Kompendium. Flip Flops og Tællere



Relaterede dokumenter
Øvelse. Øvelse. D.1 CMOS-øvelse. Under øvelsen laves notater, som senere bruges i den efterfølgende journal! Opgave 1:

Projekt - RoboNet Del Journal.

Lyskryds. Thomas Olsson Søren Guldbrand Pedersen. Og der blev lys!

TG 8. Indhold: TG8 - Kredsløbsbeskrivelse Gruppemedlemmer: Kim Andersen, Kasper Jensen & Thyge Mikkelsen Dato: Modtaget af: Søren Knudsen

ORCAD Digital U1A er en tæller. Den får clocksignaler ind på ben 1. På ben 2 er der en reset-funktion.

Kompendium. Gates og Boolsk algebra

Indholdsfortegnelse :

Der er derfor, for at alle kan sende, kun tilladt, at sende intermitterende. Altså korte pakker. ( Dette skal dog verificeres!!)

Analog Øvelser. Version. A.1 Afladning af kondensator. Opbyg følgende kredsløb: U TL = 70 % L TL = 50 %

Analyseopgaver. Forklar kredsløbet. Forklar kredsløbet. 3.0 DC Adapter med Batteri Backup.

Ugeopdelte Hjemmeopgaver

Design & Produktion. Valle Thorø. Sønderborg. ELektronik. ( Pendler-ordning gør det muligt! )

Oversigt. Indhold mm.5: Latch es og flip-flops Analyse af synkrone sekventielle kredsløb Syntese. Boolsk algebra, byggeblokke,

Logik Rapport - Alarm. Klaus Jørgensen Itet. 1a. Klaus Jørgensen & Ole Rud 9/ Vejledere: PSS & SKH

Niveauer af abstrakte maskiner

Fasedrejning. Fasedrejning i en kondensator og betragtninger vedrørende RC-led.

Orcad. Digital simulering

Kompendium. Gates og Boolsk algebra

Strømforsyning +/- 12V serieregulator og 5V Switch mode

Journal JTAG: Udarbejde af: Benjamin Grydehøj I samarbejde med PDA Projektgruppen. Elektronikteknologafdelingen på Erhvervsakademi Fyn.

Kompendium om Gates og Gate-familier.

Kompendium om brug af kondensator til tidsudmåling i elektronik

Metal Detektor. HF Valgfag. Rapport.

Thevenin / Norton. 1,5k. Når man går rundt i en maske, vil summen af spændingsstigninger og spændingsfald være lig med 0.

Niveauer af abstrakte maskiner

Talsystemer I V X L C D M Hvad betyder halvanden??. Kan man også sige Halvtredie???

Opgavesæt udviklet til kursus Grundlæggende elektronik på mobile maskiner 2. Udviklet i 2015

Det Digitale Niveau. Niels Olof Bouvin Institut for Datalogi Aarhus Universitet

Det er nødvendigt for brugeren at læse, forstå og følge vejledningens instruktioner.

Projekt. Analog Effektforstærker.

Filtre. Passive filtre har ikke forstærkende led, som fx operationsforstærkere.

Alt elektronik heri er købt via og arduino udviklingssoftware er hentet fra

Dansk Mink Papir. Teknisk brugermanual

Elektronikken bag medicinsk måleudstyr

Svane Electronic Universal timer med 2 relæer og 18 funktioner hver 1

A/D - D/A Konvertere

Vejledning til Tidtagningssystem til ridebanespring. Sønderborg. Knap for addering af 6 sekunder ved total nedrivning af forhindring.

Betjeningsvejledning Elma 318 Mini automultimeter

Programmering af Gal-kredse Version

Arduino Programmering

Boolsk algebra For IT studerende

NORDISK CONTROL A/S. FUNKTIONSBESKRIVELSE AF PORTSTYRING NC X 400V 50Hz

Temperaturmåler. Klaus Jørgensen. Itet. 1a. Klaus Jørgensen & Ole Rud. Odense Tekniskskole. Allegade 79 Odense C /

Betjeningsvejledning. til. Vandudvejning. system

Brugerhåndbog og installationsvejledning Styrecentral RV / RV 24-32

Alt dette er også grundlaget for digitalteknikken, som er baseret på logiske

Nedenstående opgaver er lavet til en Allen-Bradley PLC, men uden videre tilpasses andre PLC typer.

Opgaver - PLC - analogteknik - forbindelsesteknik...3 Opgaver - PLC - analogteknik - programmering...9

Projekt Modtager. Kapitel 2. Klasse D.

