Układ został złożony z bramek AND i OR oraz przerzutników typu D. W układzie wszystkie przerzutniki są sterowane tym samym sygnałem taktującym a stan wyjściowy zależy od stanu wejściowego oraz stanu poprzedniego. Najtrudniejszym elementem podczas wykonywania układu stanowiło złożenie układu. Mimo dobrze zapisanych wzorów funkcji dla wyjść, układ początkowo nie działał poprawnie. Podczas tworzenia układy należy pamiętać o dobrym rozplanowaniu i ułożenia połączeń w celu uniknięcia pomyłek.