VY_32_INOVACE_CTE_2.MA_18_Čítače asynchronní, synchronní. Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing.

Podobné dokumenty
VY_32_INOVACE_CTE_2.MA_19_Registry posuvné a kruhové. Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl

2.9 Čítače Úkol měření:

SEKVENČNÍ LOGICKÉ OBVODY

Číslo materiálu. Datum tvorby Srpen 2012

VY_32_INOVACE_CTE_2.MA_04_Aritmetické operace v binární soustavě Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing.

ASYNCHRONNÍ ČÍTAČE Použité zdroje:

VY_32_INOVACE_CTE_2.MA_04_Aritmetické operace v binární soustavě Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing.

Registry a čítače část 2

VY_32_INOVACE_OV_2.ME_CISLICOVA_TECHNIKA_19_SPOJENI KOMBINACNICH_A_SEKVENCNICH_OBVODU Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno

VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_01_Děliče napětí frekvenčně nezávislé Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing.

VY_32_INOVACE_ENI_2.MA_06_Demodulace a Demodulátory


Sekvenční logické obvody

VY_32_INOVACE_ENI_2.MA_02_Jednofázové, třífázové a řízené usměrňovače Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing.

Y36SAP 2007 Y36SAP-4. Logické obvody kombinační a sekvenční používané v číslicovém počítači Sčítačka, půlsčítačka, registr, čítač

Projekt Pospolu. Sekvenční logické obvody Klopné obvody. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Jiří Ulrych.

Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl Tematická oblast ELEKTRONIKA

Struktura a architektura počítačů (BI-SAP) 4

1 z :27

VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_15_Bipolární tranzistor Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl

VY_32_INOVACE_AUT-2.N-06-DRUHY AUTOMATICKEHO RIZENI. Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno

Technická kybernetika. Obsah. Klopné obvody: Použití klopných obvodů. Sekvenční funkční diagramy. Programovatelné logické automaty.

VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_16_Unipolární tranzistor Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Logické funkce a obvody, zobrazení výstupů

2.8 Kodéry a Rekodéry

18A - PRINCIPY ČÍSLICOVÝCH MĚŘICÍCH PŘÍSTROJŮ Voltmetry, A/D převodníky - principy, vlastnosti, Kmitoměry, čítače, fázoměry, Q- metry

Obsah DÍL 1. Předmluva 11

Cíle. Teoretický úvod

VY_32_INOVACE_ENI_2.MA_05_Modulace a Modulátory

Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol CZ.1.07/1.5.00/

... sekvenční výstupy. Obr. 1: Obecné schéma stavového automatu

2-LC: ČÍSLICOVÉ OBVODY

Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl Tematická oblast ELEKTRONIKA

Typy a použití klopných obvodů

Seznam témat z předmětu ELEKTRONIKA. povinná zkouška pro obor: L/01 Mechanik elektrotechnik. školní rok 2018/2019

Číselné vyjádření hodnoty. Kolik váží hrouda zlata?

OVLÁDACÍ OBVODY ELEKTRICKÝCH ZAŘÍZENÍ

VY_32_INOVACE_CTE-2.MA-15_Sčítačky (poloviční; úplná) Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl

Návrh čítače jako automatu

5. Sekvenční logické obvody

mové techniky budov Osnova Základy logického Druhy signálů

Klopný obvod typu D, dělička dvěma, Johnsonův kruhový čítač

Logické obvody 10. Neúplné čítače Asynchronní čítače Hazardy v kombinačních obvodech Metastabilita Logické obvody - 10 hazardy 1

Číslicové obvody základní pojmy

Sylabus kurzu Elektronika

Cíle. Teoretický úvod. BDIO - Digitální obvody Ústav mikroelektroniky Sekvenční logika - debouncer, čítače, měření doby stisknutí tlačítka Student

KOMBINAČNÍ LOGICKÉ OBVODY

BDIO - Digitální obvody

Návrh synchronního čítače

Kombinační automaty (logické obvody)

2.7 Binární sčítačka Úkol měření:

BISTABILNÍ KLOPNÉ OBVODY, ČÍTAČE

3. Sekvenční logické obvody

Algoritmy I. Číselné soustavy přečíst!!! ALGI 2018/19

Úvod do informačních technologií

VÝUKOVÝ MATERIÁL. 3. ročník učebního oboru Elektrikář Přílohy. bez příloh. Identifikační údaje školy

Způsoby realizace této funkce:

PODPORA ELEKTRONICKÝCH FOREM VÝUKY

MODERNIZACE VÝUKY PŘEDMĚTU ELEKTRICKÁ MĚŘENÍ

Sekvenční logické obvody

Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol CZ.1.07/1.5.00/

ISŠT Mělník. Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, Mělník Ing.František Moravec

KZPE semestrální projekt Zadání č. 1

Úvod do informačních technologií

VY_32_INOVACE_AUT-2.N-11-MERENI A REGULACE. Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno

Tematická oblast: Informační a komunikační technologie (VY_32_INOVACE_09_1_IT) Autor: Ing. Jan Roubíček. Vytvořeno: červen až listopad 2013.