Funktions-data Fabriksindstilling Variabel Indstilling

Storage oscilloscope

Microcontroller, Arduino

Af: Valle Thorø Fil.: Oscilloscopet Side 1 af 10

Overvågning af punktsug, URANOS LOCAL EXHAUST GUARD

Undervisningsmateriale til AMU kursus 48114, Grundlæggende elektronik på mobile maskiner, 1. Udarbejdet i 2015

Vejledning til Tidtagningssystem til ridebanespring. Sønderborg. Manuel Signal ( Radiosignal ) knap på pult ( Stopursfunktion )

CANSAT & ARDUINO step by step

Operationsforstærkere

Den ideelle operationsforstærker.

Hjertets elektriske potentialer og målingen af disse

BRUGERVEJLEDNING FLTA

Maskinanlæg, opsætning af frekvensomformer

J-fet. Kompendium om J-FET

ARDUINO PROGRAMMERING

Projekt. HF-forstærker.

El-tilslutning og programmering af aktuator

Montage og brugsanvisning

Undervisningsbeskrivelse

DATALOGI 1E. Skriftlig eksamen torsdag den 3. juni 2004

ELMA BM 201/202 Side 1

Hardware dokumentation Skrevet af. Gruppen. Version 1.0

Projekt - RoboNet Del Journal.

Svane Electronic Timer universal med 8 funktioner 1

Rev.1 November Betjenings vejledning for RD 7000 DL

GSM SMS Modem MODEL: SA RTU-1 V1.01

Boolsk algebra For IT studerende

0.1 Modultest af hardware

Programmering af Gal-kredse Version

ELCANIC A/S Counter Type CNT150 Version 2.00 Inkl. PC programmet: Cnt150 Version 3.00 Betjeningsvejledning

L P. Komfort / Alarm system Installationsvejledning. Tekniske data, symbol forklaringer

Dansk El-montage manual Portautomatik

FireBUS PARKERINGSVENTILATION

Microcontroller, Arduino

L P. Komfort / Alarm system. 9. Tekniske data. LINDGAARD PEDERSEN A/S Banemarksvej 50 B Brøndby Telefon /

Drejeskive fra Märklin/Fleischmann

IR32C: Elektronisk digital termostat med afrimningskontrol for køle-/ frostanlæg med drift inden for lave temperaturområder.

Silver Night. Forstærkere. Brugervejledning. For modellerne

Kompendium om brug af kondensator til tidsudmåling i elektronik

SVINGNING. 2 x 5,3 kw AC

Orcad DC Sweep & Parametrsk analyse

Bruger manual AGAM kontrolboks

Jægergårdsgade 152/05A DK-8000 Aarhus C DENMARK AC Motor Controller 370W. Brugermanual

Brugervejledning for Senge- og dørvagt PIR2003

Example sensors. Accelorometer. Simple kontakter. Lysfølsomme. modstande. RFID reader & tags. Temperaturfølsomme. Flex Sensor.

WinPLACE. PLD-design med udviklingsprogrammet WinPLACE v En PLD er en programmerbar kreds. PLD står for Programmable Logic Device.

Smartbox, Brugermanual Montageanvisning Denne folder skal altid opbevares ved produktet!

AVR MP Ingeniørhøjskolen i Århus Michael Kaalund

Bruger Manual For WT-215W WIFI relæ

ORCAD 17.2 oversigter &

Thevenin / mayer-norton Redigeret

Transkript:

9/9-05 Kompendium Flip Flops og Tællere Rettelser og tilføjelser modtages gerne / Valle Flip Flop s Ucc SW Set R k 0 Reset SW U OR R k Uout En Flip Flop er et kredsløb, der kan være sat enten i den ene eller den anden tilstand, dvs. enten 0 eller på udgangen. Og den kan huske sin tilstand i hvert fald indtil strømmen forsvinder. Dette kredsløb kan bruges til at realisere en -bits hukommelse 0 Side af 9

