1. Kombinációs hálózatok mérési gyakorlatai

Hasonló dokumentumok
1. Kombinációs hálózatok mérési gyakorlatai

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

DIGITÁLIS TECHNIKA feladatgyűjtemény

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

2) Tervezzen Stibitz kód szerint működő, aszinkron decimális előre számlálót! A megvalósításához

DIGITÁLIS TECHNIKA I

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

1. Az adott kapcsolást rajzolja le a lehető legkevesebb elemmel, a legegyszerűbben. MEGOLDÁS:

Hobbi Elektronika. A digitális elektronika alapjai: Kombinációs logikai hálózatok 1. rész

Megoldás Digitális technika I. (vimia102) 2. gyakorlat: Boole algebra, logikai függvények, kombinációs hálózatok alapjai

5. KÓDOLÓ, KÓDÁTALAKÍTÓ, DEKÓDOLÓ ÁRAMKÖRÖK ÉS HAZÁRDOK

EB134 Komplex digitális áramkörök vizsgálata

Logikai áramkörök. Informatika alapjai-5 Logikai áramkörök 1/6

4. hét: Ideális és valódi építőelemek. Steiner Henriette Egészségügyi mérnök

5. KOMBINÁCIÓS HÁLÓZATOK LEÍRÁSÁNAK SZABÁLYAI

Név: Logikai kapuk. Előzetes kérdések: Mik a digitális áramkörök jellemzői az analóg áramkörökhöz képest?

Bevezetés az informatikába

Alapkapuk és alkalmazásaik

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

DIGITÁLIS TECHNIKA GYAKORLÓ FELADATOK 2. Megoldások

Digitális technika VIMIAA01

Digitális technika VIMIAA02 2. EA Fehér Béla BME MIT

Digitális technika VIMIAA02

Dr. Oniga István DIGITÁLIS TECHNIKA 4

EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA

Digitális technika VIMIAA01

Előadó: Nagy István (A65)

Véges állapotú gépek (FSM) tervezése

Kombinációs hálózatok és sorrendi hálózatok realizálása félvezető kapuáramkörökkel

Digitális technika - Ellenőrző feladatok

Máté: Számítógép architektúrák

Digitális technika házi feladat III. Megoldások

Kombinációs áramkörök modelezése Laborgyakorlat. Dr. Oniga István

Standard cellás tervezés

LOGIKAI TERVEZÉS HARDVERLEÍRÓ NYELVEN. Dr. Oniga István

Ellenőrző mérés mintafeladatok Mérés laboratórium 1., 2011 őszi félév

Máté: Számítógép architektúrák

A gyakorlatokhoz kidolgozott DW példák a gyakorlathoz tartozó Segédlet könyvtárban találhatók.

Versenyző kódja: 7 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny.

DIGITÁLIS TECHNIKA I

Véges állapotú gépek (FSM) tervezése

F1301 Bevezetés az elektronikába Digitális elektronika alapjai Szekvenciális hálózatok

1. EGY- ÉS KÉTVÁLTOZÓS LOGIKAI ELEMEK KAPCSOLÁSTECHNIKÁJA ÉS JELÖLŐRENDSZERE

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

Megoldás Digitális technika I. (vimia102) 3. gyakorlat: Kombinációs hálózatok minimalizálása, hazárdok, a realizálás kérdései

1. Visszacsatolás nélküli kapcsolások

Dr. Oniga István DIGITÁLIS TECHNIKA 8

10. EGYSZERŰ HÁLÓZATOK TERVEZÉSE A FEJLESZTŐLAPON Ennél a tervezésnél egy olyan hardvert hozunk létre, amely a Basys2 fejlesztőlap két bemeneti

Digitális technika (VIMIAA02) Laboratórium 1

A/D és D/A konverterek vezérlése számítógéppel

D I G I T Á L I S T E C H N I K A Gyakorló feladatok 3.

Digitális Technika 2. Logikai Kapuk és Boolean Algebra

Digitális technika (VIMIAA02) Laboratórium 1

Hobbi Elektronika. A digitális elektronika alapjai: További logikai műveletek

Digitális Technika II.

