1.Wprowadzenie do projektowania układów sekwencyjnych synchronicznych

Podobne dokumenty
LICZNIKI PODZIAŁ I PARAMETRY

dwójkę liczącą Licznikiem Podział liczników:

INSTYTUT CYBERNETYKI TECHNICZNEJ POLITECHNIKI WROCŁAWSKIEJ ZAKŁAD SZTUCZNEJ INTELIGENCJI I AUTOMATÓW

LABORATORIUM ELEKTRONIKI I TEORII OBWODÓW

Podstawy Elektroniki dla Elektrotechniki. Liczniki synchroniczne na przerzutnikach typu D

Zapoznanie się z podstawowymi strukturami liczników asynchronicznych szeregowych modulo N, zliczających w przód i w tył oraz zasadą ich działania.

ćwiczenie 203 Temat: Układy sekwencyjne 1. Cel ćwiczenia

UKŁADY SEKWENCYJNE Opracował: Andrzej Nowak

Cyfrowe Elementy Automatyki. Bramki logiczne, przerzutniki, liczniki, sterowanie wyświetlaczem

Projekt z przedmiotu Systemy akwizycji i przesyłania informacji. Temat pracy: Licznik binarny zliczający do 10.

Badanie układów średniej skali integracji - ćwiczenie Cel ćwiczenia. 2. Wykaz przyrządów i elementów: 3. Przedmiot badań

Ćw. 7: Układy sekwencyjne

Tab. 1 Tab. 2 t t+1 Q 2 Q 1 Q 0 Q 2 Q 1 Q 0

Temat: Projektowanie i badanie liczników synchronicznych i asynchronicznych. Wstęp:

Technika Cyfrowa 1 wykład 12: sekwencyjne układy przełączające

Krótkie przypomnienie

WFiIS CEL ĆWICZENIA WSTĘP TEORETYCZNY

Część 3. Układy sekwencyjne. Układy sekwencyjne i układy iteracyjne - grafy stanów TCiM Wydział EAIiIB Katedra EiASPE 1

Wstęp do Techniki Cyfrowej... Synchroniczne układy sekwencyjne

LICZNIKI Liczniki scalone serii 749x

Cyfrowe układy sekwencyjne. 5 grudnia 2013 Wojciech Kucewicz 2

Układy asynchroniczne

Układy sekwencyjne. 1. Czas trwania: 6h

Przerzutnik ma pewną liczbę wejść i z reguły dwa wyjścia.

TEMAT: PROJEKTOWANIE I BADANIE PRZERZUTNIKÓW BISTABILNYCH

Podstawy Informatyki Elementarne podzespoły komputera

Układy asynchroniczne

Asynchroniczne statyczne układy sekwencyjne

6. SYNTEZA UKŁADÓW SEKWENCYJNYCH

Układy kombinacyjne - przypomnienie

Sekwencyjne bloki funkcjonalne

Synteza strukturalna automatów Moore'a i Mealy

Proste układy sekwencyjne

Układy sekwencyjne. Podstawowe informacje o układach cyfrowych i przerzutnikach (rodzaje, sposoby wyzwalania).

Układy sekwencyjne - wiadomości podstawowe - wykład 4

LABORATORIUM TECHNIKA CYFROWA LICZNIKI I REJESTRY. Rev.1.1

Układy sekwencyjne. 1. Czas trwania: 6h

f we DZIELNIKI I PODZIELNIKI CZĘSTOTLIWOŚCI Dzielnik częstotliwości: układ dający impuls na wyjściu co P impulsów na wejściu

SWB - Projektowanie synchronicznych układów sekwencyjnych - wykład 5 asz 1. Układy kombinacyjne i sekwencyjne - przypomnienie