9/9-05 Her et andet eksempel. Dette kredsløb udgør en R-S Flip Flop. Forklar! A B D DN448 R 0k UA CD408B Q SR-NOR Vha. NOR-gates kan der laves en SR-Flip Flop. ( S og R står for Set og Reset ). En FF er en -bits hukommelse. Den kan bruges i et kredsløb til at huske, at der fx har været trykket på en knap. Kredsløbet kan tegnes således: Analyser! Indgangene må selvfølgelig ikke svæve, for så vil de opsamle støj, dvs. svinge med fx 50 Hz. S R U NOR NOR U Q En SR-FF kan enten SÆTTES, eller RESETTES. Hermed menes, at en udgang kan tvinges Høj ved SET, eller LAV, ved reset, hvorefter kredsløbet forbliver i denne stilling. Den udgang, der bliver høj, når SET aktiveres, kaldes Q- udgangen. Den anden er så Q-ikke. Normalt tegnes kredsløbet med gatene placeret som følgende: VCC Nor-SR-FF en er normally LOW på indgangene. De skal aktiveres med et højt signal. Her er der sat pull down modstande på, så omgivelsernes ( 50 HZ ) frekvenser ikke påvirker de høj-impedante indgange. SW SET 0 R k NOR U SW NOR U /Q Q Pull down-modstandenes værdi kan vælges fra K til 00 K. RESET 0 R k Side af 9

9/9-05 Sandhedsskemaet ser således ud! At udgangene er udefinerede betyder, at man ikke med sikkerhed kan vide, hvad næste stadie vil være. Dvs. efter man har sluppet de to knapper. Det afhænger af, hvilken man har sluppet først. S R Q-/Q 0 0 LÅST 0 0-0 -0 Udef Set Q I et diagram kan Flip-Floppen tegnes således: Reset /Q Ved Power-on kan man ikke vide, i hvilken stilling en Flip Flop står!!! SR-NAND En FF kan også opbygges af NANDGATES som vist herover. Den er aktiv Lav!!! NAND-FF en er aktiv lav. Dvs. indgangene er NH, ( Normally High ). SW SET VCC R k NAND U Q VCC SW R k NAND U4 /Q 0 RESET Sandhedsskemaet ser således ud! S R Q-/Q 0 0 Udef 0-0 0 0- Låst Diagram-symbolet ser således ud: Set Q Reset /Q Side af 9

9/9-05 Eksemple på brug af en SR-FF: Styrekredsløb til tandbørste. Med separat Start og Stop. Clocked SR-FF Med en clock ed FF vil Set og Resetinformationerne først overføres når CLOCK bliver høj. Dvs. at man i ro og mag kan tilføre Set og Reset de værdier, der skal overføres ved klock-pulsen! Clock Set U5 NAND NAND U Q Bemærk, Aktiv Høj!! Reset NAND U6 NAND U4 /Q Sandhedsskema for Clocked SR-FF: S R Clk Q /Q * * 0 Låst 0 0 Låst 0 0-0 -0 Udef Diagramsymbolet: Set Q Clock Reset /Q Data FF, D-FF Data U5 NAND NAND U Q Videreudvikles Clock ed SR-FF en kan konstrueres en Data-FF eller blot D-FF. Clock Inv U7 NAND U6 NAND U4 /Q Normalt er /Q ikke ført ud!! D-FF en har ingen Udefinerede tilstande! Værdien på Data-indgangen overføres så snart, clock en går høj. Men også ændringer på data, mens Clock er høj, overføres straks. Sandhedsskema: D Clk Q /Q * 0 Låst 0 0- -0 Side 4 af 9

9/9-05 Data Q Clock /Q Indføres nu en ONESHOT i klock ens vej i kredsløbet, af en sådan varighed, at FF en lige netop når at udføre dens funktion, kan man opfatte flip-flop en som FLANKE-trigget. Det er så nu kun i det øjeblik, clock en skifter til høj, at Data overføres til udgangen. Data U5 NAND NAND U Q Clock Oneshot Inv U7 NAND U6 NAND U4 /Q Sandhedsskema: D Clk Q /Q * 0 Låst 0 0- -0 Og Diagramsymbol: Data Clock Q /Q Den lille trekant i symbolet indikerer, at der er flanketrigning, eller kant-trigning.. Det, der opnås ved at lave flanke-trigning, er, at der kan sættes flere D-FF s efter hinanden, så der kan konstrueres en skifteregister. Se senere. ONESHOT: En Oneshot kan fx laves af flg: Inv U7 Inv U8 Inv U9 AND U0 De viste gates kan ikke simuleres. De er ideelle, og giver ikke anledning til propagationdelay. Der kan fx bruges CD4069 og CD408! Pga. propagationdelay i gatene vil der komme en lille kort puls på AND-gatens udgang. Side 5 af 9

