Realizace funkcí AND, OR a NOR pomocí logických členů INV a NAND

Použijeme IO 7400, který obsahuje čtveřici dvouvstupových členů NAND, a IO 7404, který obsahuje šestici invertorů.

Realizace AND:

Realizace OR

Realizace NOR:

Obvod EX-OR realizovaný čtyřmi obvody NAND

U tohoto obvodu vystačíme s jedním integrovaným obvodem 7400.

Odvození obvodu pomocí Boolovy algebry:

To, že výsledný vztah vypadá nepřehledně, je dáno několikerou aplikací členu NAND, jehož zápis je trochu méně přehledný. Úspora spočívá v náhradě dvou invertorů x a y členem xy, který je v zápisu funkce dvakrát, ale ve skutečném zapojení je pouze jeden dvakrát využitý - viz větvení na jeho výstupu.

PROSINEC: Návrh a zkoušení schémat realizujících logické funkce

Pokus s logickým přepínačem -demultiplexorem

Tento jednoduchý logický přepínač přepíná data ze vstupu D na jeden z výstupů Y. Výstup, na který jsou data ze vstupu D přivedena je dán adresou přivedenou na vstup A. Při log.0 na vstupu A se data dostanou na výstup Y₀. Při log.1 na vstupu A se data dostanou na výstup Y₁. Data jsou na výstupech negovaná. Výstup, na který data nepřenášíme je ve stavu log.1. To znamená, že při log.0 na vstupu D nepoznáme výstup s daty od výstupu, na který jsme data přivedli.

Invertor je možné nahradit jedním členem NAND, které se v IO 7400 nalézá. Pokud nechceme negované výstupy, můžeme je invertovat nebo použít obvody AND.

Pokus s „opačným logickým přepínačem“ -multiplexorem

Multiplexor převádí na výstup Y data z jednoho ze vstupů D. Pokud je na vstupu A log.0, je na výstupu Y hodnota z D₀ Pokud je na vstupu A log.1, je na výstupu Y hodnota z D₁.

Pokus s dvoubitovým dvojkovým dekodérem s inverzními výstupy

Dvoubitový dvojkový dekodér převádí z dvojkové soustavy do kódu 1 z n. V tomto případě 1 ze 4. B je bit s vyšší vahou, A je bit s nižší vahou, výstupy Q₀ až Q₃ odpovídají číslům v desítkové soustavě. Výstupy jsou inverzní. Můžeme je tedy zobrazovat elektro­luminiscenčními diodami s rezistory připojenými na kladný pól zdroje. Při realizaci je použita 1/3 7404 a jeden 7400.

Pokus s dvoubitovým dvojkovým dekodérem s přímými výstupy

Pokud bychom chtěli výstupy přímé, mohli bychom je připojit přes čtyři zbývající inver­tory, čímž bychom oba obvody plně využili.

LEDEN: Pokusy s IO vyšší integrace a s klopným obvodem RS

Převodník BCD/DEC s negovanými výstupy: 7442 (MSI)

Multiplexor 74151 (MSI)

Pokus s realizací funkce pomocí multiplexoru

Pokus s klopným obvodem RS sestaveným z logických členů NOR

Po zapnutí se obvod RS dostane do stavu, který nedovedeme předem určit. I v případě, že to pro námi zapojený obvod bude stále tentýž stav, nemůžeme se na něj spolehnout, neboť pro jiný obvod to může být opačný stav. Pokud takový obvod používáme, musíme jej po zapnutí uvést do definovaného stavu. Zpravidla se klopné obvody po zapnutí nulují přivedením log.1 na vstup R (Reset).

Při log.0 na obou vstupech si obvod pamatuje předchozí nastavenou hodnotu. Při log.1 na obou vstupech obvod nepracuje podle našich požadavků. Můžete se přesvědčit.

Pokus s klopným obvodem RS sestaveným z logických členů NAND

Po zapnutí se obvod RS dostane do stavu, který nedovedeme předem určit. I v případě, že to pro námi zapojený obvod bude stále tentýž stav, nemůžeme se na něj spolehnout, neboť pro jiný obvod to může být opačný stav. Pokud takový obvod používáme, musíme jej po zapnutí uvést do definovaného stavu. Zpravidla se klopné obvody po zapnutí nulují přivedením log.0 na vstup R (Reset).

Při log.1 na obou vstupech si obvod pamatuje předchozí nastavenou hodnotu. Při log.0 na obou vstupech obvod nepracuje podle našich požadavků. Můžete se přesvědčit.

ÚNOR: Pokusy s klopnými integrovanými obvody MSI

MSI asi až v únoru

Ověřeví si funkce integrovaného obvodu D

Ověření si funkce integrovaného obvodu JK

Stavba bezzákmitového přepínače úrovní

Zapojení s využitím dvou tlačítek:

Mechanické kmity kontaktu při spínání způsobují, že po sepnutí vznikne několik nežádoucích elektrických impulzů, které mohou ovlivnit činnost následujících logických obvodů. Tomu lze zabránit například použitím klopného obvodu RS. Hned první dotek kontaktu uvede RS obvod do náležitého stavu a jeho další odskočení a další doteky již nemají vliv. Při zmáčknutí opačného tlačítka je tomu stejně.

Je-li tedy obvod ve stavu Q = L, tak po zmáčknutí tlačítka H přejde do stavu H a ve stavu H přetrvá i při několikerém přerušení spojení kontaktu. Je-li obvod ve stavu Q = H, tak po zmáčknutí tlačítka L přejde do stavu L a ve stavu L přetrvá i při několikerém přerušení spojení kontaktu.

Zapojení s využitím přepínacího tlačítka:

BŘEZEN: Pokusy s klopnými obvody MSI

MSI: medium-scale integration (střední)

DUBEN: Pokusy s integrovanými čítači

Stavba asynchronního čítače z dvojice klopných obvodů 7474

Vstupy PRE – 4 a 10 ošetříme připojením přes rezistor na + 5 V.

Vstupy CLR – 1 a 13 spojíme a budeme je využívat k nulování čítače.

Vstup 14 připojíme na + 5 V

Vstup 7 připojíme na GND

Značka obvodu 7474

Ověření si funkce integrovaného asynchronního čítače 7493

Vyzkoušení možnosti využití zkráceného cyklu integrovaného asynchronního čítače

KVĚTEN: Aplikace probraného učiva

Ověření si funkce čítání integrovaného synchronního čítače 74193

Ověření si funkce nastavení integrovaného synchronního čítače

ČERVEN: Aplikace probraného učiva

Návrh a realizace kombinačního obvodu

Návrh a realizace sekvenčního obvodu

Využití Schmittova klopného obvodu -anebo

PRÁZDNINY: Minimalistický µpočítač

Mikrokontrolér s mikroprocesorem HT46F47

Před začátkem programování se stisknou zároveň tkačítka S₂ a Reset.

Prvním stisknutím tlačítka S₁ se příkaz nebo data vynulují. Každým dalším stisknutím se číslo zvýší o 1.

Po stisknutí tlačítka S₂ se zapsané číslo přenese do paměti EEPROM (při tom se displej na 600ms vypne).

Po zapsání příkazu se zadávají data. Pozapsání dat se zadává další příkaz a to se opakuje, dokud není zadán celý program.