Békéscsabai Kemény Gábor Logisztikai és Közlekedési Szakközépiskola "Az új szakképzés bevezetése a Keményben" TÁMOP

LOGIKAI TERVEZÉS PROGRAMOZHATÓ. Elő Előadó: Dr. Oniga István

Integrált áramkörök/3 Digitális áramkörök/2 CMOS alapáramkörök Rencz Márta Ress Sándor

DIGITÁLIS TECHNIKA 8 Dr Oniga. I stván István

Áramkörök elmélete és számítása Elektromos és biológiai áramkörök. 3. heti gyakorlat anyaga. Összeállította:

DIGITÁLIS TECHNIKA I PÉLDA: 3 A 8 KÖZÜL DEKÓDÓLÓ HOGYAN HASZNÁLHATÓ EGY 4/16-OS DEKÓDER 3/8-AS DEKÓDERKÉNT? D 2 3 DEKÓDER BŐVÍTÉS

Gépészmérnöki és Informatikai Kar Automatizálási és Kommunikáció- Technológiai Tanszék

DIGITÁLIS TECHNIKA I

4. hét Az ideális és a valódi építőelemek

Kombinációs hálózatok Adatszelektorok, multiplexer

DIGITÁLIS TECHNIKA I. Kutatók éjszakája szeptember ÁLTALÁNOS BEVEZETÉS A TANTÁRGY IDŐRENDI BEOSZTÁSA DIGITÁLIS TECHNIKA ANGOLUL

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

DIGITÁLIS TECHNIKA I 1. ELİADÁS A DIGITÁLIS TECHNIKA TANTÁRGY CÉLKITŐZÉSEI ÁLTALÁNOS BEVEZETÉS AZ 1. FÉLÉV TEMATIKAI VÁZLATA ÉS ISMERETANYAGA (2)

Digitális elektronika gyakorlat

6. LOGIKAI ÁRAMKÖRÖK

1. Az adott kifejezést egyszerűsítse és rajzolja le a lehető legkevesebb elemmel, a legegyszerűbben.

A feladatokat önállóan, meg nem engedett segédeszközök használata nélkül oldottam meg: Olvasható aláírás:...

XI. DIGITÁLIS RENDSZEREK FIZIKAI MEGVALÓSÍTÁSÁNAK KÉRDÉSEI Ebben a fejezetben a digitális rendszerek analóg viselkedésével kapcsolatos témákat

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA TÁVKÖZLÉSI ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ GYAKORLATI VIZSGA MINTAFELADATOK

DIGITÁLIS TECHNIKA 7. Előadó: Dr. Oniga István

6. LOGIKAI ÁRAMKÖRÖK

Digitális technika 1. Tantárgykód: VIIIA105 Villamosmérnöki szak, Bsc. képzés. Készítette: Dudás Márton

TARTALOMJEGYZÉK. 1. BEVEZETÉS A logikai hálózatok csoportosítása Logikai rendszerek... 6

Digitális Technika. Dr. Oniga István Debreceni Egyetem, Informatikai Kar

3.6. HAGYOMÁNYOS SZEKVENCIÁLIS FUNKCIONÁLIS EGYSÉGEK

DIGITÁLIS TECHNIKA A FÉLÉV TEMATIKAI VÁZLATA ÉS ISMERETANYAGA (1) ÁLTALÁNOS BEVEZETÉS A FÉLÉV TEMATIKAI VÁZLATA ÉS ISMERETANYAGA (3)

A feladatokat önállóan, meg nem engedett segédeszközök használata nélkül oldottam meg. Olvasható aláírás:...minta VIZSGA...

Boole algebra, logikai függvények

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA KÖZLEKEDÉSAUTOMATIKAI ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

Digitális technika VIMIAA02 6. EA

funkcionális elemek regiszter latch számláló shiftregiszter multiplexer dekóder komparátor összeadó ALU BCD/7szegmenses dekóder stb...

Digitális technika II. (vimia111) 5. gyakorlat: Tervezés adatstruktúra-vezérlés szétválasztással, vezérlőegység generációk

Digitális technika VIMIAA02 6. EA Fehér Béla BME MIT

Tájékoztató. Használható segédeszköz: számológép

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

Analóg-digitális átalakítás. Rencz Márta/ Ress S. Elektronikus Eszközök Tanszék

Elektronika laboratóriumi mérőpanel elab panel NEM VÉGLEGES VÁLTOZAT! Óbudai Egyetem

A + B = B + A, A + ( B + C ) = ( A + B ) + C.