9/9-05 Test ovenstående med WinLogiLab og ORCAD. Side 6 af 9

9/9-05 D-FF brugt i en uc-udgang. Kilde: http://www.scribd.com/doc/59490/edsim5s-guide-to-the-805 Toggle-FF lavet med en D-FF Sådan kan en Toggle FF, eller blot T-FF laves. En T-FF, skifter stilling for hver Clockpuls den modtager! Toggle-FF lavet med en Master-Slave-FF D-flip flop ens kanttrigning kan også være konstrueret på følgende vis, vha. en to-sektion flip flop, som også kaldes for master-slave FF. Positiv kant-trigget D-FF bygget med master og slave D-FF. D D Q D Q Clk Clk Q Clk Eksempler på brug af FF: Side 7 af 9

9/9-05 Her følger et par eksempler på elektroniske funktioner, hvor der gøres brug af Flip Flops: Latch: Vha D-FF s kan der konstrueres forskellige mere komplekse IC er. Fx en latch: Værdierne på indgangene kan overføres og fastholdes på udgangene. Latchen kan enten være udført som flanketrigget eller som niveau-trigget. En Latch bruges fx til at fastholde værdierne fra en tæller, så man fx kan vise mellemtid på et display! selvom tælleren kører. Der skal ikke anvendes flanketrigning!! Da Clock Db Dc Qa Qb Qc Dd Qd Eksempel på brug af en LATCH. Latchen består af 4 stk. D-FF. I dette tilfælde skal D-FF ene ikke være kanttriggede. Er Latch Enable ( LE ) fx lav, går tællerens udgange direkte videre til BCD til 7- segment-dekoderen, der så viser tællerens værdi på et syvsegment. Er LE høj, fryses visningen på displayet, mens tælleren kan tællere videre! Eksempler: Tæller: fx 458, Latch: fx 404 BCD/7segm: fx 45 Tælleren 400 har alle tre blokke indbyggede. Tæller BCD Latch BCD/Syvsegment Dekoder 7 Formodstande f e a g d b c Clk LE ( Latch Enable ) 7 Lysdioder Arrangeret som et tal ( Syvsegment ) Side 8 af 9

9/9-05 Digitale komponenter, fx tællere, der tæller i det binære talsystem. Her vist et tællersystem, der tæller i binære tal. Den øverste højre tæller tæller fra 0 til 9, og sender så en mente videre til næste tæller. Denne tæller fra 0 til 5. Ved hjælp af nogle omformere kan man få binære værdier vist som tal vi kan læse på nogle displays. Eksempel på et ursystem beregnet til 60 Hz netfrekvens. Fra: http://www.fatih.edu.tr/~aliadam/eeea/eeech6counters.pdf http://www.electronics-tutorials.ws/counter/bcd-counter-circuit.html Undersøg tælleren 400. Side 9 af 9

9/9-05 Opbyg fx et kredsløb med 400 og et 7-segment. Find flere eksempler, og undersøg deres funktion: Skifteregister: Værdierne på DATA skiftes ind i kredsen hver gang, der kommer en stigende clock-flanke. Er det en række serielle data, der kommer, og det er indrettet således, at der kommer en clock i midten af hver bit, er der konstrueret en seriel til Parallel register. Qa Qb Qc Qd Data Clock Side 0 af 9

9/9-05 Alle CLOCK-inputs på alle D-FF er koblet sammen. Dvs. at alle FF s smider signalet på sin D-indgang over på sin udgang. Bitmønsteret skifter derfor plads position mod højre. Det sker på Clockens positiv gående flanke, rising edge eller "LOW to HIGH transition. Det tager ganske vist lidt tid at overføre signalet, kendt som propagation delay. Holdes D- indgangen SERIAL INPUT høj, vil situationen kunne illustreres af en pulsplan, eller U(t) graf. Skifteregister varianter Følgende skitser viser forskellige typer af skifteregister-konfigurationer. De har navne som: SISO (serial in/serial out), SIPO (serial in/parallel out), PISO (parallel in/serial out) and PIPO (parallel in/parallel out). Elektronikken inde I D-FF ene er ens, men forbindelserne til omverdenen fra kredsens indre er forskellig. Side af 9

