f r i e s l a n d c o l l e g e MKO- opleidingen Elektrotechniek Basisgeheugenschakelingen...

download 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.

If you can't read please download the document

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