Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Klopné obvody typu RS, RST Střední odborná škola Otrokovice www.zlinskedumy.cz Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Miloš.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Klopné obvody typu RS, RST Střední odborná škola Otrokovice www.zlinskedumy.cz Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Miloš."— Transkript prezentace:

1 Klopné obvody typu RS, RST Střední odborná škola Otrokovice Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Miloš Zatloukal Dostupné z Metodického portálu ISSN: , financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

2 Charakteristika DUM 2 Název školy a adresaStřední odborná škola Otrokovice, tř. T. Bati 1266, Otrokovice Číslo projektuCZ.1.07/1.5.00/ /4 AutorIng. Miloš Zatloukal Označení DUM VY_32_INOVACE_SOSOTR-PE-CT/2-EL-4/18 Název DUMKlopné obvody typu RS, RST Stupeň a typ vzděláváníStředoškolské vzdělávání Kód oboru RVP26-41-L/52 Obor vzděláváníProvozní elektrotechnika Vyučovací předmětČíslicová technika Druh učebního materiáluVýukový materiál Cílová skupinaŽák, 19 – 20 let Anotace Výukový materiál je určený k frontální výuce s doplňujícím výkladem vyučujícího; náplň: popis klopných obvodů typu RS, RST Vybavení, pomůckyDataprojektor Klíčová slova Sekvenční obvod, asynchronní, synchronní, časovací, klopný, schématický, značka, realizační, funkční, tabulka, časový diagram, aktivní, neurčitý, zakázaný, předchozí, stav, RS, RST, NAND, NOR. Datum

3 Obsah tématu Popis sekvenčního logického obvodu typu klopný obvod Schématická značka a její popis Funkční tabulka a její popis (pro asynchronní i synchronní obvod) Časový diagram RS klopný obvod z členů NAND RS klopný obvod z členů NOR RST klopný obvod z členů NAND RST klopný obvod z členů NOR Klopné obvody typu RS, RST

4 Klopné obvody Popis sekvenčního logického obvodu typu klopný obvod I. Schématická značka Popis vstupů a výstupů (vstupy funkční a časovací, výstup přímý a negovaný). II. Realizační schéma zapojení Takové, které zajistí realizaci určitého klopného obvodu, obsahuje logické členy NOT, AND, OR, NAND, NOR. III. Funkční tabulka Tvorba tabulky stavů (přechodů), popis proměnných, zápis do tabulky, typické výstupní stavy. IV. Časový diagram Převod tabulky na graf časové závislosti stavu vstupů a výstupů.

5 Obr. 1: Schématická značka obecného klopného obvodu

6 Klopné obvody Ukázky schématických značek klopných obvodů Obr. 2: Schématické značky klopných obvodů typu RS, RST, JK, D a T

7 X1X1 X2X2 Q t+1 Popis 00??Neurčitý stav 0101Nulování 1010Nastavení 11 QtQt Předchozí stav

8 Klopné obvody – Funkční tabulka Popis k tabulce: Aktivní stav (nebo přechod stavů) - takový, který je-li na určitém funkčním vstupu, vyvolá reakci na výstupu - předchozí klopný obvod a jeho tabulka má aktivní stav logickou nulu - X1 X1 = 0, => výstup Q t+1 = 0 (je vynulovaný) - X2 X2 = 0, => výstup Q t+1 = 1 (je nastavený do jedničky) - X1 X1 má tedy v obvodu funkci nulovací - X2 X2 má tedy v obvodu funkci nastavovací Neurčitý stav – takový, který je zakázaný, protože způsobí dva nežádoucí výsledky: - oba výstupy, i když má být druhý opačný než první, jsou stejné - po odeznění neurčitého stavu se výstup Q t+1 nastaví náhodně do nuly nebo jedničky Kdy nastává? Tehdy, když mají oba funkční vstupy shodný stav a to aktivní stav. Předchozí stav: nastává tehdy, když jsou oba funkční vstupy neaktivní a dojde tak k tomu, že se stav výstupu nezmění (je stejný jako ten minulý Q t+1 = Qt)Qt)

9 Klopné obvody – Funkční tabulka b) Pro synchronní klopný obvod Změny vůči asynchronnímu obvodu Přibyl vstup časovací ho signálu T (v tabulce nejvíce vlevo ) - stav A zde znamená aktivní stav - N zde znamená neaktivní stav - aktivní stav je buď úroveň (logická jedna) nebo některá hrana Vidíme, že výstup se mění (např. nulování nebo nastavení) při aktivním časovacím vstupu a příslušné kombinaci funkčních vstupů). Dále, že při neaktivním T nezáleží na stavech X1 X1 a X 2 a výstup zůstává beze změny (předchozí stav) TX1X1 X2X2 Q t+1 Popis A00??Neurčitý stav A0101Nulování A1010Nastavení A11 QtQt Předchozí stav NXX QtQt