Podstawowe elementy układów cyfrowych układy sekwencyjne. Rafał Walkowiak

Architektura komputerów Wykład 2

Wstęp do Techniki Cyfrowej... Teoria automatów i układy sekwencyjne

Sławomir Kulesza. Projektowanie automatów synchronicznych

LABORATORIUM ELEKTRONIKI. Jakub Kaźmierczak. 2.1 Sekwencyjne układy pamiętające

Technika Cyfrowa 1 wykład 11: liczniki sekwencyjne układy przełączające

Podstawowe elementy układów cyfrowych układy sekwencyjne Rafał Walkowiak Wersja

CYFROWE UKŁADY SCALONE STOSOWANE W AUTOMATYCE

Projekt prostego układu sekwencyjnego Ćwiczenia Audytoryjne Podstawy Automatyki i Automatyzacji

Podstawy Techniki Cyfrowej Liczniki scalone

LEKCJA. TEMAT: Funktory logiczne.

Statyczne i dynamiczne badanie przerzutników - ćwiczenie 2

Cyfrowe układy scalone c.d. funkcje

Podstawowe moduły układów cyfrowych układy sekwencyjne cz.2 Projektowanie automatów. Rafał Walkowiak Wersja /2015

Politechnika Wrocławska, Wydział PPT Laboratorium z Elektroniki i Elektrotechniki

Ćwiczenie 27C. Techniki mikroprocesorowe Badania laboratoryjne wybranych układów synchronicznych

Statyczne badanie przerzutników - ćwiczenie 3

Automatyzacja i robotyzacja procesów produkcyjnych

Przerzutnik (z ang. flip-flop) jest to podstawowy element pamiętający każdego układu

U 2 B 1 C 1 =10nF. C 2 =10nF

Projektowanie i badanie liczników synchronicznych i asynchronicznych

Spis treści. Przedmowa Wykaz oznaczeń Wstęp Układy kombinacyjne... 18

Układy sekwencyjne przerzutniki 2/18. Przerzutnikiem nazywamy elementarny układ sekwencyjny, wyposaŝony w n wejść informacyjnych (x 1.

WSTĘP DO ELEKTRONIKI

Plan wykładu. Architektura systemów komputerowych. Cezary Bolek

Podstawy Automatyki. Wykład 13 - Wprowadzenie do układów sekwencyjnych. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

W przypadku spostrzeżenia błędu proszę o przesłanie informacji na adres

Elektronika i techniki mikroprocesorowe. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych. Część: Technika Cyfrowa Liczba zajęć: 3 + zaliczające

Liczniki, rejestry lab. 07 Układy sekwencyjne cz. 1

4. UKŁADY FUNKCJONALNE TECHNIKI CYFROWEJ

PODSTAWY TEORII UKŁADÓW CYFROWYCH

Wydział Elektryczny. Katedra Automatyki i Elektroniki. Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: TECHNIKA CYFROWA 2 TZ1A

Ćwiczenie: Badanie liczników oraz pamięci RAM

Sławomir Kulesza. Projektowanie automatów asynchronicznych

Laboratorium Techniki Cyfrowej i Mikroprocesorowej

UKŁAD SCALONY. Cyfrowe układy można podzielić ze względu na różne kryteria, na przykład sposób przetwarzania informacji, technologię wykonania.

Automat skończony FSM Finite State Machine

Badanie właściwości skramblera samosynchronizującego

Cel. Poznanie zasady działania i budowy liczników zliczających ustaloną liczbę impulsów. Poznanie kodów BCD, 8421 i Rys. 9.1.

Ćwiczenie MMLogic 002 Układy sekwencyjne cz. 2

Podstawowe układy cyfrowe

Układy logiczne układy cyfrowe

Układy logiczne sekwencyjne

zmiana stanu pamięci następuje bezpośrednio (w dowolnej chwili czasu) pod wpływem zmiany stanu wejść,

Technika cyfrowa. Laboratorium nr 7. Liczniki synchroniczne. Mirosław Łazoryszczak. Temat:

Układy czasowo-licznikowe w systemach mikroprocesorowych

A B. 12. Uprość funkcję F(abc) = (a + a'b + c + c')a

Elektronika i techniki mikroprocesorowe

1. Poznanie właściwości i zasady działania rejestrów przesuwnych. 2. Poznanie właściwości i zasady działania liczników pierścieniowych.

