background image

ZESPÓŁ LABORATORIÓW TELEMATYKI TRANSPORTU

ZAKŁAD TELEKOMUNIKACJI W TRANSPORCIE

WYDZIAŁ TRANSPORTU

POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ

LABORATORIUM   ELEKTRONIKI

 

 

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 29

Komputerowa symulacja cyfrowych układów 

sekwencyjnych

DO UŻYTKU WEWNĘTRZNEGO

WARSZAWA 2011

 

background image

Opracowali: dr inż. Marek Stawowy, dr inż. Adam Rosiński, inż. Andrzej Szmigiel 
Wydział Transportu PW, Warszawa 2011. 

 

  

     2 

A) 

Cel ćwiczenia 

Celem ćwiczenia jest poznanie symulacji podstawowych układów cyfrowych na podstawie 
programu Active-CAD firmy ALDEC.   

  

B) 

Część eksperymentalna 

 

Rozpoznanie zasady działania licznika rewersyjnego 

 
 
 

9

8

1

2

3

4

5

6

7

16

15

14

13

12

11

10

Q

A

Q

B

Q

C

Q

D

LOAD

CLEAR

CLOK

A

B

C

D

OUTPUTS

CARRY

OUTPUT

DATA INPUTS

ENABLE

T

ENABLE

P

V

CC

GND

 

 

74160 

 

 

74161 

 

 

Rys. 1. Schemat wyprowadzeń i tabele prawdy układów scalonych 74160, 74161 i 74162 

background image

Opracowali: dr inż. Marek Stawowy, dr inż. Adam Rosiński, inż. Andrzej Szmigiel 
Wydział Transportu PW, Warszawa 2011. 

 

  

     3 

 

CLEAR

74160

CLEAR

74162

LOAD

A

B

C

D

DATA

INPUTS

CLOCK

74160

CLOCK

74162

ENABLE P

ENABLE T

Q

A

Q

B

Q

C

Q

D

OUTPUTS

CARRY

ASYNCHRONUS

SYNCHRONUS

CLEAR

PRESET

COUNT

INHIBIT

7

8

9

0

1

2

3

 

 

Rys. 2. Przebiegi czasowe liczników 160, 161 i 162 

 

Należy zasymulować działanie wszystkich funkcji tego licznika (patrz tabela stanów rys. 1). 

 

background image

Opracowali: dr inż. Marek Stawowy, dr inż. Adam Rosiński, inż. Andrzej Szmigiel 
Wydział Transportu PW, Warszawa 2011. 

 

  

     4 

Rozpoznanie zasady działania rejestru uniwersalnego 
 
 

 

16

9

2

3

4

5

6

7

8

23

22

21

20

19

18

17

SL

H

Q

H

G

CLR

SR

A

Q

A

B

Q

B

S

1

DATA INPUTS/OUTPUTS

V

CC

GND

15

Q

G

12

10

11

F

Q

F

E

24

1

C

Q

C

D

Q

D

T

S

0

DATA INPUTS/OUTPUTS

13

14

R

0

Q

E

 

 
 
 

R

0

S

1

S

0

T

SL

SR

A …H

Q

A

Q

B  

....Q

G

Q

H

0

x

x

x

x

x

x

0

0

0

0

zerowanie

1

x

x

0

x

x

x

Q

A0

Q

B0

 

Q

G0

Q

A0

1

1

1

x

x

a .. h 

a

    b

g

h

wprowadzanie równoległe

1

0

1

x

1

x

1

Q

An

Q

Fn

Q

Gn

przesuw w prawo

1

0

1

x

0

x

0

Q

An

Q

Fn

Q

Gn

przesuw w prawo

1

1

0

0

x

x

Q

Bn

Q

Cn

Q

Hn

0

przesuw w lewo

1

1

0

1

x

x

Q

Bn

Q

Cn

Q

Hn

1

przesuw w lewo

1

0

0

x

x

x

x

Q

A0

Q

B0

Q

G0

Q

H0

blokada

Wejścia

Wyjścia

Funkcja

 