10. Digitális tároló áramkörök

DIGITÁLIS TECHNIKA. Szabó Tamás Dr. Lovassy Rita - Tompos Péter. Óbudai Egyetem Kandó Kálmán Villamosmérnöki Kar LABÓRATÓRIUMI ÚTMUTATÓ

DIGITÁLIS TECHNIKA I LOGIKAI FÜGGVÉNYEK KANONIKUS ALAKJA

Vegyes témakörök. A KAT120B kijelző vezérlése Arduinoval

Átírás:

1. Kombinációs hálózatok mérési gyakorlatai 1.1 Logikai alapkapuk vizsgálata A XILINX ISE DESIGN SUITE 14.7 WebPack fejlesztőrendszer segítségével és töltse be a rendelkezésére álló SPARTAN 3E FPGA ba: a következő két bemenetű kapukat: AND, NAND, OR, NOR, XOR, XNOR, INV (1 bemenetű) Minden lehetséges kombinációt állítson be a bemeneti változókon és ellenőrizze le az igazságtáblákat. (Az A, B változókat a K7, K8 kapcsolókkal modellezze). Milyen esetben lehet a XOR kaput vezérelt inverterként használni? Indokolja meg a válaszát! 1.2 Logikai függvények egyszerűsítése. Diszjunktív és konjunktív alakok megvalósítása NAND és NOR hálózattal HÁZI FELADAT: Egyszerűsítse az alábbi függvényeket Karnaugh-táblával. Tervezze meg és rajzolja le a minimalizált függvényeket NAND továbbá NOR kapukkal. (MSB: A és LSB: D változó legyen). Indokolja meg, hogy melyik a gazdaságosabb kialakítás! 4 4 = ( ) ; f (,,,,,,,, ) f 1 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 12 = 2 0 1 2 3 4 5 9 11 13 A mérésvezető által megjelölt áramkört valósítsa meg a XILINX ISE DESIGN SUITE 14.7 WebPack fejlesztőrendszer segítségével és töltse be a rendelkezésére álló SPARTAN 3E FPGA ba. Minden lehetséges kombinációt állítson be a bemeneti változókon, majd igazolja az áramkör helyes működését. (Az A, B, C, D változókat a K1, K2, K3, K4 kapcsolókkal modellezze). 1.3 Paritásgenerátor HÁZI FELADAT: Tervezzen egy 5 bites paritásgenerátor áramkört. Azonos kapu típusokat használjon! A kimenetet vezesse LED-re! Ellenőrizze az áramkör működését 5 bemeneti kombináció esetén. Állapítsa meg, hogy páros vagy páratlan paritásgenerátort valósított meg. Hogyan lehet az áramkör paritását megváltoztatni? 1.4 4 bites Bináris-Gray kódátalakító vizsgálata HÁZI FELADAT: Tervezzen egy 4 bites Bináris-Gray kódátalakító kapcsolást. A kombinációs hálózat CSAK egyforma kapukat tartalmazhat!

A kódátalakító kimeneteit vezesse LED-sorra! Kiosztás: BA: K5 (MSB) BB: K6 BC: K7 BD: K8 (LSB) GA: L7 (MSB) GB: L8 GC: L9 GD: L10 (LSB) Minden lehetséges kombinációt állítson be a bemeneti változókon és ellenőrizze le a működési táblát. 1.5 Logikai komparátor vizsgálata A COMPM4 áramkör két négybites operandus (A3 és B3 (MSB) ill. A0 és B0 (LSB) összehasonlítására alkalmas. 1.5.1 A program Symbol Info funkciója segítségével írja le a működését. 1.5.2 Tervezzen kiegészítő áramkört, amellyel meg tudja jeleníteni a kimeneten az A = B esetet! A kimenetet vezesse LED-re! Vezesse az áramkör kimeneteit LED-ekre (A > B (L1), A < B (L10), A = B (L5)) és a bemeneteket vezérelje statikusan. Igazolja az áramkör helyes működését az alábbi táblázat kitöltésével. A B A > B (L1) A < B (L10) A = B (L5) 1100 1001 0101 0111 0110 0110 1010 1110 0111 1111

