ΑΠΟ ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΤΩΝ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7-8 (ΚΑΤΑΧΩΡΗΤΕΣ & ΑΠΑΡΙΘΜΗΤΕΣ)

Transcript

1 ΑΠΟ ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΤΩΝ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7-8 (ΚΑΤΑΧΩΡΗΤΕΣ & ΑΠΑΡΙΘΜΗΤΕΣ) ΑΠΟ ΘΕΜΑ Α Ερωτήσεις. Γιατί στους ασύγχρονους απαριθμητές τα flip-flops δεν αλλάζουν ταυτόχρονα κατάσταση; 2. Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν με τη λέξη Σωστό ή Λάθος. α. Η μεταφορά της πληροφορίας από τις εισόδους στον καταχωρητή ονομάζεται φόρτωση (loading) του καταχωρητή. β. Ένας καταχωρητής ολίσθησης ολισθαίνει τα δεδομένα του από το ένα flip-flop στο γειτονικό του με κάθε παλμό του κοινού του. γ. Όταν η έξοδος του τελευταίου flip - flop ενός καταχωρητή είναι συνδεδεμένη με την είσοδο του πρώτου flip-flop, τότε έχουμε καταχωρητή κυκλικής ολίσθησης. δ. Σε έναν ασύγχρονο BCD απαριθμητή η πύλη NAND υπάρχει, για να μηδενίζει το περιεχόμενο των τεσσάρων flip-flops με τον επόμενο παλμό, όταν ο απαριθμητής βρίσκεται στην κατάσταση Q4Q3Q2Q=00. ε. Ο BCD απαριθμητής απαριθμεί δεκαέξι καταστάσεις. στ. Αν σε ένα προς τα πάνω δυαδικό απαριθμητή χρησιμοποιήσουμε για εξόδους τις συμπληρωματικές εξόδους των flip-flops, που το αποτελούν, τότε ο απαριθμητής μετρά προς τα κάτω. ζ. Ο αμφίδρομος απαριθμητής έχει τη δυνατότητα απαρίθμησης είτε προς τα πάνω είτε προς τα κάτω.

2 3. Πολλαπλής επιλογής: Ένας καταχωρητής ολίσθησης παράλληλης εισόδου- σειριακής εξόδου PISO των 4 bits έχει: α) είσοδο και έξοδο δεδομένων β) είσοδο και 4 εξόδους δεδομένων γ) 4 εισόδους και έξοδο δεδομένων δ) 4 εισόδους και 4 εξόδους δεδομένων ΑΠΟ ΘΕΜΑ Β. (Β) Να σχεδιάσετε, χωρίς επεξήγηση, κύκλωμα ασύγχρονου δυαδικού απαριθμητή 3- bits χρησιμοποιώντας J-K flip-flops, τα οποία διεγείρονται με το αρνητικό μέτωπο του παλμού του. ΑΠΟ ΘΕΜΑ Γ. (Γ) Να μεταφέρετε στο τετράδιό σας και να συμπληρώσετε τον παρακάτω πίνακα λειτουργίας ενός ασύγχρονου δυαδικού απαριθμητή 3-bits, με J-K flip-flops, διεγειρόμενα με αρνητικό μέτωπο παλμού. Παλμός Ρολογιού Έξοδοι flip-flops Q3 Q2 Q Αρχική κατάσταση (Γ) Σ έναν καταχωρητή αριστερής ολίσθησης SISO αποτελούμενο από τέσσερα D flipflops, πρόκειται να φορτωθεί η λέξη «0». ίνεται ότι η αρχική κατάσταση του καταχωρητή είναι «0000». Η λέξη, που πρόκειται να αποθηκευθεί, εισάγεται με την τοποθέτηση πρώτα του MSB. Να μεταφέρετε το παρακάτω σχήμα στο τετράδιό σας και να συμπληρώσετε: Γ. Την τιμή της σειριακής εισόδου και της σειριακής εξόδου για κάθε έναν παλμό. Γ2. Τα περιεχόμενα του καταχωρητή για κάθε έναν παλμό. 2

3 3. 3

4 4. 4

5 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΑΠΟ ΘΕΜΑ Α. Στους ασύγχρονους απαριθμητές οι είσοδοι των flip-flops, που τους αποτελούν, δεν είναι κοινές, αλλά οδηγούνται από την έξοδο του προηγούμενου flip-flop, με αποτέλεσμα τα flip-flops να μην αλλάζουν ταυτόχρονα κατάσταση αλλά οι αλλαγές των καταστάσεών τους να μεταδίδονται σαν κυμάτωση (ripple) από το ένα flip-flop στο άλλο. 2. α. Σωστό β. Σωστό γ. Σωστό δ. Σωστό ε. Λάθος στ. Σωστό ζ. Σωστό 3. γ ΑΠΟ ΘΕΜΑ Β. ΑΠΟ ΘΕΜΑ Γ. Παλμός Ρολογιού Έξοδοι flip-flops Q3 Q2 Q Αρχική κατάσταση

6 2. Καταχωρητής αριστερής ολίσθησης άρα η καταχώρηση ξεκινάει από το MSB. Λέξη για καταχώρηση: 0 Ρολόι έξοδος Q 3 Q 2 Q Q 0 είσοδος Αρχική κατάσταση SO 0 = SI 0 ος παλμός SO = SI = 2ος παλμός SO 2 =0 0 0 SI 2 = 3ος παλμός SO 3 =0 0 0 SI 3 =0 4ος παλμός SO 4 = 0 SI 4 = 3. α. ΕΞΟΔΟΙ Αρχική κατάσταση ος παλμός 2ος παλμός 3ος παλμός 4ος παλμός Q3 Q2 Q Q β. Ο καταχωρητής είναι SIPO 4bit, δεξιάς ολίσθησης. γ. Ο συνολικός χρόνος που χρειάζεται για να αποθηκευθεί η παραπάνω πληροφορία είναι ίσος με το χρόνο που διαρκούν 4 παλμοί. Ο κάθε παλμός διαρκεί: T = = f KHz = ms Άρα ο συνολικός χρόνος αποθήκευσης της πληροφορίας είναι: t = 4 x ms = 4ms. 6

7 4. Γ. Καταχωρητής δεξιάς ολίσθησης άρα η καταχώρηση ξεκινάει από το LSB. Λέξη για καταχώρηση: 0 Ρολόι είσοδος Q 3 Q 2 Q Q 0 έξοδος Αρχική κατάσταση SI SΟ 0 =0 ος παλμός SI = SΟ =0 2ος παλμός SI 2 = SΟ 2 =0 3ος παλμός SI 3 = 0 0 SΟ 3 =0 4ος παλμός SI 4 = 0 SΟ 4 = Γ2. Ο συνολικός χρόνος που χρειάζεται για να αποθηκευθεί η παραπάνω πληροφορία είναι: t = 4 T = 4 2ms = 8ms 7