 

0

R

 - 

wejście zerowania 

S

1

, S

0

 

– rodzaj pracy 

– wejście zegarowe 

SL 

– wejście szeregowe przesuw w lewo 

SR 

– wejście szeregowe przesuw w prawo 

A …H – równoległe wejścia danych 

– stan dowolny 

 - zmiana stanu z 0 na 1 

Q

A0

, Q

B0

 

… - stan wyjść Q

A

, Q

B

 

…, które były przed ustaleniem warunków na wejściach 

Q

An

, Q

Bn

..  - 

stan wyjść Q

A

, Q

B

 

…, które były przed ostatnią zmianą na wejściu zegarowym ze stanu 0 na 1 

a, b, …, g, h – stany ustalone istniejące odpowiednio na wejściach A, B,…, H 
 

Rys. 3. Schemat wyprowad

zeń układu scalonego 74198 oraz jego tabela stanów. 

background image

Opracowali: dr inż. Marek Stawowy, dr inż. Adam Rosiński, inż. Andrzej Szmigiel 
Wydział Transportu PW, Warszawa 2011. 

 

  

     5 

Wejście zegarowe

T

Wejścia rodzaju 

pracy

Wejście zerowania

Wejścia szeregowe 

danych

Wejścia równoległe 

danych

Wyjścia 

S

1

S

0

A

B

C

D

E

F

G

H

Q

A

Q

B

Q

C

Q

D

Q

E

Q

F

Q

G

Q

H

SL

SR

R

0

zerowanie

wprowadzanie 

przesuw w prawo

przesuw w lewo

blokowanie

zerowanie

 

 

Rys.4. Przebiegi czasowe rejestru 198. 

 

Należy zasymulować działanie wszystkich funkcji tego rejestru (patrz tabela stanów rys. 3). 

 

background image

Opracowali: dr inż. Marek Stawowy, dr inż. Adam Rosiński, inż. Andrzej Szmigiel 
Wydział Transportu PW, Warszawa 2011. 

 

  

     6 

C) 

Przygotowanie do ćwiczenia 

 

Należy przygotować się z zakresu wiedzy technicznej obejmującej takie zagadnienia jak: 
cyfrowe przerzutniki i liczniki w technice TTL, a w szczególności, należy przygotować 
odpowiedzi na poniższe pytania i polecenia:   

1. 

Wymień rodzaje liczników i ich zastosowanie. 

2.  Scharakteryzuj tryby symulacji w programie ACTIVE-CAD. 
3. 

Opisz możliwości licznika rewersyjnego. 

4. 

Narysuj tabelę stanów przerzutnika RS i RS synchronicznego. 

5. 

Narysuj tabelę stanów przerzutnika JK MS. 

6. 

Narysuj tabelę stanów przerzutników D I T. 

7. 

Wymień co najmniej trzy zastosowania liczników. 

8.  Na jakiego rodzaju przerzutnikach sa zbudowane liczniki i dlaczego? 
9. 

Wymień i opisz jeden ze sposobów zmiejszania pojemności licznika. 

 

D) Literatura 

 

[1] Wawrzyński W.: Podstawy współczesnej elektroniki. OWPW 2003. 
[2] 

Pieńkoś Jan, Turczyński Janusz.: Układy TTL w systemach cyfrowych. WKiŁ 1986. 

[3] Kawalec P.: 

Instrukcja użytkowania kompilatora układów cyfrowych ACTIVE-CAD 

[4] Misiurewicz P.: Podstawy techniki cyfrowej. WNT. 1983. 
[5] Misiurewicz P.: Podstawy automatyki cyfrowej. WSiP. 
[6] Tietze U., Shenk Ch.: 

Układy półprzewodnikowe. WNT 1987. 

[7] Piecha Jan.: Elementy cyfrowe TTL. Uniwersytet 

Śląski 1983. 

[8] Kruszyński H., Misiurewicz P., Perkowski M., Rydzewski A. Zbiór zadań z teorii 

układów logicznych. PW 1986.