Daniel Gorzkowski
Odelga Marcin
Śnitko Jarosław
Wójcik Piotr
Sprawozdanie
UKŁADY CYFROWE
Układami cyfrowymi nazywamy układy elektroniczne realizujące funkcje nieciągłe mogące przyjmować wartości dyskretne 0 lub 1. Podstawową jednostką informacji w układach cyfrowych jest jeden bit. Niesie on informacje o zaistnieniu wartości logicznej 0 lub 1. Funkcje logiczne są zgodne z aksjomatyką algebry Boole'a (definiuje operacje sumy, iloczynu i negacji):
Działania te pozawalają na realizację dowolnej funkcji logicznej. W operacjach tych pomocne są prawa de'Morgana:
Znając te zagadnienia mogliśmy przystąpić do wykonywania kolejnych ćwiczeń, które polegały na budowaniu układów cyfrowych, o określonych parametrach wejść, lub wyjść.
System funkcjonalnie pełny to taki, w którym za pomocą jednego elementu możemy zbudować dowolną funkcję logiczną. Jednym z takich elementów jest bramka NAND (zaprzeczenie iloczynu).
NAND jest dwuargumentową funkcją boolowską często przedstawianą symbolicznie jako c = 
, który oznacza negację koniunkcji dwóch argumentów. Jego znaczenie przedstawia poniższa tablica prawdy:
a |
b |
c |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Ćwiczenie 1
Zbudować układ, który na wyjściu będzie miał sygnał 
przy użyciu bramek NAND
Ćwiczenie 2
Zbudować układ, który na wyjściu będzie miał sygnał 
przy użyciu bramek NAND
Ćwiczenie 3
Zbudować układ, który na wyjściu będzie miał sygnał 
przy użyciu bramek NAND.
Ćwiczenie 4
Znane jest równanie stanów. Doprowadź je do najprostszej postaci, aby zminimalizować układ i na podstawie tego zbuduj układ realizujący podane równanie.
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Ćwiczenie 5
Samolot bezzałogowy wystartuje z pilotem na pokładzie lub bez. Kontrolka przeciwoblodzeniowa musi być włączona a czujnik informujący o braku paliwa wyłączony.
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Rozważając nasz sygnał zapisujemy 3 sygnały wejściowe:
- obecność pilota
- oblodzenie samolotu
- paliwo
Poprawność działania wszystkich układów sprawdzaliśmy przy wykorzystaniu układów scalonych z 2 i 3 wejściowymi bramkami NAND będącymi elementami tablicy UNILOG (UL-01, UL-04, UL-0.5 oraz UL-07) za pomocą której budowaliśmy wszystkie swoje układy.
Sygnał wyjściowy odczytywaliśmy przy pomocy diody LED.
Najczęściej stosowanymi scalonymi układami bipolarnymi w technice cyfrowej są układy TTL(transistor-transistor-logic). Stosowane w zakresie małego i średniego stopnia scalania. W układach cyfrowych sygnały przyjmują dwie wielkości dyskretne, z których jedna jest identyfikowana jako stan logiczny „1”, a druga stan logiczny „0”.
Wartości charakteryzujące taki układ to :
Napięcie zasilające na poziomie +5V powinno być stabilizowane w granicach ±5%
Napięcie wejściowe w stanie logicznym „0” to 0,8 V , natomiast stan „1” jest napięciem równym 2 V oraz odpowiadające im napięcia wyjścia :
napięcie wyjście w stanie niskim „0” powinno być ≤ 0,4 V
napięcie wyjścia w stanie wysokim „1” powinno być ≥ 2,4 V
Obciążalność bramki w naszym przypadku równa 10 określa ilość takich samych układów TTL które mogą być dołączone do jednego wyjścia układu podstawowego (TTL). Przekroczenie zalecanej wartości obciążalności może spowodować nagrzewanie się układu i zwiększenie poboru mocy.
2
|
00 |
01 |
11 |
10 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