VY_32_INOVACE_ENI_2.MA_04_Zesilovače a Oscilátory

STŘEDNÍ PRŮMYSLOVÁ ŠKOLA STROJNICKÁ A STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA PROFESORA ŠVEJCARA, PLZEŇ, KLATOVSKÁ 109. Miroslav Hůrka MECHATRONIKA

Konečný automat. Studium chování dynam. Systémů s diskrétním parametrem číslic. Počítae, nervové sys, jazyky...

Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol CZ.1.07/1.5.00/

3/ %,1'(& 83'1 &( &3 )XQNFH. + ; ; ; ; / ; ; + ; EH]H]PuQ\

SEP2 Sensor processor. Technická dokumentace

Analogově-číslicové převodníky ( A/D )

Přídavný modul modulárního vývojového systému MVS

Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol CZ.1.07/1.5.00/

Digitální učební materiál

Logické řízení. Náplň výuky

Proudové a uzavírací ventily Logické ventily Pneumatické čítače. Katalogová brožurka

Title: IX 6 11:27 (1 of 6)

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Historie výpočetní techniky. Autor: Ing. Jan Nožička SOŠ a SOU Česká Lípa VY_32_INOVACE_1121_Histrorie výpočetní techniky_pwp

k DUM 20. pdf ze šablony 1_šablona_automatizační_technika_I 01 tematický okruh sady: logické obvody

Úloha 9. Stavové automaty: grafická a textová forma stavového diagramu, příklad: detektory posloupností bitů.

Datum tvorby

Konečné automaty (sekvenční obvody)

Integrovaná střední škola, Sokolnice 496

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

Výukové texty. pro předmět. Automatické řízení výrobní techniky (KKS/ARVT) na téma

Schmittův klopný obvod

Automatizace je proces při němž je řídicí funkce člověka nahrazována činností

ZOBRAZOVACÍ JEDNOTKA DIS3451C1

VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_18_Technologie polovodičových součástek. Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing.

Zvyšování kvality výuky technických oborů

2. Spojovací systémy 1. generace

KARTA ŘADIČE DCF A GPS ME3

VÝUKOVÝ MATERIÁL. Pro vzdělanější Šluknovsko. 32 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Bc. David Pietschmann.

Výukové texty. pro předmět. Automatické řízení výrobní techniky (KKS/ARVT) na téma

VY_32_INOVACE_E 15 03

Transkript:

Číslo projektu Číslo materiálu Z.1.07/1.5.00/34.0581 VY_3_INOVAE_TE_.MA_18_Čítače asynchronní, synchronní Název školy Autor Tematická oblast Ročník Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl ČÍSLIOVÁ TEHNIKA druhý Datum tvorby Srpen 01 Anotace Tematický celek je zaměřen na problematiku základů číslicové techniky. Prezentace je určena žákům.ročníku, slouží jako doplněk učiva. Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora

Čítače asynchronní, synchronní

Čítače

Čítače - Jsou sekvenční logické obvody, které slouží k načítání impulsů v pravidelných či nepravidelných intervalech. Základní rozdělení a) Mechanické čítače pracují nejčastěji v dekadické soustavě jsou ovládány mechanicky pomocí táhel, převodů, pák, atd. ( Př. Elektroměry, tachometry, atd. ) b) Elektromechanické čítače pracují opět v dekadické soustavě jsou ovládány elektromechanicky pomocí relé či stykačů ( Př. Počitadla, tachometry, atd.) c) Elektronické čítače pracují v binární soustavě základem jsou klopné obvody JK, D.

Základní vlastnosti čítačů 1) Kapacita - určuje kolik impulsů je čítač schopen načíst. Je určena soustavou pro zobrazení a počtem zobrazovacích řádů Řád Hodnota zobrazení Dekadická soustava 0 až 9 Binární soustava 0 až 1 Obr. 1

Základní vlastnosti čítačů ) Rychlost čítání - načítají se impulsy v pravidelných či nepravidelných intervalech (clock). 3) Směr čítání - Nahoru (UP) 0; 1; ; 3; n - ; n - 1; n - Dolu (DOWN) n; n - 1; n - ; n - 3; ; 1; 0 7 0 6 1 5 4 3 čítač DOWN čítač UP Obr.

