TECHNIKA CYFROWA
Data ćwiczenia: [09-01-2015]	Laboratorium 6	Mechatronika, III. rok ak. 2014/2015
Data oddania: [dd-01-2015]	autor/autorzy: Dawid Trafny	Ocena:

Wprowadzenie

Ćwiczenie, które wykonywałem na laboratorium nr. 6 dotyczyło - podobnie jak podczas laboratoprium 5 - przerzutników. Tym razem celem było poznanie oraz tworzenie projektów liczników i rejestrów, np. dwójki liczącej czy modulo.

Kilka pojęć na początek:

Licznik - jest to układ cyfrowy, którego zadaniem jest zliczanie sygnałów zegara. Licznik złożony najczęściej z kilku przerzutników. Najczęściej rzeczywiste układy cyfrowe również posiadają wyjście (przepełnienia licznika) pozwalające na połączenie kilku liczników o małej ilości bitów w kaskadowy licznik wielobitowy. Oprócz tego rzeczywisty licznik posiada najczęściej wejście `reset' kasujące obecny stan licznika (ustawiające wszystkie bity licznika na 0). Niektóre liczniki posiadają odpowiednie wejście na podstawie stanu którego licznik liczy albo w górę, albo w dół. Liczniki takie nazywamy liczącymi w dół, liczącymi w górę bądź rewersyjnymi (możliwa jest zmiana liczenia). Liczniki dzielimy także na szeregowe (asynchroniczne) i równoległe (synchroniczne).

Licznik asynchroniczny jest to taki licznik, w którym przerzutniki są sterowane wyjściami przerzutników poprzedzających. Powoduje to, iż stan licznika nie ustala się od razu, lecz kolejno na poszczególnych przerzutnikach z opóźnieniem sygnału. Jeśli impuls zegara ma dużą częstotliwość i jego okres jest porównywalny z czasem propagacji przerzutnika, to sygnał wyjściowy licznika może podawać złe wartości zliczonych impulsów. Dlatego zaprojektowano liczniki synchroniczne.

Licznik synchroniczny to taki licznik, w którym przerzutniki zmieniają swój stan jednocześnie z taktem zegarowym. Sygnał zegarowy doprowadzany jest do każdego przerzutnika dlatego zmiana stanów zmienia się wg. napływających taktów zegarowych.

Dwójka licząca - są to układy, które przy każdym impulsie zegarowym zmieniają swój stan na przeciwny. Do budowy takich układów najczęściej wykorzystuje się przerzutniki typu D czy JK.

Licznik modulo 4 - jest to licznik asynchroniczny, działanie jego polega na zliczaniu imulsów wejściowych do czterech, tzn. wynikiem zliczania jest wartość 0, 1, 2 lub 3 zapisana w postaci bitowej (0 = "00", 1 = "01", 2 = "10", 3 = "11") na portach wyjściowych.

Metodologia badawcza

Sprzęt, którego użyłem do wykonania zadania opierał się na układzie Cyclone III firmy Altera oraz na oprogramowaniu Quartus II pracującym na platformie Windows. Wykorzystałem również moją zdobytą wiedzę na temat funkcji boolowskich, minimalizacji funkcji oraz budowy tablicy prawdy.

Przebieg ćwiczenia

Moje zadanie (polecenie 3) polegało na zbudowaniu licznika na przerzutnikach typu D, który miał zliczać w tył do 8-miu impulsów. Następnym krokiem było przeprowadzenie symulacji funkcjonalnej i czasowej oraz wyciągnięcie odpowiednich wniosków po analizie wykresów.

Podsumowanie/wnioski.

2

---