9/9-05 JK-FF En JK-FF er en videreudvikling af en SR-FF. Den har yderligere en funktion. Den har ingen udefineret tilstand. Hvis både J og K er, vil FF-en Toggle, dvs. skifte tilstand når der kommer et clock-signal. J Q Clock K /Q Sandhedsskemaet: J K Clk Q /Q * * 0 Låst 0 0 Låst 0 0 0 0 Toggle En JK FF er fx bygget op som følgende diagram: Flanketrigning er opnået ved at opbygge FF en som to FF s efter hinanden. Første halvdel kaldes master, den anden slave. Opbygning af tæller med JK-FF: Se senere TÆLLERE: Se link: http://www.doctronics.co.uk/4060.htm Tællere er opbygget af D-FF eller JK-FF. Eksempel på opbygning af en tæller, der resettes, når den når 0. Dvs. 0 vil vises et ganske kort øjeblik på udgangen. Side af 9

9/9-05 Også tællere kan konstrueres af D-FF s. I det følgende beskrives konstruktionen af en -bit tæller. Der ønskes konstrueret en tæller, der tæller I Gray-kode C B A DC QC DB QB DA QA Clk Reset C B A DC DB DA 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Sandhedsskemaet viser de værdier, der skal tilføres D -indgangen for de tre forskellige D-FF, for at tælleren skifter korrekt næste gang, der kommer en klock-puls. Det fører til følgende karnaughkort: Side af 9

9/9-05 C \ B A 00 0 0 0 C \ B A 00 0 0 0 C \ B A 00 0 0 0 D A BC BC D B AC AB D C AB AC C, B & A er udgangene fra vores tæller, og det er disse variable, der skal føres tilbage og ind i de respektive D-indgange. Følgende vises kun kredsløbet for DA B C NOT NOT AND U4 OR DA QA A AND JK-tællere: Anvendes JK-FF til at opbygge tællere, skal man styre både J og K indgangene for hver udgang. For en -bits tæller bliver det: Ja, Ka, Jb, Kb, Jc, Kc. Dvs. hele 6 ligninger skal realiseres på baggrund af de tre udgange, C, B og A. Men der er dog nogle muligheder for forenkling. Det foregår i karnoughkortene, idet der fx er to muligheder for at tvinge en udgang fx fra nul til én. FF en kan sættes eller togle. Analyseres dette nærmere, findes følgende sammenhæng: Fra J K 0 til * til 0 * 0 til 0 0 * til * 0 En stjerne skal opfattes som en Dont Care. En Dont Care kan medtages i karnoughkortenes sløjfer, eller undlades, efter hvad der er smartest. Opbygning af JK tæller, fx bit graykode mangler Side 4 af 9

9/9-05 Synkrone og Asynkrone tællere Der findes forskellige typer tællere. Binære, BCD, Johnson- eller Ring-tællere osv. Fælles er, at de er opbygget af gates og FF s. Asynkron Counter: Down-counter eksempel: Læg mærke til, at clockpulsen ikke kommer til alle FF s samtidig. Derfor en Asynkron tæller. Synkron op-tæller: Kilde: http://www.allaboutcircuits.com/vol_4/chpt_/.html Synkron Down-counter: Side 5 af 9

9/9-05 Kilde: http://www.allaboutcircuits.com/vol_4/chpt_/. Undersøg kredsløbet på: http://www.doctronics.co.uk/45.htm PEEL-kredse / GAL-kredse PEEL-kredse er eminente til at implementere sådanne tællere. De indeholder en D-FF i udgangen, og der er mulighed for at programmere de tre ligninger ind. Mht. til peelkredse, se specielt kompendium. Desværre har PEEL-fabrikanten lukket produktionen. Erstatningen hedder GAL6V8! Kontaktprel-fjerner Side 6 af 9

9/9-05 Hver gang, to ledninger forbindes eller en kontakt sluttes, vil der altid opstå kontakt-prel. Det kan ikke lade sig gøre at to ledninger, eller kontakter rører hinanden uden at de vil hoppe og danse lidt først inden de lægger sig til hvile i sluttet tilstand. Tilsvarende ved afbrydelse af forbindelsen. Men vha. lidt ekstra elektronik kan det lade sig gøre at skabe en ren puls. Her et andet eksempel, der viser afbrydelse af en kontakt. Kilde: http://handsontec.com/805_tutor.php VCC SWITCH ( on on ) R 0k AND U0 En virkelig smart løsning kan realiseres med en AND-gate, men den kræver en skiftekontakt.: Forklar: 0 Der findes også andre løsninger: SW VCC C 00nF R Inv U Når kontakten sluttes, kortsluttes kondensatoren. Herved bliver spændingen høj på indgangen første gang, kontakten danser mod plus. Kontakten når at falde til ro i sluttet tilstand før C igen oplades. 0k 0 Side 7 af 9

