Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

CIT Klopné obvody Díl VII www.leosjuranek.cz/cit.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "CIT Klopné obvody Díl VII www.leosjuranek.cz/cit."— Transkript prezentace:

1 CIT Klopné obvody Díl VII

2 Klopné obvody  Téma: Klopné obvody CIT  Předmět : CIT 2  Ročník: 2 Juránek Leoš Ing.  Autor: Juránek Leoš Ing. SŠE Frenštát p.R.  Škola: SŠE Frenštát p.R.  Počet: 36 snímků  Verze: Číslicová technika

3  Funkce klopného obvodu Funkce klopného obvodu  Dělení klopných obvodů Dělení klopných obvodů  Klopný obvod R-S Klopný obvod R-S  Klopný obvod R-S s povolovacím vstupem Klopný obvod R-S s povolovacím vstupem  Klopný obvod D s povolovacím vstupem Klopný obvod D s povolovacím vstupem  Klopný obvod D dvoufázový Klopný obvod D dvoufázový  Klopný obvod D derivační Klopný obvod D derivační  Klopný obvod J-K derivační Klopný obvod J-K derivační  Klopný obvod T derivační Klopný obvod T derivační  Přehled klopných obvodů Přehled klopných obvodů  Bistabilní, monostabilní, astabilní Bistabilní, monostabilní, astabilní Obsah „Klopné obvody“

4 Pojmy k zapamatování  Klopný obvod bistabilní, monostabilní, astabilní. Typ KO RS, D,T,JK. Řízení KO hladinové, dvojčinný, derivační.

5 Nová kapitola Klopné obvody 5 N EXT : F UNKCE KO

6 Funkce klopného obvodu Klopný obvod je základní paměťový prvek Úkolem klopného obvodu je zaznamenat přítomnost přechodné informace i tehdy, když tato informace zmizí. 6 N EXT : S YMBOLY

7 Symboly Symbol Význam X Libovolná hodnota (0,1), výsledek nezávisí na daném vstupu ? Nedefinovaný stav výstupu Náběžná hrana (log0  log1) Sestupná hrana (log1  log0) Pulz (log0  log1  log0) QtQt Stav signálu v čase t Q t+1 Stav signálu v čase t+1 v budoucnosti 7 N EXT : D ĚLENÍ KO PODLE FUNKCE

8 Dělení KO podle funkce Klopný obvod R-S Klopný obvod D Klopný obvod J-K Klopný obvod T 8 N EXT : D ĚLENÍ PODLE ZPŮSOBU ŘÍZENÍ

9 Dělení KO podle způsobu řízení Asynchronní, hladinové (Latch)  Vstupní signály ovlivňují stav KO přímo  S povolovacím vstupem - vstupní signály ovlivňují stav KO jen když je povolovací vstup aktivní 9 N EXT : V ZNIK SEKVENČNÍHO OBVODU

10 Synchronní (Flip-Flop) Ovládané hodinovým signálem, obvod mění stav pokud je aktivní hodinový signál.  Dvoufázové (Master-Slave)  Derivační (Edge-Trigerred) Dělení KO podle způsobu řízení 10 N EXT : V ZNIK SEKVENČNÍHO OBVODU

11 Přehled typů KO Typ Hladinový Hladinový s povolovacím vstupem DvojčinnýDerivační R-S XX D XXX J-K X T X N EXT : R-S KO HLADINOVÝ

12 R-S KO hladinový Vstupy a výstupy  R – reset (nulovací vstup)  S – set (nastavovací vstup)  Q - výstup 12 N EXT : F UNKCE -PT

13 Stav SRQ t+1 funkce 1 00QtQt HOLD RESET SET 4 11? R-S KO hladinový Funkce  Vstup S nastaví výstup Q na 1.  Vstup R nastaví výstup Q na 0.  Jinak zůstává původní stav výstupu. Pravdivostní tabulka N EXT : Č ASOVÝ DIAGRAM 13

14 Časový diagram 14 N EXT : D IAGRAM STAVŮ R-S KO hladinový

15 Diagram stavů Q=0 Q=1 R=0,S=1 R=1,S=0 R=0,S=1 R=0,S=0 R=1,S=0 R=0,S=0 N EXT : RS KO HLADINOVÝ S POVOLOVACÍM VSTUPEM 15 R-S KO hladinový

16 R-S KO s povolovacím vstupem  Vstupy a výstupy  R – reset (nulovací vstup)  S – set (nastavovací vstup)  C – control (povolovací vstup)  Q - výstup N EXT : F UNKCE 16

17 R-S KO s povolovacím vstupem Funkce  Všechny vstupy jsou aktivní pouze je- li vstup C=1.  Vstup S nastaví výstup Q na 1.  Vstup R nastaví výstup Q na 0.  Jinak zůstává původní stav výstupu. N EXT : P RAVDIVOSTNÍ TABULKA 17

