Układy techniki cyfrowej

Układy techniki cyfrowej - Laboratorium
Informatyka II rok studia dzienne
Ćwiczenie nr 4: Przerzutniki.
1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z cyfrowymi elementami pamiętającymi, ich budową ,i
własnościami.
Ćwiczenie jest przeprowadzane z użyciem programu symulacyjnego Electronic Workbench.
1.1 Wymagane wiadomości
Rodzaje przerzutników. Realizacja przerzutnika RS w oparciu o bramki NAND lub NOR.
Podstawowe parametry przerzutników. Pojęcie przerzutnika synchronicznego i
asynchronicznego
2. Wykonanie ćwiczenia
2.1 Przerzutnik RS z bramek
Asynchroniczny przerzutnik RS jest najprostszym cyfrowym elementem pamiętającym.
Można go zbudować w oparciu o 2 ramki NAND lub NOR.
Realizację z użyciem bramek NAND przedstawia Rys.1
Rys. Błąd! Nieznany argument przełącznika. Przerzutnik RS
Wadą przerzutnika RS jest istnienie niedozwolonej kombinacji sygnałów wejściowych (oba
wejścia w stanie L).
a) Sporządzić tablicę przejść przedstawionego przerzutnika. Celem ułatwienia obliczeń (nie
wiadomo dlaczego tak musi być) jako pierwszą kombinację stanów wejściowych należy
podać wartość 00 z generatora słów (Word Generator)
b) Samodzielnie zaproponować realizację przerzutnika RS w oparciu o bramki NOR.
Sporządzić dla niego tablicę przejść. Wyodrębnić stan zabroniony.
c) Wersję synchroniczną przerzutnika RS wprowadzając drobne zmiany do wersji
asynchronicznej. Schemat ideowy układu przedstawia Rys 2.
1
Rys. Błąd! Nieznany argument przełącznika. Synchroniczny przerzutnik RS
Sporządzić (lub zmodyfikować uzyskane wcześniej) tablicę przejść przerzutnika z
uwzględnieniem wejścia CLK.
2.2 Przerzutnik D
Przerzutnik D uzyskuje się z synchronicznego przerzutnika RS poprzez dołączenie pomiędzy
wejścia S i R inwertera. Znika wejście R a wejście S staje się wejściem D przerzutnika.
Pozwala to wyeliminować stan zabroniony występujący w przerzutniku RS.
Sporządzić tablicę przejść przerzutnika D.
2.3 Przerzutnik JK
Poprzez dalsze modyfikacje w układzie przerzutnika RS uzyskać można przerzutnik JK.
Rozpatrywanie przerzutników jako układów zbudowanych z bramek nie jest zbyt
interesujące. Ciekawym dydaktycznie przykładem jest przerzutnik JK-MS zbudowany z
bramek NAND.
Wykorzystując przerzutnik JK typu 7476 sporządzić tablice przejść przerzutnika typu JK.
Objaśnić funkcję wejść PRE i CLR.
Zadanie domowe
Odszukać lub wymyślić schemat przerzutnika JK-MS na bramkach NAND.
Korzystając z programu Digital EWB w wersji 3.0 przeprowadzić symulację pracy
przerzutnika. Wyodrębnić część master i część slave.
Wyniki zamieścić w sprawozdaniu. Jaki zalety ma tego typu układ
3. Wymagane sprawozdanie
Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać:
a) wyniki pomiarów badanych układów,
b) wnioski i odpowiedzi na postawione pytania
4. Literatura
1. Ćwirko R., Rusek M., Marciniak W.: Układy scalone w pytaniach i odpowiedziach
2. Baranowski J., Kalinowski B.:Układy elektroniczne cz. III. Układy i systemy cyfrowe.
WNT, Warszawa 1994,
3. Tietze U., Schenk Ch.: Układy półprzewodnikowe. WNT, Warszawa 1996,
4. Pienkoś J.: Układy scalone TTL w systemach cyfrowych.
5. Sasal W.: Układy scalone serii UCA64/UCY74. Parametry i zastosowania.
2