9/9-05 Der fås en positiv puls på udgangen, ellers som ovenfor! 0k VCC R Inv U SW C 00nF 0 Et eksempel, hvor kondensatorens spænding vises! http://www.edsim5.com/805notes/interfacing.html#switches Yderligere findes der Flip Flop-løsninger: Toggle switch Side 8 af 9

9/9-05 Dette kredsløb er en trykknaps toggle switch! Den kan bruges som ON/OFF for et kredsløb, idet CMOS kun bruger omkring 0 na. SW Trykknap 4069 U R 0k R 00k 4069 U R = 0 x R Uout C 0 4.7n Kredsløbet kan fx simuleres i ORCAD med følgende kredsløb: R DigClock Spændingsstyret Switch Gain / ABM 0k UA + IC= 0 U4A Uout OFFTIME = ms DSTM ONTIME = ms CLK DELAY = STARTVAL = 0 OPPVAL = S + + - - V S VOFF =.0V VON = 4.0V V Uc + 7404 IC= 0 R 00k 7404 V 0 V C 4.7n 0 Der er anvendt en Digclock til at give pulser til den spændingsstyrede switch. Switchen simulerer en kontakt, der trykkes et antal gange. Forstærkeren Gain, fra /ABM, giver 7404 høj indgangsimpedans. Dvs. ikke belaster kredsløbet. Der skulle egentlig bruges CMOS-kredse!! Grafen ses herunder: Side 9 af 9

9/9-05 5.0V Kontakt sluttes Kontakt slippes Uout.5V 0V 0s ms 4ms 6ms 8ms 0ms V(R:) V(UOUT) V(UC) V(DSTM:) Time Uout er trukket kraftigt op. Et andet eksempel, opbygget omkring en 555. R og R holder tresholdspændingen på halv forsyningsspænding. Hvis tresholdspændingen kommer over / af Ucc, vil udgangen gå Lav. Kommer Utreshold under / Ucc, går udgangen høj. Undersøg IC en 555. Power On-Reset: Side 0 af 9

9/9-05 VCC 5 V Til microcontrollere kan fx dette kredsløb bruges: Det giver en høj puls I en periode efter Power On. Perioden kan kort beregnes af Thalvliv =/ R C 0 00n C R 47k Til Reset Reducering af ligninger med analog multiplexer 405 Hvis følgende ligning er givet, F ABCD ABC D ABC ABCD ABCD ABCD ABC er det måske muligt, at løse eller realisere den med en multiplexer! Først placeres alle led i et karnaugh-kort, der er lidt anderledes end normalt. AB CD 00 00 0 0 0 0 0 0 4 VCC 4 5 5 4 U X A B C Uout 0 9 X0 X 6 X EN X 6 X4 VDD 7 X5 VEE X6 X7 0 Uout, Q 0 0 0 0 0 6 7 D D 0 UA CD4069UB CD405BMS 0 0 5 C B A C A B Inden for den første sløjfe ( øverste til venstre ) ses, at udgangen Q er lige som D. Er D nul, er også udgangen nul. Dvs. at D skal forbindes direkte til indgang 0, eller X0, som den hedder her. Hvis indgang A, B og C alle er lave, vil X0 være direkte forbundet til udgangen. Q vil altså være rigtig. Indgang X ligger nederst i karnaugh-kortet. Det er indikeret med de små tal forneden i felterne. Her ses, at udgangen er modsat D. Altså D inverteret. Side af 9

9/9-05 Opgave: F = BCD ABCD ABC ABD A BC D Opgave: F = AB BC D Side af 9

9/9-05 Øvelser: Se: http://www.doctronics.co.uk/407.htm Tæller 407 Opbyg viste kredsløb. Undersøg funktionerne af RST, ENA og CLK. forklar. Hvad er frekvensen på de forskellige udgange??? - Og Duty Cyclen??? I databladet står, at tælleren kan bruges til DIVIDE BY N counter, hvor <= N <= 0. Hvordan forbindes tælleren så der kan måles en syvendedel af clocksignalet på udgangen. Hvilken udgang kan bruges? Og hvad er Duty Cyclen på udgangene?? Undersøg hvordan der kan laves et længere løbelys med flere 407!! Side af 9