Základní vlastnosti čítačů ) Rychlost čítání - načítají se impulsy v pravidelných či nepravidelných intervalech (clock). 3) Směr čítání - Nahoru (UP) 0; 1; ; 3; n - ; n - 1; n - Dolu (DOWN) n; n - 1; n - ; n - 3; ; 1; 0 7 0 7 0 6 1 6 1 5 5 4 3 4 3 čítač UP Obr. 3 Obr. 4 čítač DOWN

Základní vlastnosti čítačů 4) Dle omezení kapacity - s neomezenou kapacitou (čítání v plném rozsahu) - omezenou kapacitou (čítání s omezeným počtem stavů, např. 5 z 8) 7 0 7 0 6 1 6 1 5 5 4 3 čítač DOWN čítač UP 4 3 čítač DOWN čítač UP Obr. 5 Obr. 6

5) Dle časové vazby při čítání - Asynchronní - Synchronní Základní vlastnosti čítačů Q Q Q Q P Obr. 7 Q Q Q Q P Obr. 8

Asynchronní čítač z D obvodů

Asynchronní čítače z D obvodů Tyto čítače jsou realizovány z D obvodů. Obvod D se musí se zapojit tak, aby na výstupu byla poloviční frekvence. Tato podmínka je splněna tím, že negovaný výstup se propojí se vstupem D. D Q P 1 Obr. 9 Obr. 10

Asynchronní čítače z D obvodů Asynchronní čítač čítá UP či DOWN podle toho, který signál se použije jako hodinový nebo podle toho odkud se bere signál pro zobrazení výstupních hodnot. Z tohoto důvodu vzniknou čtyři možná zapojení. 1) vstup následujícího stupně je napájen z výstupu Q výstup pro zobrazení je odebírán z výstupu Q ) vstup následujícího stupně je napájen z výstupu Q výstup pro zobrazení je odebírán z výstupu /Q 3) vstup následujícího stupně je napájen z výstupu /Q výstup pro zobrazení je odebírán z výstupu Q 4) vstup následujícího stupně je napájen z výstupu /Q výstup pro zobrazení je odebírán z výstupu /Q

Asynchronní čítač z D obvodů - DOWN ( 0 ) Q ( 1 ) Q 3 ( ) D D D P 1 Q Q1 Q1 - vstup následujícího stupně je napájen z výstupu Q - výstupní signál je odebírán z výstupu Q Obr. 11 7 0 6 1 5 4 3 čítač DOWN Obr. 13 Obr. 1

Asynchronní čítač z D obvodů - UP ( 0 ) Q ( 1 ) Q 3 ( ) D D D P 1 Q Q1 Q1 - vstup následujícího stupně je napájen z výstupu Q - výstupní signál je odebírán z výstupu /Q Obr. 14 7 0 6 1 5 4 3 čítač UP Obr. 16 Obr. 15

Asynchronní čítač z D obvodů - UP ( 0 ) Q ( 1 ) Q 3 ( ) D D D P 1 Q Q1 Q1 - vstup následujícího stupně je napájen z výstupu /Q - výstupní signál je odebírán z výstupu Q Obr. 17 7 0 6 1 5 4 3 čítač UP Obr. 19 Obr. 18

Asynchronní čítač z D obvodů - DOWN ( 0 ) Q ( 1 ) Q 3 ( ) D D D P 1 Q Q1 Q1 - vstup následujícího stupně je napájen z výstupu /Q - výstupní signál je odebírán z výstupu /Q Obr. 0 7 0 6 1 5 4 3 čítač DOWN Obr. Obr. 1

Asynchronní čítač z JK obvodů

Asynchronní čítače z JK obvodů Tyto čítače jsou realizovány z JK obvodů, základní podmínkou vyplývající z pravdivostní tabulky pro JK obvod je nastavení vstupů J a K na trvalou hodnotu 1. P J 1 K 1 + Obr. 3 Asynchronní čítač čítá UP či DOWN podle toho, který signál se použije jako hodinový nebo podle toho odkud se bere signál pro zobrazení výstupních hodnot. Z tohoto důvodu vzniknou čtyři možná zapojení. 1) vstup následujícího stupně je napájen z výstupu Q výstup pro zobrazení je odebírán z výstupu Q ) vstup následujícího stupně je napájen z výstupu Q výstup pro zobrazení je odebírán z výstupu /Q 3) vstup následujícího stupně je napájen z výstupu /Q výstup pro zobrazení je odebírán z výstupu Q 4) vstup následujícího stupně je napájen z výstupu /Q výstup pro zobrazení je odebírán z výstupu /Q

