Transcript of f r i e s l a n d c o l l e g e MKO- opleidingen Elektrotechniek Basisgeheugenschakelingen...
- Dia 1
- Dia 2
- f r i e s l a n d c o l l e g e MKO- opleidingen
Elektrotechniek Basisgeheugenschakelingen P.D.v.d.Wal Leeuwarden,
feb. 1999
- Dia 3
- Waar gaat deze presentatie over? In deze presentatie worden de
principes en werking uitgelegd en gedemonstreerd van de
basisgeheugenschakelingen met relais OR-AND-NOT-, NOR- en
NAND-poorten. De kennis van de werking van deze schakelingen
behoren tot het boek: Informatietechniek 2MK. hoofdstuk 9:
Basisgeheugen-schakelingen Deze presentatie bestaat uit 35 dias met
animaties. Is animatie uitgewerkt dan gaat er een belletje en kan
je op de groene knop drukken voor de volgende dia.
- Dia 4
- - NAND-poorten Inhoud van deze presentatie - RELAIS-schakeling
- AND/OR-poorten - NOR-poorten Maak je keuze uit de volgende basis-
geheugenschakelingen met: stoppen stop
- Dia 5
- Twee vormen van een geheugenschakeling met relais Q1/2. 4
Geheugens met RELAIS Q1 q1:1 set reset We schakelen nu de spanning
inen drukken op de set-knop. Laten we set los en de relais blijven
geset. Beide schakelingen werken als geheugen setresQ1 0 1 1 0 0 1
setresQ2 q2:1 set reset 0 1 1 0 0 1 Klik hier
- Dia 6
- Nu drukken we op de reset-knoppen 5 Geheugens met RELAIS Q1
q1:1 set reset Beide schakelingen werken als geheugen set resQ1 0 1
1 0 0 1 1 0 0, beide relais resetten. Laten we reset weer los.....,
dan blijven de relais gereset. q Q2 q2:1 set reset set resQ2 0 1 1
0 0 1 1 0 0 q Klik hier
- Dia 7
- set resQ2 Nu drukken we op set en reset-knop tegelijk.... 6
Geheugens met RELAIS Q1 q1:1 set reset set resQ1 0 1 1 0 0 1 1 0 0
Het relais Q1 komt of blijft altijd in de reset-stand. q1q1 RESET
overheerst. RESET-DOMINANT 0 1 1 0 0 1 1 0 0 Q2 q2:1 set reset q2q2
Het relais Q2 komt of blijft altijd in de set-stand. SET
overheerst. SET-DOMINANT 1 1 0 1 1 1 Klik hier
- Dia 8
- Nu we de logische formules van de RESet- en SET-dominante
versies van de geheugens kennen, kunnen we deze ook bouwen met
logische basisfuncties. 7 Geheugens met RELAIS Q1 q1:1 set reset
RESET-DOMINANT Q2 q2:1 set reset SET-DOMINANT Logische formules: Q1
= ( set + q1 ). res Q2 = set + q2. res
- Dia 9
- Q2 Q1 We zetten de bij de relaisschakeling gevonden formules om
in logische schakelingen. 8 Geheugens met AND- en OR-poorten
RESET-DOMINANT SET-DOMINANT Logische formules: Q1 = ( set + q1 ).
res Q2 = set + q2. res >1 _ & & _ set res
Q1=(set+q1).res Q2= set+q2.res q1 q2set+q1 q2.res
- Dia 10
- Q2 & >1 _ + + set res We drukken nu op set van Q1 9
Geheugens met AND- en OR-poorten RESET-DOMINANT SET-DOMINANT set
resQ1 0 1 1 0 0 1 set resQ2 0 1 1 0 0 1 >1 _ & Q1 + + set
res set Q1 = ( set + q1 ). res Q2 = set + q2. res Klik hier en nu
op set van Q2 Klik hier Beide geheugens blijven geset, ook nadat de
set-knoppen zijn losgelaten. Vervolgens laten we beide set-knoppen
los
- Dia 11
- Q2 & >1 _ + + set We drukken nu op res van Q1 10
Geheugens met AND- en OR-poorten RESET-DOMINANT SET-DOMINANT set
resQ1 0 1 1 0 0 1 set resQ2 0 1 1 0 0 1 >1 _ & Q1 + + set
res Q1 = ( set + q1 ). res Q2 = set + q2. res Klik hier res 1 0 0
en nu op res van Q2 q1 1 0 0 q2 Beide geheugens blijven gereset,
ook nadat de reset-knoppen zijn losgelaten.