9/9-05 Tæller 409 Undersøg databladet for 409. Monter lysdioder på udgangene QA, QB, QC, QD og CO. Husk formodstand. Sæt PE til stel, og undersøg nu og forklar funktionen af de andre styre-indgange. ( CLK, B/D, og U/D ) Indgangene A til D behøver ikke at være forbundet til noget endnu. Forbind, så 409 tæller binært, og opad. Stil om så tælleren tæller BCD. Undersøg! PE kaldes også Preset Enable. Preset betyder her at sætte nogle udgange til en bestemt værdi. Denne værdi kan sættes på indgangene A til D. Hvis disse alle er sat til 0, hvordan virker så PE??? Forklar ud fra datablad funktionen af Carry In. Til højre herfor er vist sandhedsskemaet, hvis tælleren tæller binært. Der ønskes konstrueret et system, der får tælleren og lysdioderne til at tælle op til, hvorefter der startes forfra med værdien 5. Byg og forklar! Power on-reset. Når en tæller får forsyningsspænding, ved man ikke, hvor den er i sin tællecyklus. Ikke før man fx. resetter den! Overvej, hvordan der kan laves automatisk Power on reset. Dvs. her er det Power on Preset til værdien 5. Forbind Presetindgangene P A til P D til 0 Volt. Forbind O B til Preset. Mål varigheden af "Preset-pulsen". Vælg frekvens, så pulsen kan ses! Forstør evt. pulsen 0 gange. Angiv dens varighed, og forklar. Side 4 af 9

9/9-05 SKIFTEREGISTER 405 Undersøg databladet for 405 skifteregister 405 indeholder stk. 4 bit skifteregistre. Brug først den ene. IC en 405 monteres på fumlebrædtet. Sæt 0 kohm pulldown modstande på D, Clk, og Reset Sæt lysdioder med formodstande på de 4 udgange, så deres spænding kan ses. Med en kontakt, der blot er en ledning, gives nu nogle pulser på clock-indgangen. Ændre spændingen på D-indgangen fra 0 til, og giv flere Clock-pulser. Observer, hvad der sker på udgangene. Observer, at der er kontaktprel på clock-signalet. Forklar hvad det er. Monter en kontaktprelfjerner på klockindgangen, og se forskellen. Brug fx en andgate-type! Monter nu den anden 4-bit skifteregister i IC-en, så de to tilsammen udgør en 8-bit-skifteregister, og test igen, nu med 8 lysdioder. Overvej grundigt, hvordan det gøres! I stedet for manuelle pulser og kontaktprelfjerner tages klockpulserne nu fra tonegeneratoren. Indstil den først vha. scoopet til at give korrekte firkant-pulser fra 0 Volt til samme spænding, som er valgt til 405. Indstil fx til en frekvens på Hz. Hvad sker, hvis D-indgangens spænding varieres mellem 0 og? Side 5 af 9

9/9-05 458 / 450 Undersøg først tælleren 458 og 450 ud fra datablad. Forklar forskellene. Hvad er Binær kode og BCD-kode? Byg først op som 4 bit binær tæller, hvor udgangenes status indikeres ved hjælp af lysdioder med formodstande. Forklar hvorfor der skal være formodstande! Undersøg, hvordan clocksignalet ledes ind til selve IC-en gennem clock og enable-indgangene. Husk 0 K Pull Down modstande på indgange, så de ikke svæver. Brug først en løs ledning som clock-kontakt indtil det virker. Dvs. 50 Hz hvis der ikke er Pull Down modstand på. Observer kontaktprel. Opbyg evt. en Nandgate-oscillator, eller indstil tonegeneratoren til firkant puls, fra 0 til Ucc. ( Ucc er den spænding, der bruges som forsyningsspænding, fx 5 eller Volt ) Find et 7-segment med Fælles Katode. Brug en K modstand til at teste, og lave et datablad for den. Hvad er forskellen mellem Common Catode og Common Anode? Undersøg IC en 45. Hvad gør indgangen Latch Enable, LE? Undersøg dernæst BI-indputsignalet. og LT. Se evt: http://www.doctronics.co.uk/45.htm Monter 45 mellem tælleren og 7-segmentet. Husk Pull Down modstande på svævende indgange. Husk formodstande før 7- segmetet. Lav Journal. Side 6 af 9