Asynchronní čítač z JK obvodů - DOWN ( 0 ) Q ( 1 ) Q 3 ( ) P J 1 J Q J 3 K K Q 1 1 K Q 3 Q 3 Q 3 + - vstup následujícího stupně je napájen z výstupu Q - výstupní signál je odebírán z výstupu Q Obr. 4 7 0 6 1 5 4 3 čítač DOWN Obr. 6 Obr. 5

Asynchronní čítač z JK obvodů - UP ( 0 ) Q ( 1 ) Q 3 ( ) P J 1 J Q J 3 K K Q 1 1 K Q 3 Q 3 Q 3 + - vstup následujícího stupně je napájen z výstupu Q - výstupní signál je odebírán z výstupu /Q Obr. 7 7 0 6 1 5 4 3 čítač UP Obr. 9 Obr. 8

Asynchronní čítač z JK obvodů - UP ( 0 ) Q ( 1 ) Q 3 ( ) P J 1 J Q J 3 K K Q 1 1 K Q 3 Q 3 Q 3 + Obr. 30 - vstup následujícího stupně je napájen z výstupu /Q - výstupní signál je odebírán z výstupu Q 7 0 6 1 5 4 3 čítač UP Obr. 3 Obr. 31

Asynchronní čítač z JK obvodů - DOWN ( 0 ) Q ( 1 ) Q 3 ( ) P J 1 J Q J 3 K K Q 1 1 K Q 3 Q 3 Q 3 + - vstup následujícího stupně je napájen z výstupu /Q - výstupní signál je odebírán z výstupu /Q Obr. 33 7 0 6 1 5 4 3 čítač DOWN Obr. 35 Obr. 34

Synchronní čítače

Jsou realizovány z klopných obvodů JK a D. Pro řešení návrhu synchronního čítače je třeba vytvořit tabulku přechodů JK nebo D obvodu. Dvoustupňový synchronní čítač obsahuje JK ( D ) obvody Tento čítač může pracovat maximálně jako modulo 4. 0 0 3 1 3 1 čítač UP čítač DOWN Obr. 36 Obr. 37

Třístupňový synchronní čítač obsahuje 3 JK ( D ) obvody Tento čítač může pracovat maximálně jako modulo 8. 7 0 6 1 5 4 3 čítač DOWN čítač UP Obr. 38

Čtyřstupňový synchronní čítač obsahuje 4 JK ( D ) obvody Tento čítač může pracovat maximálně jako modulo 16.

Synchronní čítače jsou realizovány z klopných obvodů JK nebo D. Pro řešení návrhu synchronního čítače je třeba vytvořit tabulku přechodů JK nebo D obvodu.

Tabulky přechodů pro synchronní čítače

Tabulka přechodů pro JK obvod Pravdivostní tabulka pro JK obvod s J K Q n Q n+1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 3 0 1 1 0 4 1 0 0 1 5 1 0 1 1 6 1 1 0 1 7 1 1 1 0 Pravdivostní tabulka i J K 0 0 0 Q n Q 1 1 0 1 0 1 0 3 n 1 1 Q Tab. Tab. 1 Q n - hodnota vnitřního stavu klopného obvodu Q n+1 - hodnota následujícího stavu klopného obvodu

Realizace z JK klopného obvodu. Pravdivostní tabulka pro JK obvod s J K Q n Q n+1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 3 0 1 1 0 4 1 0 0 1 5 1 0 1 1 6 1 1 0 1 7 1 1 1 0 Tabulka přechodů pro JK obvod Požadovaný vstup Stavy vstupů Q n Q n+1 J K 0 0 0 X Stavy 0; 0 1 1 X Stavy 4; 6 1 0 X 1 Stavy 3; 7 1 1 X 0 Stavy 1; 5 Tab. 3 Tab. 4 Př. Přechod Q n Q n+1 = 0 0 nastane buď pomocí JK = 0 0 nebo JK = 0 1, což dává podmínku 0 X. 0 X = hodnota na výstupu J musí být rovna 0, hodnota na vstupu K může být rovna 1 nebo 0, což znamená, že je libovolná.

Realizace z D klopného obvodu. Pravdivostní tabulka pro D obvod s D Q n Q n+1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 3 1 1 1 Tabulka přechodů pro D obvod Požadovaný vstup Stavy vstupu Q n Q n+1 D 0 0 0 Stav 0 0 1 1 Stav 1 0 0 Stav 1 1 1 1 Stav 3 Tab. 5 Tab. 6

Použité zdroje: Kesl, Jan. Elektronika III Číslicová technika. Praha :BEN, 003. 11 s. ISBN 80-7300-076-8. Obr. 1; ; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 1; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 0; 1; ; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 30; 31; 3; 33; 34; 35; 36; 37; 38: archiv autora. Tab. 1; ; 3; 4; 5; 6: archiv autora.