- Dia 12
- Q2 & >1 _ + + set We drukken nu tegelijk op set en res
van Q1 11 Geheugens met AND- en OR-poorten RESET-DOMINANT
SET-DOMINANT set resQ1 0 1 1 0 0 1 set resQ2 0 1 1 0 0 1 >1 _
& Q1 + + set res Q1 = ( set + q1 ). res Q2 = set + q2. res Klik
hier res 1 0 0 We drukken nu tegelijk op set en res van Q2 q1 1 0 0
q2 Geheugen Q1 blijkt inderdaad RESET-DOMINANT. set 1 1 0 Geheugen
Q2 blijkt inderdaad SET-DOMINANT. 1 1 1
- Dia 13
- Dit is de spanningsloze uitgangssituatie van een geheugen-
schakeling met 2x NOR-poort 12 Geheugen met NOR-poorten, 2x
PULLDOWN-weerstand, 2x uitgangs-LEDen 2x drukknop SET en RESET.
>1 _ _ +5V set reset Q Q >1 _ _ NOR-poorten
PULLDOWN-weerstanden Uitgangs-LEDs Drukknoppen
- Dia 14
- Schakelen we nu de voedingsspanning in dan ontstaat de volgende
stabiele situatie; 13 Geheugen met NOR-poorten >1 _ _ +5V set
reset Q Q 1 + 0 = 0 0 + 0 = 1
- Dia 15
- Drukken we nu op drukknop SET dan ontstaat de volgende
situatie....... 14 Geheugen met NOR-poorten 0 + 0 = 1 1 + 0 = 0
>1 _ _ +5V reset Q Q set Uitgang Q wordt 1 en Q wordt 0. 1 + 1 =
0 De schakeling is ge-SET Klik hier
- Dia 16
- Laten we nu drukknop SET los dan blijft de uitgangsituatie-
ongewijzigd....... 15 Geheugen met NOR-poorten 0 + 0 = 1 0 + 1 = 0
>1 _ _ +5V reset Q Q set De schakeling onthoudt de ingenomen
SET-stand. Klik hier
- Dia 17
- Drukken we nu op de RESET-knop dan ontstaat de volgende
situatie . 16 Geheugen met NOR-poorten >1 _ _ +5V set Q Q reset
1+ 0 = 0 0+ 0 = 1 1+ 1 = 0 Uitgang Q = 0 en Q = 1. De schakeling is
ge-RESET Klik hier
- Dia 18
- Laten we nu de RESET-knop los, dan blijft de ingenomen status
stabiel ... 17 Geheugen met NOR-poorten >1 _ _ +5V set reset Q Q
0 + 1 = 0 De schakeling onthoudt de ingenomen RESET-stand. Klik
hier
- Dia 19
- In werkelijkheid vindt het SETten en RESETten van deze FLIPFLOP
in een paar nanoseconden plaats. Probeer maar eens. 18 Geheugen met
NOR-poorten >1 _ _ +5V set reset Q Q KLIK NU
- Dia 20
- In werkelijkheid vindt het SETten en RESETten van deze FLIPFLOP
in een paar nanoseconden plaats. Probeer maar eens. 19 Geheugen met
NOR-poorten >1 _ _ +5V set reset Q Q KLIK NU
- Dia 21
- In werkelijkheid vindt het SETten en RESETten van deze LATCH in
een paar nanoseconden plaats. Probeer maar eens. 20 Geheugen met
NOR-poorten >1 _ _ +5V set reset Q Q KLIK NU
- Dia 22
- Bedienen we SET en RESET tegelijk dan gebeurt er dit.. 21
Geheugen met NOR-poorten >1 _ _ +5V set reset Q Q 1 + 0 = 0 De
schakeling lijkt RESET-dominant, maar het is onlogisch dat zowel Q
als Q beide 0 zijn. Deze ingangscombinatie is dan ook verboden!
Klik hier
- Dia 23
- Logisch schema +5V >1 _ _ +5V set reset Q Q S R SR-latch 22
Geheugen met NOR-poorten overzicht Vervangingsschema Logische
formule: Q = q + s Q = r + q Q = r + q + s Q = r. q + s Q = r.(q +
s) Q = r + q Q = q + s
- Dia 24
- set reset Q Q tijd Tijddiagram 23 Geheugen met NOR-poorten
overzicht s r Q Q toelichting 0 0 q q 0 1 1 0 1 1 X X stabiel reset
set verboden Waarheidstabel s r Q Q toelichting 0 0 q q 0 1 1 0 1 1
X X stabiel reset set verboden Waarheidstabel s r Q Q toelichting 0
0 q q 0 1 1 0 1 1 X X stabiel reset set verboden s r Q Q
toelichting 0 0 q q 0 1 1 0 1 1 X X stabiel reset set verboden s r
Q Q toelichting 0 0 q q 0 1 1 0 1 1 X X stabiel reset set verboden
s r Q Q toelichting 0 0 q q 0 1 1 0 1 1 X X stabiel reset set
verboden s r Q Q toelichting 0 0 q q 0 1 1 0 1 1 X X stabiel reset
set verboden Logisch schema +5V >1 _ _ +5V set reset Q Q +5V
>1 _ _ +5V set reset Q Q +5V >1 _ _ +5V set reset Q Q +5V
>1 _ _ +5V set reset Q Q +5V >1 _ _ +5V set reset Q Q +5V
>1 _ _ +5V set reset Q Q VERBODEN Q = r.(q + s) Logische
formule
- Dia 25
- Dit is de spanningsloze uitgangssituatie van een geheugen-
schakeling met 2x NAND-poort 24 Geheugen met NAND-poorten, 2x
PULL-UP-weerstand, 2x uitgangs-LEDen 2x drukknop SET en RESET.