Funkcje logiczne X = A B AND. K.M.Gawrylczyk /55

Errata do książki Multisim. Technika cyfrowa w przykładach.

Lista tematów na kolokwium z wykładu z Techniki Cyfrowej w roku ak. 2013/2014

Podział układów cyfrowych. rkijanka

Podstawy Techniki Cyfrowej Teoria automatów

PRZERZUTNIKI: 1. Należą do grupy bloków sekwencyjnych, 2. podstawowe układy pamiętające

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI. Komputerowa symulacja układów różniczkujących

LABORATORIUM PODSTAWY ELEKTRONIKI REJESTRY

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Energoelektroniki i Maszyn Elektrycznych REJESTRY

Ćw. 1: Systemy zapisu liczb, minimalizacja funkcji logicznych, konwertery kodów, wyświetlacze.

UKŁADY CYFROWE. Układ kombinacyjny

Przerzutniki RS i JK-MS lab. 04 Układy sekwencyjne cz. 1

Transkrypt:

.Wprowadzenie do projektowania układów sekwencyjnych synchronicznych.. Przerzutniki synchroniczne Istota działania przerzutników synchronicznych polega na tym, że zmiana stanu wewnętrznego powinna nastąpić w ściśle określonych chwilach, wyznaczonych impulsami zegarowymi c( clock). o projektowania automatów sekwencyjnych synchronicznych używa się najczęściej przerzutników typu, JK. - Przerzutnik typu Q CLK Q Rys. Symbol graficzny przerzutnika Przerzutnik ma jedno wejście wpisujące (data). ziałanie przerzutnika można prześledzić z tablicy przejść (tab. ) i funkcji wzbudzeń (tab. ). Tablica Tablica zależności przerzutnika (tablica przejść) Q Tablica Funkcja wzbudzeń przerzutnika t t+ Q > Q > > > > Przerzutnik nie zmienia swego stanu dla gdy =. Natomiast gdy = następuje wpisywanie i przerzutnik wchodzi w stan... Projektowanie układów synchronicznych Proces projektowania automatu rozpoczyna się od analizy jego zapisu słownego. Z opisu tego wynika liczba wejść i wyjść oraz liczba stanów którymi można określić ten układ. Narzędziem pomocniczym może być graf automatu. Algorytm postępowania jest następujący: - minimalizacja liczby stanów automatu, - zakodowanie tablicy przejść i wyjść, - wybór typu przerzutników, - znalezienie funkcji wzbudzeń przerzutników, - znalezienie funkcji wyjść.

Regulator logiczny WE WY bramki i Rejestry Qi C Rys. Schemat układu sekwencyjnego synchronicznego Na rys. przedstawiono typową strukturę automatu sekwencyjnego synchronicznego. Podstawowe elementy układu to rejestr oraz tzw. regulator logiczny. Rejestrem jest nazywany układ logiczny służący do przechowywania i odtwarzania informacji zakodowanej w postaci dwójkowej. (Rejestrem nazywamy zespół przerzutników typu o wspólnym wyjściu zegarowym i dostępnych z zewnątrz wszystkich wejściach i wyjściach Q). Regulator logiczny jest układem kombinacyjnym zawierającym strukturę zależności opisujących wejścia przerzutników od ich wyjść i wejść układu. Przykład Zaprojektować synchroniczny dzielnik częstotliwości przez 3, zawierający dwa przerzutniki typu. Tablica 3 Numer impulsu S S S 3 - Tablica 4 Tablica wzbudzeń Q Q - Tablice wzbudzeń dla przerzutników i przedstawiono poniżej.