10 Klopné obvody – Časový diagram IV. Časový diagram - přenáší tabulku do obrázku - jde o závislost vstupů a výstupů na čase - může popisovat i chování obvodu v reálných situacích Jak se získá takový časový diagram ? měřením a grafickým záznamem Lze časový diagram vytvořit i z tabulky kombinačního obvodu. Ano, pokud budeme uvažovat, že každý řádek tabulky trvá určitý časový úsek – tabulka má čtyři řádky, tedy každý trvá ¼ časové jednotky (např. 1 s = 100 %), každý řádek pak 25 %. Příklad: Napište tabulku logické funkce Implikace a k ní nakreslete časový diagram.

11 Klopné obvody – Časový diagram Příklad: Napište tabulku logické funkce Implikace a k ní nakreslete časový diagram. Implikace: Y: A=>B „t“ABY ¼ 001 ½ 011 ¾ Obr. 3: Časový diagram logické funkce Implikace

12 Sekvenční logické obvody – kloný obvody typu RS - má dva vstupy - R: Reset = nulování (Q = 0) - S: Set = nastavení (Q = 1) - je asynchronní - realizovatelný pomocí dvou členů (NAND nebo NOR) - vykazuje neurčitý stav - použití: - nastavení výchozích stavů jiných klopných obvodů - tvoří základ dalších složitějších klopných obvodů (např. RS synchronní = RST) Obr. 4: Schématická značka klopného obvodu R-S

13 Sekvenční logické obvody – klopný obvody typu RS s členy NAND Realizace klopného obvodu RS = realizační schéma zapojení Obr. 5: Schéma zapojení klopného obvodu RS z členů NAND RSQ t+1 Popis 00?(1) Neurčitý stav 0101Nulování 1010Nastavení 11 QtQt Předchozí stav Funkční tabulka klopného obvodu RS z členů NAND, aktivní stav je nula

14

15 Sekvenční logické obvody – klopný obvody typu RS s členy NAND Časový diagram klopného obvodu RS s členy NAND Obr. 6: Časový diagram klopného obvodu RS z členů NAND – dle tabulky RSQ t+1 Popis 00?(1) Neurčitý stav 0101Nulování 1010Nastavení 11 QtQt Předchozí stav Funkční tabulka klopného obvodu RS z členů NAND, aktivní stav je nula Pozn. Proškrtnutí křížem v časovém diagramu označuje neurčitý stav

16 Sekvenční logické obvody – klopný obvody typu RS z členů NOR Realizace klopného obvodu RS z členů NOR Obr. 7: Schéma zapojení klopného obvodu RS z členů NOR RSQ t+1 Popis 00QtQt Předchozí stav 0101Nastavení 1010Nulování 11?(0)Neurčitý stav Funkční tabulka klopného obvodu RS z členů NOR, aktivní stav je jedna

17 Sekvenční logické obvody – klopné obvody RST RS synchronní (také jako RST) - má tři vstupy - R: Reset = nulování (Q = 0) - S: Set = nastavení (Q = 1) - T: Časování = Time, takt - je synchronní (je řízen úrovní = tedy logickou jedničkou) - lze ho realizovat pomocí čtyř členů (NAND nebo NOR) - aktivním stavem je logická jednička - vykazuje neurčitý stav (při T = R = S = 1) - použití: - nastavení výchozích stavů jiných klopných obvodů - vytvářejí se z něj další složitější klopné obvody (např. J–K, D, T) Obr. 8: Schématická značka klopného obvodu R-S-T

18 Sekvenční logické obvody – klopný obvody typu RST s členy NAND Realizace klopného obvodu RST = realizační schéma zapojení Obr. 9: Schéma zapojení klopného obvodu RST z členů NAND TRSQ t+1 Popis 100QtQt Předchozí stav 10110Nastavení 11001Nulování 111?(1)Neurčitý stav 0XXQtQt Předchozí stav Funkční tabulka klopného obvodu RST z členů NAND, aktivní stav je jedna

19 Sekvenční logické obvody – klopný obvody typu RST s členy NAND Popis schématu Ve schématu je vidět, že se jedná o část RS klopného obvodu ze dvou logických členů NAND. Této dvojici hradel je předřazena jiná dvojice členů NAND. Tato dvojice má jeden společný vstup – jde o vstup časovacího signálu T. Ve schématu jsou celkem čtyři logické členy NAND a aktivním stavem je logická jedna (tedy úroveň). Popis tabulky Funkční tabulku můžeme rozdělit na dvě části: pro první čtyři řádky, kdy je časovací signál ve stavu jedna, se obvod chová obdobně, jako RS z členů NAND, jen s tím rozdílem, že aktivním stavem je logická jedna. Jsou-li vstupy R a S různé, pak jedna na jednom z těchto vstupů způsobí příslušnou akci = stav výstupu nulování (Q = 0 pro R = 1) nebo nastavení (Q = 1 pro S = 1) Pokud jsou oba vstupy R i S neaktivní (R = S = 0), výstup se nemění (je stejný jako byl předchozí stav).

