ZESPÓŁ LABORATORIÓW TELEMATYKI TRANSPORTU POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ TRANSPORTU Zakład Telekomunikacji w Transporcie
LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI II

Studia stacjonarne I stopnia

SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA NR 22

Badanie przerzutników cyfrowych

AUTOR SPRAWOZDANIA 1. Paweł Wontorski SKŁAD ZESPOŁU 1. Kamil Rolek 2. Paweł Wontorski	GRUPA SRK	SEMESTR IV

Data wykonania ćwiczenia 15.03.2012	Data oddania sprawozdania 22.03.2012

1. WSTĘP TEORETYCZNY

Celem ćwiczenia nr 22 było zapoznanie się z działaniem podstawowych przerzutników cyfrowych JK, T i D oraz sposobem realizacji ich połączeń (przerzutniki T i D zbudowane w oparciu o przerzutnik JK i bramkę NAND). W tym celu zostały uruchomione podane w instrukcji układy, a w wyniku ich obserwacji sporządzone tabele prawdy. Ostatni etap miało stanowić zestawienie wyników z teoretycznymi tabelami prawdy właściwymi dla określonych przerzutników.

1. PRZEBIEG ĆWICZENIA

2.1. Badanie przerzutnika JK

W pierwszej części ćwiczenia, po zapoznaniu się ze stanowiskiem pracy i badanymi układami, przystąpiliśmy do badania przerzutnika JK. Przy wejściach J i K ustawionych na stan „1” badaliśmy wpływ wejść programujących R i S na pracę przerzutnika. Uzyskano następujące wyniki:

$$\overset{\overline{}}{\mathbf{R}}$$	$$\overset{\overline{}}{\mathbf{S}}$$	Qn	$$\overset{\overline{}}{\mathbf{Q}_{\mathbf{n}}}$$
1	1	1	0
1	0	1	0
0	1	0	1
0	0	1	1

Tylko wówczas gdy na obydwa wejścia R i S podana została wartość logiczna „1” przerzutnik zmieniał swój stan. Dla tej sytuacji przeprowadzono dalszy etap badania (konieczne było oczywiście, poprzez odpowiedni przycisk na panelu pomiarowym, sterowanie wejściem zegarowym), co pozwoliło wypełnić poniższą tabelę:

J	K	Qt	Qt + 1	$$\overset{\overline{}}{\mathbf{Q}_{\mathbf{t + 1}}}$$
0	0	0	0	1
0	1	0	0	1
1	0	0	1	0
1	1	0	1	0
0	0	1	1	0
0	1	1	0	1
1	0	1	1	0
1	1	1	0	1

Zgodnie z teorią.

2. Badanie przerzutnika T

Przerzutnik T został zbudowany poprzez odpowiednie połączenie przewodów z wejść J i K przerzutnika JK, zgodnie z poniższym schematem zawartym w instrukcji do tego ćwiczenia:

Uzyskano następujące wyniki:

T	Qt	Qt + 1	$$\overset{\overline{}}{\mathbf{Q}_{\mathbf{t + 1}}}$$
1	1	0	1
1	0	1	0
0	1	1	0
0	0	0	1

Zgodnie z teorią.

2. Badanie przerzutnika D

Przerzutnik D zbudowano również przy wykorzystaniu przerzutnika JK zgodnie z poniższym schematem zawartym w instrukcji do tego ćwiczenia:

Do wykonania przerzutnika należało użyć dodatkowej bramki NOT, przy czym nie było jej na stanowisku pomiarowym. Została więc zbudowana z bramki NAND poprzez połączenie jej wejść. Uzyskano następujące wyniki:

D	Qt	Qt + 1	$$\overset{\overline{}}{\mathbf{Q}_{\mathbf{t + 1}}}$$
1	1	1	0
1	0	1	0
0	1	0	1
0	0	0	1

Zgodnie z teorią.

1. WNIOSKI

Ćwiczenie pozwoliło zapoznać się od strony praktycznej z pracą przerzutników JK
i przerzutników typu D i K budowanych na bazie tych pierwszych. Wszystkie znane z teorii elementy i ich połączenia były dość wiernie odwzorowane na rzeczywistym panelu (stanowisku) pomiarowym. Stany wysokie i niskie określały zapalone lub zgaszone diody, wejściu zegarowemu odpowiadał odpowiedni przycisk. Zbudowanie przerzutników K i D wymagało określonych zmian
w połączeniach wejść przerzutnika JK, w przypadku przerzutnika D uzyskano w ten sposób bramkę NOT z bramki NAND.

Badanie wejść R i S wykazało, że tylko po wprowadzeniu na obydwa wejścia logicznych jedynek, przerzutnik zmieniał swój stan na przeciwny w stosunku do poprzedzającego. Po wprowadzeniu logicznych zer na obydwa wejścia, na wyjściu pojawiło się 1 i negacją również było 1, co świadczy o tym, że stany na wyjściu nie zawsze muszą się uzupełniać (logicznie negacją powinno być 0). Zmiany zachodziły przy opadającym zboczu impulsu z wejścia zegarowego (badane przerzutniki były układami synchronicznymi – bez podania sygnału na wejściu C nic nie ulegało zmianie).

Przeprowadzona analiza (tabele prawdy) przerzutników JK, D i T wykazała w praktyce dokładnie to, czego można się było spodziewać na podstawie wiedzy teoretycznej o ich działaniu. Wątpliwości, które pojawiły się przy tabeli dla przerzutnika K wynikały tylko i wyłącznie z błędu podczas spisywania wyników do protokołu i zostały natychmiast rozwiane. Przerzutnik typu D rzeczywiście oddawał na wyjściu Q takie same stany jak na wejściu D. Przerzutnik typu T zmieniał stan na wyjściu na przeciwny, gdy na wejściu T był stan wysoki i przepisywał taki sam stan, gdy na wejściu T był stan niski, co było zgodne z teorią.