Instytut Fizyki Uniwersytet Śląski

UNIWERSYTET ŚLĄSKI
INSTYTUT FIZYKI
ZAKŁAD METOD KOMPUTEROWYCH FIZYKI I ELEKTRONIKI
PRACOWNIA ELEKTRONICZNA
ĆWICZENIE NR 2-B
BADANIE LICZNIKÓW I REJESTRÓW CYFROWYCH
I. CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z zasadami budowy oraz właściwościami
podstawowych liczników i rejestrów budowanych z cyfrowych obwodów scalonych typu
CMOS.
II. WYMAGANE WIADOMOŚCI
1. Znajomość podstawowych właściwości przerzutników CMOS typu JK (4027)
2. Znajomość zasad budowy liczników dwójkowych i rejestrów przesuwających.
3. Znajomość zasad algebry Boole'a
1
III. PRZEBIEG ĆWICZENIA
1. BADANIE WŁAŚCIWOŚCI PRZERZUTNIKA JK
Uwaga! Przerzutniki badane w tym ćwiczeniu należą do grupy przerzutników
synchronicznych. Zmiana stanu następuje w nich po podaniu impulsu zegarowego na wejście
"clock" - po podwójnym przełączeniu jednego z układów zadających sygnały zero-jedynkowe.
a) Badanie wejść sygnałowych.
Przebadać wpływ wejść sygnałowych J i K na stan przerzutnika, wypełniając tabelę:
J
0
0
0
0
1
1
1
1
t
K
0
0
1
1
0
0
1
1
t+1
Q
0
1
0
1
0
1
0
1
Qteor.
Qzm.
b) Badanie wejść statycznych.
Przebadać zachowanie się przerzutnika przy sterowaniu wejściami statycznymi „R” i „S”,
odpowiadając na pytania:
1) Czy reagowanie na wejścia statyczne wymaga podawania impulsu zegarowego, czy nie?
2) Czy wejścia statyczne reagują na sygnały jedynkowe czy zegarowe?
3) Do czego służy wejście statyczne „R”?
4) Do czego służy wejście statyczne „S”
2
2. BADANIE PRZERZUTNIKA TYPU D
Podobnie jak poprzednio badania powtórzyć dla przerzutnika D wyniki zanotować w tabeli:
D
0
0
1
1
t
Q
0
1
0
1
t+1
Qteor.
Qzm.
3. ZMONTOWAĆ LICZNIK BINARNY PODZIAŁU PRZEZ 5 PRZY UŻYCIU
PRZERZUTNIKÓW JK. WYPEŁNIĆ TABELĘ:
Stan
0
1
2
3
4
5
QA
QB
QC
4. ZREALIZOWAĆ LICZNIK SZEREGOWY Z PRZERZUTNIKÓW JK W KODZIE 8421
ORAZ SPORZĄDZIĆ DLA NIEGO TABLICĘ ZALEŻNOŚCI.
5. Z POWYŻSZEGO LICZNIKA ZROBIĆ LICZNIK LICZĄCY W KODZIE BCD I
SPORZĄDZIĆ TABLICĘ ZALEŻNOŚCI.
(***) 6. ZREALIZOWAĆ LICZNIK RÓWNOLEGŁY W KODZIE 842L, A NASTĘPNIE
PRZEROBIĆ GO NA KOD BCD I SPORZĄDZIĆ TABLICE ZALEŻNOŚCI DLA
BADANYCH LICZNIKÓW.
(***) 7. ZREALIZOWAĆ REJESTR PRZESUWAJĄCY PRZY UŻYCIU DOWOLNEGO
RODZAJU PRZERZUTNIKÓW ORAZ SPORZĄDZIĆ TABLICĘ JEGO ZALEŻNOŚCI.
3
IV. OPRACOWANIE WYNIKÓW POMIAROWYCH
1.
Sporządzić tablice przejść dla przerzutników JK i D oraz narysować ich zależności
czasowe.
2.
Narysować schematy logiczne badanych liczników i zamieścić ich tablice wejść i wyjść.
3.
Narysować przebiegi czasowe dla badanych liczników i rejestrów.
4.
Przeanalizować możliwe zastosowania i połączenia liczników i rejestrów w układach
automatyki cyfrowej.
V. LlTERATURA
1.
Filpkowski, ”Ukady elektroniczne analogowe i cyfrowe” EIT 2005r.
2.
J. Kalisz, ”Podstawy elektroniki cyfrowej” WKŁ 2002r
3.
P. Horowitz, W Hill, ”Sztuka elektroniki” WKŁ 2002r.
4.
M. Pióro, ”Podstawy elektroniki” WSiP 2005r.
5.
A. Chwaleba, ”Pracownia elektroniczna” WSiP 2002r.
6.
J. Piecha, ”Elementy cyfrowe TTL” Skrypt Uniwersytetu Śląskiego 1985.
*** Dotyczy sekcji - trzy godziny pracowni.
4