Politechnika Krakowska im. T. Kościuszki Laboratorium elektroniki				WIEiK
Ćw. nr 5 UKŁADY TTL				Data wyk. Ćw.
WYKONALI: Marek Gaworczyk Mirosław Hebda Krzysztof Hosaja Andrzej Idzi Radosław Jarosz	GRUPA 32	ZESPÓŁ 3	Ocena:	Podpis:

WSTĘP:

Do podstawowych problemów związanych z projektowaniem układów logicznych należy możliwość (i sposób) realizacji pożądanych związków logicznych przy użyciu dostępnych elementów, a z drugiej strony określenie i produkowanie takiego zestawu elementów, który umożliwi realizowanie dowolnych niemal związków logicznych. Elementami tymi mogą być tranzystory, rezystory, diody itp. ale obecnie realizowanie związków logicznych przy użyciu tych elementów jest niepraktyczne i nie jest już stosowane. Produkuje się gotowe układy logiczne. Argumentem operacji logicznych odpowiadają wejścia tych układów, a wynikom operacji wyjścia.

Do typowych funkcji logicznych realizowanych w praktyce w postaci układów logicznych należą: suma (x ∪ y), iloczyn (x ∩y), negacja (x ). Układy logiczne realizujące funkcje logiczne nazywa się funktorami logicznymi, a potocznie bramkami logicznymi. Układy logiczne można budować na wiele sposobów i przy użyciu rozmaitych technik realizacyjnych.

Sygnałem interpretowanym jako zmienna logiczna jest w układach elektronicznych przeważnie napięcie. W przypadku napięcia stałego rozróżnia się dwa jego poziomy, wysoki H i niski L. Rozmaite zakłócenia, związane z zasilaniem, obciążeniem bądź oddziaływaniem pól elektromagnetycznych, przyczyniają się do tego, że napięcia wyjściowe takich samych układów mogą się dość znacznie różnić w różnych sytuacjach. Poziomy napięcia odpowiadające zmiennym logicznym określa się więc nie jako określone wartości, lecz jako przedziały napięcia. Na skutek zakłóceń istnieje możliwość takiego przypadkowego obniżenia poziomu wysokiego, że zostanie on odczytany jako niski i odwrotnie. W celu zmniejszenia możliwości tego rodzaju przekłamań „rozsuwa” się zazwyczaj przedziały napięć odpowiadające poszczególnym wartością logicznym. Odporność na zakłócenia stanowi jedną z cech układów logicznych o podstawowym znaczeniu z punktu widzenia zastosowań.

Układy logiczne charakteryzuje się określając ich obciążalność, tzn. maksymalną liczbę wejść innych układów, które można dołączyć do wyjścia danego układu, oraz straty mocy w układzie. Innymi parametrami układów logicznych są :

• czas propagacji będący średnią z czasów opóźnienia zmierzonych przy zmianach sygnałów w obu kierunkach

• częstotliwość maksymalna określająca szybkość działania układów logicznych

• margines zakłóceń jest to maksymalna amplituda sygnału, który dodany do sygnału wejściowego nie spowoduje jeszcze niedopuszczalnych zmian sygnału wyjściowego

• wymagane parametry zasilania

• zakres temperatur pracy

• parametry maksymalne

Układy logiczne są budowane w rozmaity sposób. Obecnie buduje się je przez umieszczenie na płytce krzemowej wiele tranzystorów, diod i rezystorów połączonych ze sobą i stanowiących układ scalony. Produkuje się wiele rodzin układów logicznych różniących się technikami realizacyjnymi. W ramach rodzin produkuje się wiele różnych układów. Najpopularniejsze są układy TTL co oznacza układy tranzystorowo - tranzystorowe i zarazem oznacza powszechnie przyjęty standard układów logicznych. Charakterystyczną cechą układów TTL jest zastosowanie tranzystorów wieloemiterowych. Układy TTL najczęściej stosuje się do produkcji bramek NAND.

Tabela prawdy dla funkcji logicznych:

a	b	NOT	AND	NAND	OR	NOR	EXOR
0	0	1	0	1	0	1	0
0	1	-	0	1	1	0	1
1	0	-	0	1	1	0	1
1	1	0	1	0	1	0	0

Bramka NAND:

NAND(x_1,x₂)=

Funkcja NOT na bramce NAND:

NAND(x_1,x₁)=

Funkcja AND na bramkach NAND:

AND(x_1,x₂)=

Funkcja OR na bramkach NAND:

OR(x_1,x₂)=

Funkcja NOR na bramkach NAND:

NOR(x_1,x₂)=

Funkcja EXOR na bramkach NAND:

ExOR(x_1,x₂)=

=

Bramka NOR:

NOR(x₁,x₂)=

Funkcja NOT na bramce NOR:

NOR(x₁,x₁)=

Funkcja OR na bramkach NOR:

OR(x₁,x₂)=

Funkcja AND na bramkach NOR:

AND(x₁,x₂)=

Funkcja NAND na bramkach NOR:

NAND(x₁,x₂)=

Wnioski:

Na bramkach NAND lub NOR można zrealizować dowolne funkcje logiczne i dlatego są to najpopularniejsze bramki za pomocą których realizuje się inne funkcje logiczne. Można też stosować inne, ale te układy są o wiele bardziej skomplikowane i trudniejsze do wykonania.

---