20

21 Sekvenční logické obvody – klopný obvody typu RST s členy NAND Časový diagram klopného obvodu RST s členy NAND Obr. 10: Časový diagram klopného obvodu RST z členů NAND – dle tabulky TRSQ t+1 Popis 100QtQt Předchozí stav 10110Nastavení 11001Nulování 111?(1)Neurčitý stav 0XXQtQt Předchozí stav Funkční tabulka klopného obvodu RST z členů NAND, aktivní stav je jedna

22 Sekvenční logické obvody – klopný obvody typu RST s členy NAND Časový diagram klopného obvodu RST s členy NAND – pokračování – popis TRSQ t+1 Popis 100QtQt Předchozí stav 10110Nastavení 11001Nulování 111?(1)Neurčitý stav 0XXQtQt Předchozí stav Otazník v obrázku: stav neznámý (po předchozím) Proškrtnutí: neurčitý stav X: na stavu nezáleží = libovolný = 0 nebo 1

23 Sekvenční logické obvody – klopný obvody typu RST z členů NOR Realizace klopného obvodu RST z členů NOR RST z členů NOR se v praxi nepoužívá, protože časovací signál T má aktivní část logickou nulu (používají se hrany impulzu nebo úroveň logické jedničky) Obr. 11: Schéma zapojení klopného obvodu RST z členů NOR TRSQ t+1 Popis 000?(0)Neurčitý stav 00101Nulování 01010Nastavení 011QtQt Předchozí stav 1XXQtQt Funkční tabulka klopného obvodu RST z členů NAND, aktivní stav je nula

24 Kontrolní otázky 1.Správné pořadí klopných obvodů RS, RST podle řízení časem zní: a)Synchronní, asynchronní b)Asynchronní, synchronní c)Časovaný, bez časování 2.Neurčitý stav ve funkční tabulce znamená: 3. Dvakrát předchozí stav obsahuje funkční tabulka klopného obvodu: a)RST b)Synchronního c)RS

25 Kontrolní otázky – správné odpovědi – červeně 1.Správné pořadí klopných obvodů RS, RST podle řízení časem zní: a)Synchronní, asynchronní b)Asynchronní, synchronní c)Časovaný, bez časování 2.Neurčitý stav ve funkční tabulce znamená: 3. Dvakrát předchozí stav obsahuje funkční tabulka klopného obvodu: a)RST b)Synchronního c)RS

26 Seznam obrázků: Obr. 1: vlastní, Schématická značka obecného klopného obvodu Obr. 2: vlastní, Schématické značky klopných obvodů typu RS, RST, JK, D a T Obr. 3: vlastní, Časový diagram logické funkce Implikace Obr. 4: vlastní, Schématická značka klopného obvodu RS Obr. 5: vlastní, Schéma zapojení klopného obvodu RS z členů NAND Obr. 6: vlastní, Časový diagram klopného obvodu RS z členů NAND – dle tabulky Obr. 7: vlastní, Schéma zapojení klopného obvodu RS z členů NOR Obr. 8: vlastní, Schématická značka klopného obvodu RST Obr. 9: vlastní, Schéma zapojení klopného obvodu RST z členů NAND Obr. 10: vlastní, Časový diagram klopného obvodu RST z členů NAND – dle tabulky Obr. 11: vlastní, Schéma zapojení klopného obvodu RST z členů NOR

27 Seznam použité literatury: [1] Matoušek, D.: Číslicová technika, BEN, Praha, 2001, ISBN [2] Blatný, J., Krištoufek, K., Pokorný, Z., Kolenička, J.: Číslicové počítače, SNTL, Praha, 1982 [3] Kesl, J.: Elektronika III – Číslicová technika, BEN, Praha, 2003, ISBN X [4] Pinker, J.,Poupa, M.: Číslicové systémy a jazyk VHDL, BEN, Praha, 2006, ISBN

28 Děkuji za pozornost


Stáhnout ppt "Klopné obvody typu RS, RST Střední odborná škola Otrokovice www.zlinskedumy.cz Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Miloš."

Podobné prezentace


Reklamy Google