18 R-S KO s povolovacím vstupem Pravdivostní tabulka n CSRQ t+1 funkce 1 0XXQtQt HOLD 2 100QtQt RESET SET 5 111? N EXT : D IAGRAM STAVŮ 18

19 Diagram stavů Q=0 Q=1 C=1,R=0,S=1 C=1,R=1,S=0 C=0,R=X,S=X C=1,R=0,S=0 C=1,R=0,S=1 C=0,R=X,S=X C=1,R=0,S=0 C=1,R=1,S=0 R-S KO s povolovacím vstupem N EXT : Č ASOVÝ DIAGRAM 19

20 Časový diagram 20 N EXT : Č ASOVÝ DIAGRAM R-S KO s povolovacím vstupem

21  Používá se jako paměť  D KO odstraňuje neurčitý stav při R=1 a S=1 klopného obvodu R-S.  Na R vstup se přivede invertovaný signál S. D KO s povolovacím vstupem SRQ t+1 funkce 00QtQt HOLD 010 RESET 101 SET 11? N EXT : S CHÉMA 21

22 D KO s povolovacím vstupem 22 Vstupy a výstupy  D – delay (řídící vstup)  C – control (povolovací vstup)  Q - výstup N EXT : F UNKCE A PRAVDIVOSTNÍ TABULKA =

23 n CDQ t+1 funkce 1 0XQtQt HOLD STORE STORE 1 Funkce  Je-li vstup C=0 KO si pamatuje minulý stav  Je-li vstup C=1 KO přenáší hodnotu vstupu na výstup Pravdivostní tabulka N EXT : Č ASOVÝ DIAGRAM 23 D KO s povolovacím vstupem

24 Časový diagram 24 N EXT : D IAGRAM STAVŮ D KO s povolovacím vstupem

25 Diagram stavů Q=0 Q=1 C=1,D=1 C=1,D=0 C=0,D=X C=1,D=1 C=0,D=X C=1,D=0 N EXT : Č ASOVÝ DIAGRAM 25 D KO s povolovacím vstupem

26 D KO dvoufázový  D KO dvoufázový zpožďuje informaci ze vstupu na výstup o jeden takt N EXT : Č ASOVÝ DIAGRAM 26

27 D KO dvoufázový Vstupy a výstupy  D – delay (řídící vstup)  CLK – clock (synchronizační vstup)  Q - výstup = N EXT : Č ASOVÝ DIAGRAM 27

28 Stav CD Q t+1 funkce 1 0XQtQt HOLD 2 00 STORE STORE 1 Funkce  V první periodě synch.signálu se přenese vstup D na výstup prvního KO Qm  V druhé periodě synch.signálu se přenese výstup Qm na výstup Qs Pravdivostní tabulka N EXT : Č ASOVÝ DIAGRAM 28 D KO dvoufázový

29 Časový diagram D KO dvoufázový

30  Vstup se přenese na výstup pouze v době náběžné hrany na vstupu CLK, jinak si pamatuje minulý stav. D KO derivační N EXT : P RINCIP 30

31 D KO derivační Vstupy a výstupy  D – delay (řídící vstup)  CLK – clock (synchronizační vstup)  Q - výstup = N EXT : F UNKCE 31

32 Funkce  Vstup D se přenese na výstup Q pouze v okamžiku nástupné hrany signálu CLK.  Jinak je KO uzavřen Pravdivostní tabulka Stav CLK D Q t+1 funkce 1 0/1 XQtQt HOLD 2 00 STORE STORE 1 N EXT : Č ASOVÝ DIAGRAM 32 D KO derivační

33 Časový diagram N EXT : P RINCIP J-K D KO derivační

34 J-K KO derivační  Pokud je na obou vstupech 1, tak se překlopí.  Výstup se změní pouze v době náběžné hrany na vstupu CLK (podle hodnot na vstupech), jinak si pamatuje minulý stav. N EXT : P OPIS J-K 34

35 J-K KO derivační Vstupy a výstupy  J (SET)  K (RESET)  CLK – clock (synchronizační vstup)  Q - výstup N EXT : F UNKCE J-K 35

36 Funkce  Výstup Q se mění pouze v okamžiku nástupné hrany signálu CLK podle hodnot na vstupu J a vstupu K.  Funkce KO je stejná jako R-S, ale pokud jsou na obou vstupech 1, KO se překlopí (TOGGLE).  Jinak je KO uzavřen a pamatuje si minulý stav. N EXT : P RAVDIVOSTNÍ TABULKA J-K 36 J-K KO derivační

37 Pravdivostní tabulka Stav CLK JK Q t+1 funkce 1 0/1 XXQtQt HOLD 2 00QtQt RESET SET 5 11 TOGGLE N EXT : S TAVOVÝ DIAGRAM J-K 37 J-K KO derivační