9/9-05 Tæller 400 Undersøg databladet mm. for tælleren 400 Fastslå hvordan styreindgangene Toggle Enable, Latch-enable og Reset virker. I hvilke situationer skal de være lave/hhv. høje. Undersøg hvordan et 7-segment virker. Lav datablad for den. ( 7-segmentet skal have fælles katode! ) Brug fx. en Kohm modstand til at begrænse strømmen. Sæt fx. 5 Volt på tællerens Ucc. Lav diagram med terminalnumre og diverse nødvendige data for tælleren400 forbundet til et 7-segment. Styreindgangene skal via en Pull down eller Pull up modstand være forbundet korrekt. En ledning kan så fungere som kontakt. Opbyg og test diagrammet på fumlebrædt. Undersøg om Clock-up, Latch-funktionen, Toggle enable, og Reset funktionerne virker. Forbind så der laves en to-cifret 99 tæller. Lav Journal over jeres øvelse!! Side 7 af 9

9/9-05 Gate og IC-oversigt: Funktion Gate Buffer FLIP-FLOP INTERFACE CIRCUIT LATCH MULTI- VIBRATOR DECODER REGISTER HC/ HCT, AC/ACT, CMOS 4000B-serien VHC/VHCT 74xx NAND 00, 0, 0, 0, 40B, 40B, 40B, 4068B, 409B, 4007B NOR 0, 7, 400 4000B, 400B, 400B, 405B AND 08, 09,, 4068B, 407B, 408B, 408B OR, 407, 4075 407B, 407B, 4075B EX NOR 66, 766 4077B EX OR 86, 86 400B, 4070B INVERTER 04, 05, 4 4069B, 450B BUFFER 07, 4049, 4050, 7007 4007B, 4009B, 400B, 404UB, 4049B, 4050B, 405B, 4007B BUFFER 5, 6, 40, 4, 44, 65, 450B -STATE 66, 67, 68, 540, 54 BUFFER 640, 644 -state, 6-BIT BIDIREKTIONAL 4, 4, 45, 60, 6, 640, 64, 445, 45, C445, C45 BIDIR, 6 BIT 645 MULTIFUNCTION 5, 4078 409B, 400B, 4048B, 4070B, 4077B SCHMITT TRIGGER 4, 409B, 4006B J_K-FF 7, 76, 07, 09,, 407B, 4095B, 4096B D-FF 74, 79, 80, 74, 75, 7, 77 40B, 4076B, 4074B -state 74, 54, 564, 574, 646, 648, 65, 65 -state, 6 BIT 674 4009UB, 400UB, 4009B 75, 77, 59, 79, 75, 759 404B, 404B, 4044B, 4099B, 470B -STATE 74, 54, 564, 574, 646, 648, 65, 65 6-BIT 674,, 4, 458 4047B, 4098B, 458B 4,, 7, 8, 9, 54, 55, 7, 8, 408, 454, 455 7-SEGMENT 45, 454 408B, 454B, 455B, 4555B, 4556B ENCODER 47, 48 45B, 4047B Display Driver 4054B, 4055B, 4056B, 45B, 454B WITH COUNTER 406B, 40B, 400B 64, 65, 66, 94, 95, 595, 597, 89, 99 COUNTER -STATE 7, 99,, 670, 4094 4094B, 457B BINARY 6, 6, 9, 9, 9, 590, 59, 59, 69, 69, 697, 699, 400, 404, 4040, 4060, 450 4006B, 404B, 405B, 40B, 40B, 404B, 405B, 407B, 4000B, 4076B, 4099B, 4004B, 4005B, 4008B, 4094B, 4008B 407B, 400B, 404B, 409B, 4040B, 4060B, 456B, 450B, 456B, 454B, 400B, 406B, 406B, 409B Side 8 af 9

9/9-05 Multiplexer / Demultiplexer DECADE 60, 6, 90, 9, 90, 690, 69, 696, 698, 458 DIVIDER 9, 407, 40, 400, 400, 79, 794 ANALOG 406, 4066, 405, 405, 405, 46, 45, 45, 45 DIGITAL 5, 5, 57, 58, 57, 5, 5, 54, 56, SWITCH ANALOG 66, 67, 84, 79 Phase Locked LOOP OTHERS 409B, 450B, 400B, 4060B, 406B, 409B 407B, 408B, 40B, 404B, 4040B, 4045B, 4060B, 45B 406B, 4066B, 405B, 405B, 405B, 4067B, 4097B 409B, 45B, 459B, 4555B, 4556B, 4057B 4046B ADDER 8 4008B, 40B, 408B COMPARATOR 85, 688 400B, 406B, 4070B, 4077B, 4585B, 400B, ALU / MULTIPLEXER 8, 8 Parity Tree 80 4089B, 457B, 408B, 408B Side 9 af 9