2. Aritmetikai áramkörök, multiplexer, demultiplexer, számláló vizsgálata Az aritmetikai áramkörök döntően olyan kombinációs áramkörökből épülnek fel, melyeket már a korábbi tanulmányaink során megismertünk. Az aritmetikai áramkörök az alapvető aritmetikai és logikai műveletek elvégzésére alkalmasak, ezért a számítógépek nélkülözhetetlen építőelemei. 2.1 Teljes összeadó készítése alapkapukból HÁZI FELADAT: Tervezzen 1 bites teljes összeadó kapcsolást. 2.1.1 Valósítsa meg a megtervezett kapcsolást és minden lehetséges kombinációt állítson be a bemeneti változókon és igazolja működés helyességét. A kimeneteket minden esetben vezessük LED-ekre. 2.2 Négybites párhuzamos bináris összeadó vizsgálata Két darab 4 bites operandus összeadására alkalmas áramkör képes az áthozat fogadására (N1) és az átvitel képzésére (L10) is. A3, ill. B3 az összeadandók legmagasabb helyi értékét jelentik. 2.2.1 HÁZI FELADAT: Rajzolja meg a soros átvitelű 4 bites összeadó blokk vázlatát 4 db teljes összeadó felhasználásával. 2.2.2 A 2.1 ábra alapján valósítsa az összeadót. A kimeneteket (S0 S3) ill. az átvitelt (C0) vezesse LED sorra. Az A és B bementekre adjon tetszőleges bináris számokat (statikus L és H szintekkel) és ellenőrizze az összeadó működését. Legalább 5 összeadást végezzen el! 2.2.3 Bizonyos A-B jelkombinációknál (pl. A = 0110; B = 1001) az átvitel követi az áthozatót, adja meg azoknak az operandusoknak a halmazát, melyekre teljesül a fenti feltétel! 2.2.4 Szorgalmi feladat: mikor aktív az OFL kimenet?

2.3 Multiplexer, demultiplexer 2.1 ábra A 2.2 ábrán látható elvi rajz szerint valósítsa meg az áramkört a XILINX ISE DESIGN SUITE 14.7 WebPack fejlesztőrendszer segítségével és a DIGILENT programmal töltse be a rendelkezésére álló SPARTAN 3E 2.2 ábra A multiplexer kombinációs áramkör, jelen esetben 4 bemenettel és egy kimenettel rendelkezik. A 4 címbemenetre adott bináris szám dönti el, hogy a kimeneten hányas számú bemenet jelenjen meg. Az áramkör akkor működik, ha az E engedélyező bementre H-szintet adunk. A megfelelő bemenet kiválasztását az S0 és S1 címbemenetek végzik

2.3.1 Az alábbi táblázat kitöltésével igazolja az áramkör működését. S1 S0 D0 D1 D2 D3 O 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 2.1 táblázat 2.3.2 8-csatornás demultiplexer készítése és kipróbálása (D3_8E) A demultiplexer kombinációs áramkör-egyetlen bemenettel és több (jelen esetben 8) kimenettel rendelkezik. (Ennél az áramkörnél az E engedélyező bemenetet tekintjük a bemenetnek) A címbemenetekre adott bináris szám dönti el, hogy a bemeneti jel melyik kimeneti csatornára kerüljön. A csatorna kiválasztását az A0,A1,A2 címbemenetek végzik. Végezze el a következő címzéseket: 000,011,010, 101, 110, 111 és felváltva adjon az engedélyező bemenetre H ill. L szintet. A kimenetet kapcsolja LED sorra és ellenőrizze az áramkör helyes működését. Vegye fel a működési táblát. 2.4 Számláló vizsgálata 2.4.1 Programozható számláló vizsgálata A CB8CLED áramkör bemeneteit kösse kapcsolókra/nyomógombokra, a kimeneteket kösse a LED-ekre. Vizsgálja meg az áramkör működést, vegye fel a működési táblát. Az órajelhez az osztó áramkört használják. 2.4.2 Programozható számláló alkalmazása Tervezzen számláló áramkört a CB8CLED áramkör felhasználásával, ami a következő képen számol: Ha Ön 1.-től 6. hóig született: kezdeti értéke az Ön születési hónapja számmal + 1, végértéke az Ön születési hónapja számmal + 8 Ha Ön 7.-től 12. hóig született: kezdeti értéke az Ön születési hónapja számmal -4, végértéke az Ön születési hónapja számmal + 3