Ergast rio Yhfiak n Susthmˆtwn

Transcript

1 Ergast rio Yhfiak n Susthmˆtwn ErgasÐa 3h & 4h Group 2 Mìsqoglou Stulianìc (6978) Qouliˆrac Ge rgioc Qr stoc (7040) 4 IounÐou

2 ΠΕΡΙΕΧ ΟΜΕΝΑ 2 Perieqìmena 1 Εργασία 3η Μέρος πρώτο Μέρος δεύτερο Εργασία 4η Θεωρητική ανάλυση Εικονική παρουσίαση Επίλογος 8

3 1 ΕΡΓΑΣ ΙΑ 3Η 3 1 ErgasÐa 3h 1.1 Mèroc pr to Σε αυτό το μέρος έχουμε να υλοποιήσουμε τον μονοσταθή επαναδιεγειρόμενο πολυδονητή 74122, όπως φαίνεται στα σχήματα παρακάτω: Συγκεκριμένα, διαθέτει μία είσοδο επαναφοράς, όπως όλα τα TTL. Στην παρούσα περίπτωση έχουμε να κάνουμε με αρνητικά διεγερμένο πολυδονητή. Στην ουσία, διέγερση δηλαδή έχουμε κατά την πτώση του παλμού που του δίνουμε στην είσοδο 1. Εύκολα παρατηρεί κανείς ότι είναι αρνητικής διέγερσης, μιας και οι διακόπτες B 1, B 2 & A 2 είναι τροφοδοτούμενοι από την υψηλή τάση VCC=5V. Ο ακρόδεκτης 5 είναι το κουμπί reset. Ουσιαστικά δηλαδή μας μεταφέρει το χρονοκύκλωμα στην αρχική του κατάσταση, γειώνοντάς το. Πειραματικά μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι γειώνοντας τον ακροδέκτη 1 το χρονοκύκλωμα διεγείρεται, δίνοντας έξοδο στον ακροδέκτη 8. Πάραυτα, επειδή έχουμε να κάνουμε με αντεστραμμένη έξοδο, στην προκειμένη περίπτωση η έξοδος θα προσμετράται στον ακροδέκτη 6. Επομενώς, όταν πραγματοποιήσουμε την παραπάνω διαδικασία, ο ακροδέκτης 6 θα δείξει πτώση παλμού εξόδου με αποτέλεσμα να ανάψει το LED! Ουσιαστικά λοιπόν αυτές είναι οι δυνατότητες του παρόντος χρονοκυκλώματος. Μπορούμε

4 1 ΕΡΓΑΣ ΙΑ 3Η 4 μέσω παλμών (τώρα χειροκίνητων αλλά αργότερα ηλεκτρικών) να ανάβουμε ή να σβήνουμε ένα LED! Αυτό έχει μεγάλες επιπτώσεις στην καθημερινότητά μας. 1.2 Mèroc deôtero Στο δεύτερο μέρος, έχουμε τα υλοποιήσουμε στο breadboard τα κυκλώματα που βλέπετε παρακάτω: Ουσιατικά, εδώ χρησιμοποιούμε δύο I.C. 7476, τοποθετημένα καταλλήλως, ώστε να πάρουμε έναν δυαδικό απαριθμητή των 4 bits. Βλέπουμε από τα αριστερά προς τα δεξιά τα bits Q 3, Q 2, Q 1, Q 0. Αυτά εκπροσωπούν τον δυαδικό αριθμό μας. Προφανώς στην αρχή τα flip flops είναι μηδενισμένα και ο εκάστοτε δείκτης pr τοποθετείται στην λογική τιμή 1. Οπως αναφέρθηκε στο πρώτο μέρος, η πτώση του παλμού διέγερσης έχει ως συνέπεια να διεγείρει το χρονοκύκλωμα 74122, το οποίο δίνει έξοδο παλμού αντεστραμμένη. Τελικά αυτή συνδέεται με το πρώτο flip flop. Επομένως, αλλάζει και η κατάσταση του flip flop. Οι δείκτες JK έχουν τιμή 1 και κάθε φορά που διεγείρουμε το 74122, το Q = 0 γίνεται Q = 1, ενώ αντίστοιχα το Q = 1 γίνεται Q = 0. Επομένως, στην πρώτη διέγερση θα έχουμε μόνο το Q 0

5 1 ΕΡΓΑΣ ΙΑ 3Η 5 αναμμένο. Τελικά ο αριθμός θα είναι στο δυαδικό ο εξής: Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 = Στο δεύτερο παλμό, η έξοδος του πρώτου θα γίνει 0, ενώ του δεύτερου θα γίνει 1. Δηλαδή, θα διεγερθεί το δεύτερο flip flop! Ετσι, τελικά ο αριθμός θα είναι ο Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 = 0010! Αυτή η διαδικασία συνεχίζεται μέχρι να πάρουμε και τον μέγιστο αριθμό, τον 1111 (15 στο δυαδικό). Ο πίνακας εξόδου των LED s θα είναι ο εξής: Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 decimal

6 2 ΕΡΓΑΣ ΙΑ 4Η 6 Το κύκλωμα, όπως το υλοποιήσαμε στο εργαστήριο, φαίνεται στην παρακάτω εικόνα: 2 ErgasÐa 4h Η τέταρτη εργασία και η τελευταία, είναι η πιο εύκολη από τις υπόλοιπες. Θεωρείται αρχικά ότι έχουμε έτοιμο το χρονοκύκλωμα της τρίτης εργασίας, όπως το έχουμε υλοποιήσει παραπάνω. Επίσης θα χρειαστούμε τα ολοκληρωμένα 74193, & Jewrhtik anˆlush Η συνδεσμολογία των ολοκληρωμένων πρέπει να γίνει σύμφωνα με τα παρακάτω κυκλώματα:

7 2 ΕΡΓΑΣ ΙΑ 4Η Eikonik parousðash Τελικώς, αν έχουμε υλοποιήσει τα πάντα σωστά, το αποτέλεσμα που θα πρέπει να μας δείχνουν τόσο τα LED s, όσο και ο δεκαδικός μετρητής πρέπει να συμφωνεί.

8 3 ΕΠ ΙΛΟΓΟΣ 8 Οσους αρνητικούς παλμούς δίνουμε, τόσο θα πρέπει αντίστοιχα να αλλάζει η αναπαράσταση του δυαδικού αριθμού μέσω των LED s κατά 1 και τόσο θα πρέπει να αυξάνει ο δεκαδικός μετρητής κατά μία μονάδα. Οταν το αποτέλεσμα ξεπεράσει τον αριθμό 9, τότε ο μετρητής μηδενίζει και το ίδιο και τα LED s. Τελικά, βλέπουμε ότι έχουμε υλοποιήσει σωστά την συνδεσμολογία του προβλήματος, βάσει του αποτελέσματος από το εργαστήριο: 3 EpÐlogoc Το παρόν άρθρο συντάχθηκε σε L A TEX 2ε. Τα σχήματα δημιουργήθηκαν στο OrCAD Capture και επεξεργάστηκαν στο Photoshop CS4. Η παρούσα εργασία α- φορά το εργαστήριο του μαθήματος Ψηφιακών Συστημάτων και πραγματοποιήθηκε υπό την επίβλεψη του καθηγητού κ. Γιαννούλα.