Učební text obsahuje návody k laboratorním cvičením z předmětu Impulzová a číslicová technika. Ke každé laboratorní úloze je uveden stručný teoretický rozbor, přesné znění zadání, schéma zapojení přípravku s komentářem a podrobné pokyny k realizaci měření. Pro kontrolu domácí přípravy studenta k laboratornímu cvičení slouží kontrolní otázky. Připravené formuláře protokolů mají studentům usnadnit zpracování zprávy o měření. V úvodní části skript jsou shrnuty organizační pokyny definující časový plán cvičení i požadavky kladené na studenty ve cvičení. Poslední kapitoly mají obecnější charakter a vysvětlují některé pojmy a souvislosti, které studentu poslouží nejen v konkrétním laboratorním cvičení.
Vydal: FEKT VUT Brno
Autor: UREL - Viera Biolková, Ivana Jakubová, Jaromír Kolouch
Strana 90 z 122
Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.
Každé kombinaci těchto stavů klopných obvodů
říkáme stav čítače. Stavy čítače označují
čísly, která představují dekadický ekvivalent binárního zápisu výstupních signálů klopných obvodů,
z nichž čítač složen (úrovni odpovídá binární číslice úrovni číslice 1). Vedle vyloučení účinku hazardů mají synchronní
čítače ještě některé další specifické vlastnosti, které rovněž dále ukážeme.
Při změně stavu čítače něm vlivem parazitních parametrů obvodů (kapacita, výstupní odpor)
dochází zpoždění signálu, jehož velikost závisí veličinách, které při návrhu čítače nebývají
známy během jeho využívání vlivem stárnutí materiálu, klimatických podmínek podobně
mohou měnit. 10. Čítače jiným zapojením označují jako
asynchronní nejčastěji jde zapojení zvané angličtině ripple counter, Obr. Vstup hodinového
signálu klopných obvodů označuje symbolem (clock). Jednotlivé klopné obvody mohou
nacházet stavu vynulovaném nebo nastaveném. Mohou-li parazitní
impulzy určitém zapojení vzniknout, říkáme, obvodu hazard.5 TEORETICKÉ POZNATKY ASČ
Čítač číslicový subsystém složený klopných obvodů řízených hranou synchronizačního –
hodinového signálu, které jsou vzájemně propojeny kombinačními obvody. Čítač složený klopných obvodů, tj. Jestliže signály vytvářené
v obvodech hazardem přivedou řídicí (hodinové, nulovací, nastavovací) vstupy dalších
klopných obvodů, mohou parazitní impulzy ovlivnit jejich stav. Vytvoření parazitních impulzů bývá podmíněno určitou
kombinací hodnot zpoždění signálů obvodu, takže jejich šířka, nebo jejich samotný vznik může
tedy být jisté míry náhodný podle skutečných hodnot těchto zpoždění.
Asynchronní řídicí vstupy synchronních čítačů využívají pouze počátečnímu nastavení stavu
čítače například připojení napájecího napětí.2), jejichž funkce následující: okamžiku aktivní
(vzestupné) hrany signálu hodinovém vstupu obvodu zapíše hodnota signálu právě
přítomná vstupu objeví přímém výstupu beze změny, inverzním výstupu
.
V tomto cvičení budeme zabývat binárním čtyřbitovým čítačem, který obsahuje čtyři
klopné obvody prochází stavy 15, které jsou všechny pracovní. Stav klopných
obvodů může měnit okamžiku aktivní hrany hodinového signálu, může však také zůstat
nezměněný podle hodnoty signálů dalších vstupech těchto obvodů. Čítač bude sestaven z
klopných obvodů typu (viz např.2, nebo různá
zapojení využívající nulovacích nastavovacích vstupů klopných obvodů zkrácení cyklu (to
však často vede nespolehlivé funkci čítače). n-bitový čítač, může tedy mít celkem až
2n
stavů, nichž však všechny nemusí být vždy využity pro jeho činnost. Existuje však třída čítačů,
které nazýváme synchronní, jejichž zapojení vylučuje vliv hazardů funkci čítače. Pokud nejsme zcela
jisti, případný výskyt parazitních impulzů nemůže způsobit problémy, snažíme takovému
použití těchto signálů raději vyhnout.
Reagují-li klopné obvody aktivaci těchto vstupů okamžitě, říkáme jim asynchronní vstupy. Obr. Protože však výskyt těchto
impulzů nejistý, může stát, způsobí nepředvídatelné chování čítače. Hodinový signál celého
čítače budeme označovat symbolem clk.
Propojením asynchronních vstupů klopných obvodů lze vytvořit asynchronní vstup čítače.
Klopné obvody mohou mít další řídicí vstupy, jako jsou vstupy nulovací, nastavovací apod. Synchronní
čítače jsou charakterizovány tím, hodinové vstupy všech klopných obvodů, nichž čítač
složen, jsou vzájemně paralelně propojeny uzlu, který představuje hodinový vstup čítače. Kromě prostého časového zpoždění změn signálů
může určitých okolností dojít výstupech kombinačních obvodů, které zpracovávají výstupní
signály klopných obvodů, vzniku přechodných jevů tvaru úzkých parazitních impulzů, které
by zde ideálním případě neobjevily. důsledku zpoždění čítači při změnách stavu vyskytují přechodné stavy, které
se mohou lišit očekávaného (ideálního) stavu.90
10.
Obecně analýza zneškodnění hazardů dosti obtížnou úlohou. 10. Vlivem tohoto signálu prochází čítač pracovními stavy
