6 η Εργαζηηριακή Άζκηζη Επαλήθεσζη Λειηοσργίας Βαζικών Φλιπ-Φλοπ Σηα πιαίζηα ηεο έθηεο εξγαζηεξηαθήο άζθεζεο ζα ρξεζηκνπνηεζεί απνθιεηζηηθά ην πεξηβάιινλ αλάπηπμεο νινθιεξσκέλσλ θπθισκάησλ IDL-800 Digital Lab θαη ηα παξαθάησ νινθιεξσκέλα: ην 74LS74, ην νπνίν πεξηέρεη δύν ζεηηθά αθκνππξνδνηνύκελα θιηπ-θινπ D: ην 74LS76, ην νπνίν πεξηέρεη δύν αξλεηηθά αθκνππξνδνηνύκελα θιηπ-θινπ JK: -1-
ην 74LS86, ην νπνίν πεξηέρεη ηέζζεξεηο πύιεο XOR: Κάζε θιηπ-θινπ δηαζέηεη ηηο άκεζεο εηζόδνπο Clear (CLR) θαη Preset (PR), νη νπνίεο ζε θαηάζηαζε θαλνληθήο ιεηηνπξγίαο ζα πξέπεη λα ηξνθνδνηνύληαη κε ην ινγηθό 1 (ν κηθξόο θύθινο ζηνπο αθξνδέθηεο απηνύο ππνδειώλεη όηη ζην ινγηθό 1 ηα ζήκαηα απηά είλαη απελεξγνπνηεκέλα). Σηνλ αθξνδέθηε ηνπ ξνινγηνύ Clock, ν νπνίνο ζπκβνιίδεηαη κε CLK ζην 74LS74 θαη CK ζην 74LS76, ηξνθνδνηνύκε ην νινθιεξσκέλν κε ηνπο ηεηξαγσληθνύο παικνύο ξνινγηνύ. Οη ηεηξαγσληθνί παικνί ξνινγηνύ ζα ιεθζνύλ από ηε ςεθηαθή γελλήηξηα ζπλαξηήζεσλ FUNCTION GENERATOR, ε νπνία βξίζθεηαη ζε θάζε πάγθν εξγαζίαο. Σπγθεθξηκέλα, ζα ιεθζνύλ παικνί Square πιάηνπο (amplitude) από θνξπθή ζε θνξπθή (peak-to-peak) V pp =+4 Volts θαη ζπρλόηεηαο 10 Hz. Χξεζηκνπνηώληαο, κάιηζηα, ηνλ παικνγξάθν παξέρεηαη ε δπλαηόηεηα νπηηθνπνίεζεο ησλ ηεηξαγσληθώλ παικώλ ξνινγηνύ θη αθξηβνύο ξύζκηζεο ησλ ραξαθηεξηζηηθώλ ηνπο. Γηα ην ζθνπό απηό, ρξεζηκνπνηείζηε ην θαλάιη 1 (Ch1) ηνπ παικνγξάθνπ θαη ζπλδέζηε ηνλ αθξνδέθηε ηνπ κε ηνλ αθξνδέθηε ζηελ έλδεημε OUT ηνπ FUNCTION GENERATOR. Σθνπόο ηεο άζθεζεο απηήο είλαη ε επαιήζεπζε ησλ ραξαθηεξηζηηθώλ πηλάθσλ ιεηηνπξγίαο ησλ θιηπ-θινπ D, JK θαη T θαζώο θη ε θπθισκαηηθή πινπνίεζε θιηπ-θινπ από άιια δηαζέζηκα. Α. D Φλιπ-Φλοπ Α1. Χξεζηκνπνηώληαο ην 74LS74 θαη ζπλδένληαο ηνπο αθξνδέθηεο CLR θαη PR ζην ινγηθό 1, ζπκπιεξώζηε ηνλ αθόινπζν ραξαθηεξηζηηθό πίλαθα ιεηηνπξγίαο ηνπ θιηπ-θινπ D: D Q(n-1) Q(n) -2-
Α2. Αιιάμηε ηε ζπρλόηεηα ησλ ηεηξαγσληθώλ παικώλ ξνινγηνύ ζε 1 Hz θη επαλαιάβεηε ην Α1. Εμεγήζηε ό,ηη παξαηεξείηε. Α3. Αθνύ ηξνθνδνηήζεηε ην PR κε ην ινγηθό 0, ζπκπιεξώζηε ηνλ αθόινπζν πίλαθα ιεηηνπξγίαο ηνπ θιηπ-θινπ D: PR 0 D Q(n-1) Q(n) Επαλαιάβεηε θαη γηα ηελ πεξίπησζε ηξνθνδόηεζεο ηνπ CLR κε ην ινγηθό 0: CLR 0 D Q(n-1) Q(n) Εμεγήζηε θαη γηα ηηο δύν παξαπάλσ πεξηπηώζεηο ηα πεηξακαηηθά επξήκαηά ζαο. -3-
Β. JK Φλιπ-Φλοπ Β1. Χξεζηκνπνηώληαο ην 74LS76 θαη ζπλδένληαο ηνπο αθξνδέθηεο CLR θαη PR ζην ινγηθό 1, ζπκπιεξώζηε ηνλ αθόινπζν ραξαθηεξηζηηθό πίλαθα ιεηηνπξγίαο ηνπ θιηπ-θινπ JK: J K Q(n-1) Q(n) 0 1 0 0 1 1 1 1 Β2. Αιιάμηε ηε ζπρλόηεηα ησλ ηεηξαγσληθώλ παικώλ ξνινγηνύ ζε 1 Hz θαη ζέζηε ηνπο αθξνδέθηεο J θαη K ζην ινγηθό 1. Εμεγήζηε ό,ηη παξαηεξείηε. Β3. Αθνύ ηξνθνδνηήζεηε ην PR κε ην ινγηθό 0, ζπκπιεξώζηε ηνλ αθόινπζν πίλαθα ιεηηνπξγίαο ηνπ θιηπ-θινπ JK: PR 0 J K Q(n-1) Q(n) 0 1 0 0 1 1 1 1 Επαλαιάβεηε θαη γηα ηελ πεξίπησζε ηξνθνδόηεζεο ηνπ CLR κε ην ινγηθό 0: -4-
CLR 0 J K Q(n-1) Q(n) 0 1 0 0 1 1 1 1 Εμεγήζηε θαη γηα ηηο δύν παξαπάλσ πεξηπηώζεηο ηα πεηξακαηηθά επξήκαηά ζαο. Γ. Τ Φλιπ-Φλοπ Γ1. Χξεζηκνπνηώληαο ην 74LS74 θαη ηελ αθόινπζε ζρεκαηηθή ζπλδεζκνινγία: πινπνηείζηε ην θιηπ-θινπ Τ θαη ζπκπιεξώζηε ην ραξαθηεξηζηηθό πίλαθα ιεηηνπξγίαο ηνπ: Τ Q(n-1) Q(n) -5-
Γ2. Αιιάμηε ηε ζπρλόηεηα ησλ ηεηξαγσληθώλ παικώλ ξνινγηνύ ζε 1 Hz θαη ζέζηε ην Τ ζην ινγηθό 1. Εμεγήζηε ό,ηη παξαηεξείηε. Γ3. Χξεζηκνπνηώληαο ην 74LS76 θαη ηελ αθόινπζε ζρεκαηηθή ζπλδεζκνινγία: πινπνηείζηε ην θιηπ-θινπ Τ θη επαιεζεύζηε ην ραξαθηεξηζηηθό πίλαθα ιεηηνπξγίαο ηνπ πνπ ζπκπιεξώζαηε ζην Γ1. -6-