Tablica 5 Tablice wzbudzeń dla przerzutnika. Q Q - = + () Q Q Tablica 6 Tablice wzbudzeń dla przerzutnika. Q Q - () Q Q CLK Q CLK Q Rys. 3 Schemat układu dzielnika częstotliwości przez 3.3. Automaty standardowe Automaty standardowe są często stosowane jako elementy składowe większych projektów. o podstawowych automatów standardowych zaliczamy liczniki i rejestry. - Liczniki Licznikami nazywa się układy logiczne służące do zliczania liczby impulsów podanych na ich wejścia zliczające. Licznik zawiera pewną liczbę n przerzutników odpowiednio ze sobą połączonych. Liczba n określa maksymalną pojemność licznika n. Po zapełnieniu swojej pojemności licznik wraca do stanu początkowego. ługością cyklu S ( n ) nazywa się liczbą stanów licznika. Jeśli licznik ma m wyróżnionych stanów, to określa się go jako licznik modulo S. Liczniki określa się także jako układy zliczające sygnały wejściowe, a w niektórych przypadkach impulsy zegarowe. Liczniki znajdują szerokie zastosowanie do bezpośredniego zliczania impulsów. Mogą służyć do pomiaru częstotliwości, dzielenia przez N.

Przykład Zaprojektować układ zliczający pięć kolejnych stanów -5 pod wpływem sygnału sterującego x=. o realizacja układu zastosować przerzutniki typu. Q x licznik modulo 6 Q Q Rys. 4 Symbol graficzny licznika modulo 6 x x= S S S S S 5 S x= S S3 S S3 S4 S 4 S4 S5 S S5 S S 3 Rys. 5 Graf licznika modulo 6 z przykładu Tablica 7 Siatki Karnaugha Q i t+ ( i ) Q Q Q x - - - - Q Q Q x - - - - Q Q Q x - - - - Q x Q + Q x+ Q Q Q + Q x+ Q Q x (3) - Szczególne typy liczników o szczególnych typów licznika zaliczamy: - licznik pierścieniowy, - licznik w kodzie Johnsona, - licznik łańcuchowy. Licznik pierścieniowy Licznik pierścieniowy jest rodzajem rejestru przesuwającego, w którym krąży tylko jedna jedynka (lub zero) w takt impulsów zegarowych. Liczba przerzutników jest równa okresowi licznika. Każdy stan rejestru jest powtarzany po określonej liczbie impulsów wejściowych.

Przykład Zaprojektować licznik pierścieniowy zliczający do 4 według programu przedstawionego w tablicy 8. Tablica 8 Cykl pracy automatu sekwencyjnego Q Q Q Q 3 3 Tablica 9 Siatki Karnaugha Q i t+ ( i ) Q Q Q Q 3 - - - - - - - - - - - - Q Q 3 Q Q - - - - - - - - Q Q 3 - - Q Q - - Q Q 3 Q Q Q Q Q Q 3 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 3 3 (4) Q Q 3 Q 3 Q Q c c Q c Q c Q 3 zegar Rys. 6 Realizacja licznika pierścieniowego

Q 3 c Rys. 7 Schemat zastępczy licznika pierścieniowego Licznik w kodzie Johnsona Jest to układ w którym dla 4 przerzutników otrzymujemy sekwencję 8 stanów. W każdym kolejnym takcie występuje stan różniący się tylko o jeden od poprzedniego (np. zmiana na ). W zależności od stanu początkowego otrzymujemy różną sekwencję 8 stanów. Układ ten nazywamy także licznikiem liczącym do ośmiu. Licznik łańcuchowy Jest to układ w którym długość sekwencji znaków wynosi n - dla n przerzutników. Nie występuje w tym układzie jedynie stan samych zer na wyjściu. la układu 4 przerzutników otrzymujemy 5 stanów bez stanu. II. Ćwiczenia laboratoryjne. Zrealizować, korzystając z przerzutników typu i bramek, układy przedstawione na rys. 3 i rys. 6. Zaprojektować licznik w kodzie Johnsona i licznik łańcuchowy. Zrealizować te układy fizycznie, korzystając z przerzutników typu i bramek.