background image

Politechnika Poznańska  

Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania 

 

Podstawy Automatyki – laboratorium 

 

Ćw. 3: 

Układy sekwencyjne elektroniczne 

 

 

Cel ćwiczenia: 

–  poznanie  podstawowych  elementów  elektronicznej  techniki  cyfrowej  stosowanych  w  układach 

przełączających sekwencyjnych, tj.: przerzutników, liczników, rejestrów 

– poznanie metod komputerowego wspomagania projektowania i symulowania schematów obwodów 

cyfrowych 

 

Zakres niezbędnych wiadomości teoretycznych: 

Obejmuje:

 

a) dwuelementową algebrę Boole'a,  
b) podstawowe wiadomości o funkcjach logicznych,  
c) minimalizację funkcji logicznych metodą Karnaugha,  
d) definicję,  schematy  strukturalne  oraz  zasady  syntezy  układów  sekwencyjnych  (głównie  z 

niejednoznacznością typu pamięciowego - przerzutniki, liczniki) 

e) symbolikę i umiejętność rysowania schematów logicznych.  

 

Opis stanowiska lab: 

 

Ć

wiczenie  realizowane  jest  przez  studentów  za  pomocą  komputera  PC  z  oprogramowaniem 

komputerowego wspomagania projektowania obwodów elektronicznych Electronics Workbench EDA.  
 

Program  ten  umoŜliwia  za  pomocą  symboli  łączyć  ze  sobą  na  schemacie  zarówno 

kombinacyjne  jak  i  sekwencyjne  elementy  elektroniczne  w  standardzie  CMOS  i  TTL  oraz  elementy 
wykonawcze.  Program  pozwala  na  symulowanie  zaprojektowanych  układów,  podgląd  przebiegów 
czasowych oraz analizę działania układu. 
 
 

Opis funkcji programu „Electronics Workbench” 

Przy  starcie  systemu  naleŜy  zalogować  się  jako  gość.  Po  uruchomieniu  programu  ukazuje  się 

gotowe do pracy okno symulatora. U góry w menu znajdują się biblioteki tematycznie pogrupowanych 
elementów,  z  których  składany  będzie  model.  Dla  potrzeb  przeprowadzenia  ćwiczenia 
wykorzystywane będą tylko niektóre z nich. 

Sygnały wejściowe zadawane będą przy uŜyciu  grupy  elementów składającej się z masy źródła 

napięcia  i  przełącznika  podłączonych  jak  na  rysunku  poniŜej.  Grupę  elementów  moŜna  zaznaczyć  i 
skopiować  uŜywając  znanych  skrótów  klawiszowych.  Elementy  moŜna  obracać  przez  wciśniecie 
kombinacji klawiszy: „ctrl+r”. Klikając dwukrotnie na którykolwiek z elementów uzyskujemy dostęp 
do  edycji  jego  parametrów.  W  oknie  edycji  przełącznika  moŜna  w  zakładce  „value”  wprowadzić 
klawisz przełączający dany klucz (np.: 1, 2, 3...), który po w ciśnięciu będzie zmieniał stan sygnału na 
wejściu.  W  ten  sposób  kaŜdy  z  sygnałów  wejściowych  sterowany  będzie  niezaleŜnie  przez  inny 
klawisz. 

 

background image

Politechnika Poznańska  

Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania 

 

Podstawy Automatyki – laboratorium 

 

Ćw. 3: 

Układy sekwencyjne elektroniczne 

 

 

 

Rys 1. Przykładowy ekran programu Electronics Workbench 

 

 

Inne  elementy  przydatne  w  tym  ćwiczeniu  znajdują  się  w  menu  „Logic  Gates”  i „Indicators”. 

Wszystkie  łączy  się  w  bardzo  intuicyjny  sposób,  przeciągając  linię  sygnałową  z  jednego  punktu 
zaczepu  do  innego.  Czasami  konieczne  jest  skrzyŜowanie  przewodów.  Najlepiej  jest  zrobić  to  przez 
przeciągnięcie  linii  od  elementu  do  przewodu  (nie  na  odwrót).  Wtenczas  węzeł  wstawiony  będzie 
automatycznie.  MoŜna  go  równieŜ  wstawić  ręcznie  z  menu  „Basic”.  W  oknie  właściwości  kaŜdej  z 
bramek  (za  wyjątkiem  NOT)  moŜliwe  jest  zwiększenie  liczby  wejść.  Tym  samym  mamy  do 
dyspozycji  równieŜ  bramki  wielo  wejściowe.  Kontrolek  uŜywamy  w  celu  sprawdzenia  stanów  na 
wyjściach  zamodelowanego  układu.  Mogą  one  posłuŜyć  równieŜ  do  wskazania  aktualnego  stanu  na 
dowolnym  przewodzie.  Chcąc  przeprowadzić  symulację  naleŜy  ją  aktywować  przy  uŜyciu 
przełącznika w górnym prawym rogu okna programu. 
 
 
 

background image

Politechnika Poznańska  

Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania 

 

Podstawy Automatyki – laboratorium 

 

Ćw. 3: 

Układy sekwencyjne elektroniczne 

 

 
Przebieg ćwiczenia: 
Za pomocą programu Electronics Workbench EDA: 

a) zbudować przerzutnik RS 
  – Sprawdzić jego działanie, a wyniki zamieścić w tablicy wartości funkcji,  
b) za pomocą układu z punktu a) zbudować i przebadać:  
  – przerzutnik RS z wejściem taktującym,  
  – przerzutnik D,  
  – wyniki badania zamieścić w tablicy wartości funkcji, 
c) zbadać działanie 4-bitowego licznika asynchronicznego (zliczającego impulsy od 0 do 15);  
  – wynik sprawdzenia przedstawić w postaci wykresu czasowego,  
d)  Zrealizować  za  pomocą  elementów  kombinacyjnych  i  sekwencyjnych  układ  działający  według 

wytycznych prowadzącego. 

  – schemat i wyniki badania zamieścić w postaci tablicy wartości 

 
Sprawozdanie: 

Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać: 
– schematy ideowe układów zrealizowanych w trakcie ćwiczenia, 
– wykresy czasowe i opisy słowne działania układów, 
– wnioski indywidualnie do kaŜdego układu.