38 Diagram stavů Q=0 Q=1 K=0,J=1 K=1,J=1 K=1,J=0 K=1,J=1 K=0,J=1 K=0,J=0 K=1,J=0 K=0,J=0 38 N EXT : Č ASOVÝ DIAGRAM J-K J-K KO derivační

39 Časový diagram N EXT : P RINCIP T 39 J-K KO derivační

40 T KO derivační JKQ t+1 funkce 00QtQt HOLD 010 RESET 101 SET 11 TOGGLE  Pokud je na vstupu 1, tak se překlopí.  Výstup se změní pouze v době náběžné hrany na vstupu CLK (podle hodnot na vstupech), jinak si pamatuje minulý stav.  Změna může proběhnout jen v krátkém čase, jinak se KO rozkmitá. N EXT : P OPIS T 40

41 T KO derivační Vstupy a výstupy  T – toggle (řídící vstup)  CLK – clock (synchronizační vstup)  Q - výstup N EXT : F UNKCE T 41 =

42 Funkce  Je-li T=1 výstup Q se invertuje v době nástupné hrany signálu CLK.  Jinak je KO uzavřen a na výstupu je minulý stav. Pravdivostní tabulka Stav CLK T Q t+1 funkce 1 0/1 XQtQt HOLD 2 0QtQt 3 1 TOGGLE N EXT : Č ASOVÝ DIAGRAM T 42 T KO derivační

43 Diagram stavů Q=0 Q=1 T=1 T=0 43 N EXT : Č ASOVÝ DIAGRAM T T KO derivační

44 Časový diagram 44 N EXT : S HRNUTÍ KO T KO derivační

45 Shrnutí klopných obvodů R-S SRQ t+1 funkce 00QtQt HOLD 010 RESET 101 SET 11? D DQ t+1 funkce 00 STORE 0 11 STORE 1 J-K JKQ t+1 funkce 00QtQt HOLD 010 RESET 101 SET 11 TOGGLE T TQ t+1 funkce 0QtQt HOLD 1 TOGGLE 45 N EXT : D ĚLENÍ KO PODLE POČTU STABILNÍCH STAVŮ

46 Dělení KO podle počtu stabilních stavů Bistabilní Monostabilní Astabilní 46 N EXT : B ISTABILNÍ

47 Bistabilní klopný obvod  Má dva stabilní stavy, mezi kterými je možno jej libovolně přepínat  Používá se jako paměťový prvek Dělení KO podle počtu stabilních stavů 47 N EXT : M ONOSTABILNÍ

48 Monostabilní klopný obvod  Má jeden stabilní stav.  Při přepnutí do nestabilního stavu se překlopí zpět do stabilního stavu. Po určitém čase.  Používá se jako zpožďovací prvek. 48 N EXT : A STABILNÍ Dělení KO podle počtu stabilních stavů

49 Astabilní klopný obvod  Nemá žádný stabilní stav.  Neustále se překlápí mezi dvěma nestabilními stavy.  Používá se jako generátor impulzů. 49 N EXT : KO Z ŘADY 7474 Dělení KO podle počtu stabilních stavů

50 Klopné obvody z řady 74XX 7474  D KO řízený náběžnou hranou (der.)  Dvojice klopných obvodů D  Obvod má synchronní a asynchronní vstupy 50 N EXT : VÝVODY

51 7474 Povolovací vstup  CLK – CLocK (synchronizační vstup) Synchronní vstup  D – Delay(řídící vstup) Asynchronní vstup  PRE – PREset (nastavení)  CLR – CLeaR (nulování) 51 N EXT : SYNCH. A ASYNCH. VSTUPY

52 Synchronní vstup  Nastavuje KO jen v okamžiku nástupné hrany Asynchronní vstup  Působí okamžitě, nezávisle na synchronizačním vstupu CLK N EXT : P RAVDIVOSTNÍ TABULKA

53 Pravdivostní tabulka Stav PRECLRCLK D Q t+1 funkce 101XX 1 PRESET 210XX 0 CLR 3111/0/X QtQt HOLD STORE STORE N EXT : 7473

54 7473  J-K KO řízený sestupnou hranou (der.)  Dvojice klopných obvodů J-K  Obvod má synchronní a asynchronní vstupy 54 N EXT : VÝVODY

55 Povolovací vstup  CLK – CLocK (synchronizační vstup) Synchronní vstup  J – Jack(řídící vstup)  K – Kilby (řídící vstup) Asynchronní vstup  CLR – CLeaR (nulování) N EXT : P RAVDIVOSTNÍ TABULKA

56 Pravdivostní tabulka Stav CLRCLK JK Q t+1 funkce 10XXX 0 RESET 211/0/XX QtQt HOLD 3100 QtQt RESET SET 6111TOGGLE N EXT : K ONEC

57 Konec

58

59

60

61

62

63

64


Stáhnout ppt "CIT Klopné obvody Díl VII www.leosjuranek.cz/cit."

Podobné prezentace


Reklamy Google