reset & & +5V set Q Q & & NAND-poorten
PULL-UP-weerstanden Uitgangs-LEDs Drukknoppen
- Dia 26
- 25 Geheugen met NAND-poorten reset & & +5V set Q Q
Schakelen we nu de voedingsspanning in dan ontstaat de volgende
stabiele situatie; 1. 0 = 1 1. 1 = 0
- Dia 27
- 26 Geheugen met NAND-poorten reset & & +5V Q Q Drukken
we nu op drukknop SET dan ontstaat de volgende situatie....... 1. 1
= 0 0. 1 = 1 0. 0 = 1 Uitgang Q wordt 1 en Q wordt 0. set Klik
hier
- Dia 28
- 27 Geheugen met NAND-poorten reset & & +5V Q Q 1. 1 = 0
0. 0 = 1 set Laten we nu drukknop SET los dan blijft de
uitgangsituatie- ongewijzigd....... De schakeling onthoudt de
ingenomen SET-stand. 1. 0 = 1 Klik hier
- Dia 29
- 28 Geheugen met NAND-poorten & & +5V set Q Q 1. 0 = 1
1. 1 = 0 Drukken we nu op de RESET-knop dan ontstaat de volgende
situatie . Uitgang Q = 0 en Q = 1. De schakeling is ge-RESET reset
0. 0 = 1 Klik hier
- Dia 30
- 29 Geheugen met NAND-poorten & & +5V set Q Q 1. 0 = 1
1. 1 = 0 reset 0. 1 = 1 Laten we nu de RESET-knop los, dan blijft
de ingenomen status stabiel ... De schakeling onthoudt de ingenomen
RESET-stand. Klik hier
- Dia 31
- In werkelijkheid vindt het SETten en RESETten van deze LATCH in
een paar nanoseconden plaats. Probeer maar eens. 30 Geheugen met
NAND-poorten KLIK NU reset & & +5V set Q Q
- Dia 32
- In werkelijkheid vindt het SETten en RESETten van deze LATCH in
een paar nanoseconden plaats. Probeer maar eens. 31 Geheugen met
NAND-poorten KLIK NU reset & & +5V set Q Q
- Dia 33
- reset & & +5V set Q Q Bedienen we SET en RESET tegelijk
dan gebeurt er dit.. 32 Geheugen met NAND-poorten reset 1. 0 = 1 De
schakeling lijkt SET-dominant, maar het is onlogisch dat zowel Q
als Q beide 1 zijn. Deze ingangscombinatie is dan ook verboden!
Klik hier
- Dia 34
- Logisch schema +5V & & set reset Q Q 33 Geheugen met
NAND-poorten overzicht Vervangingsschema Logische formule: S R
SR-latch Q = s. q Q = r. q Q = s. q Q = r. q Q= s. r. q Q = s + r.
q
- Dia 35
- set reset Q Q tijd Tijddiagram Q = s + r. q Logisch schema +5V
& & set reset Q Q 34 Geheugen met NAND-poorten overzicht s
r Q Q toelichting 0 0 X X 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 q q stabiel set reset
verboden Waarheidstabel Logische formule s r Q Q toelichting 0 0 X
X 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 q q stabiel set reset verboden s r Q Q
toelichting 0 0 X X 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 q q stabiel set reset
verboden s r Q Q toelichting 0 0 X X 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 q q
stabiel set reset verboden +5V & & set reset Q Q +5V &
& set reset Q Q s r Q Q toelichting 0 0 X X 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1
q q stabiel set reset verboden +5V & & set reset Q Q s r Q
Q toelichting 0 0 X X 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 q q stabiel set reset
verboden +5V & & set reset Q Q +5V & & set reset Q
Q VERBODEN s r Q Q toelichting 0 0 X X 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 q q
stabiel set reset verboden