f r i e s l a n d c o l l e g e MKO- opleidingen Elektrotechniek JK-flipflop en tellerschakelingen...

f r i e s l a n d c o l l e g ef r i e s l a n d c o l l e g e

MKO- opleidingenMKO- opleidingen

ElektrotechniekElektrotechniek

JK-flipflop en tellerschakelingenJK-flipflop en tellerschakelingenJK-flipflop en tellerschakelingenJK-flipflop en tellerschakelingen

P.D.v.d.Wal Leeuwarden, feb. 2000

R6522P8507R642-31

De kennis van de werking van deze schakelingen behoren tot De kennis van de werking van deze schakelingen behoren tot het boek: Informatietechniek 3MK. het boek: Informatietechniek 3MK.

hoofdstuk 8 en 9: JK-master-slave flipflops en tellershoofdstuk 8 en 9: JK-master-slave flipflops en tellers

Waar gaat deze presentatie over?Waar gaat deze presentatie over?

R6522P8507R642-31

Deze presentatie bestaat uit 29 dia’s met animaties.Deze presentatie bestaat uit 29 dia’s met animaties. Is animatie uitgewerkt dan gaat er een belletje en kan je Is animatie uitgewerkt dan gaat er een belletje en kan je op deop de groene groene knop drukken voor de volgende dia.knop drukken voor de volgende dia.

De kennis van de werking van deze schakelingen behoren tot De kennis van de werking van deze schakelingen behoren tot het boek: Informatietechniek 3MK. het boek: Informatietechniek 3MK.

hoofdstuk 8 en 9: JK-master-slave flipflops en tellershoofdstuk 8 en 9: JK-master-slave flipflops en tellers

In deze presentatie worden de principes en werking In deze presentatie worden de principes en werking uitgelegd en gedemonstreerd van de uitgelegd en gedemonstreerd van de JK-master-slave-flipflops en tellersJK-master-slave-flipflops en tellers

In deze presentatie worden de principes en werking In deze presentatie worden de principes en werking uitgelegd en gedemonstreerd van de uitgelegd en gedemonstreerd van de JK-master-slave-flipflops en tellersJK-master-slave-flipflops en tellers

Inhoud van deze presentatie

Maak een keuze uit de volgendeMaak een keuze uit de volgendegeheugenschakelingen:geheugenschakelingen:

R6522P8507R642-31

MS-geheugenMS-geheugen JK-MS-geheugenJK-MS-geheugen

TellersTellers ToepassingenToepassingen

&

&

Q

Q&

&

C

Drukken we nu op de C-knop . . . Drukken we nu op de C-knop . . . Sluiten we nu de spanning aan, dan ontstaat de volgende situatie ...Sluiten we nu de spanning aan, dan ontstaat de volgende situatie ...

Om een digitale tweedeler te maken gaan we uit van deOm een digitale tweedeler te maken gaan we uit van degeklokte Set/Reset-geheugenschakeling …..geklokte Set/Reset-geheugenschakeling ….. omdat het de bedoeling omdat het de bedoeling is het geheugen te setten als het gereset en te resetten als het geset is het geheugen te setten als het gereset en te resetten als het geset is, verbinden we de reset met de Q-uitgang en de set met de Q ….. is, verbinden we de reset met de Q-uitgang en de set met de Q …..

44 Master-Slave-geheugensMaster-Slave-geheugens

Sluiten we nu de spanning aan, dan ontstaat de volgende situatie ...Sluiten we nu de spanning aan, dan ontstaat de volgende situatie ...

klik

Drukken we nu op de Drukken we nu op de CC-knop-knop . . . . . .

res

set

Om een digitale tweedeler te maken gaan we uit van deOm een digitale tweedeler te maken gaan we uit van degeklokte Set/Reset-geheugenschakelinggeklokte Set/Reset-geheugenschakeling ….. ….. omdat het de bedoeling omdat het de bedoeling is het geheugen te is het geheugen te setsetten als het geten als het geresreset en te et en te resresetten als het geetten als het gesetset is, verbinden we de is, verbinden we de resetreset met de met de QQ-uitgang en de -uitgang en de setset met de met de QQ ….. …..

muisklik

&

&

&

&

&

&

&

&+5V

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

De schakeling oscilleert!

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

&

De Clock-ingang van Q2 sluiten we via een NAND-invertor op de Clock-De Clock-ingang van Q2 sluiten we via een NAND-invertor op de Clock-ingang van Q1...ingang van Q1...

Om dit oscilleren te voorkomen zetten we nog een geklokt S/R-Om dit oscilleren te voorkomen zetten we nog een geklokt S/R-geheugen achter het eerste geheugen…..geheugen achter het eerste geheugen….. Q2 wordt aangestuurd doorQ2 wordt aangestuurd doorde uitgangen van Q1 en de reset-ingang van Q1 door de Q-uitgang de uitgangen van Q1 en de reset-ingang van Q1 door de Q-uitgang van Q2 van Q2 en de set-ingang van Q1 met de Q-uitgang van Q2.en de set-ingang van Q1 met de Q-uitgang van Q2.

Q2Q1MasterMaster SlaveSlave

M/S-geheugen

55 Master-Slave-geheugensMaster-Slave-geheugens

De De CClock-ingang van lock-ingang van Q2Q2 sluiten we via een sluiten we via een NAND-invertorNAND-invertor op de op de CClock-lock-ingang van ingang van Q1Q1......

Zo ontstaat het Zo ontstaat het MMasteraster

Om dit oscilleren te voorkomen zetten we nog een geklokt S/R-Om dit oscilleren te voorkomen zetten we nog een geklokt S/R-geheugen achter het eerste geheugen…..geheugen achter het eerste geheugen….. Q2Q2 wordt aangestuurd door wordt aangestuurd doorde uitgangen van de uitgangen van Q1Q1 en de en de resetreset-ingang van -ingang van Q1Q1 door de door de QQ-uitgang -uitgang van van Q2Q2

muisklik

&

&

Q

Q&

&

C

&

&

Q

Q&

&

C

s

r

s

r

en de en de setset-ingang van -ingang van Q1Q1 met de met de QQ-uitgang van -uitgang van Q2Q2..

&

//SSlavelave -geheugen-geheugen

We breiden de schakeling uit met nog 2 ingangen,We breiden de schakeling uit met nog 2 ingangen,de J- en K- ingangen. de J- en K- ingangen. Zo ontstaat de Zo ontstaat de JK-master-slave-flipflopJK-master-slave-flipflop met een met eeneigen symbool.eigen symbool.

Drukken we nu op de C-knop ….Drukken we nu op de C-knop ….Sluiten we de spanning aan, dan onstaat de volgende situatie ...Sluiten we de spanning aan, dan onstaat de volgende situatie ...

,dan set alleen het Master-geheugen….,dan set alleen het Master-geheugen…. Laten we nu de C-knop los ….Laten we nu de C-knop los …. ,dan set ook de Slave-uitgang.,dan set ook de Slave-uitgang.

SlaveMaster

66 JK-Master-Slave-geheugensJK-Master-Slave-geheugens

Drukken we nu op de Drukken we nu op de CC-knop ….-knop ….

klik

Sluiten we de spanning aan, dan onstaat de volgende situatie ...Sluiten we de spanning aan, dan onstaat de volgende situatie ...

+5V

&

&

Q

Q&

&

C

&

&

Q

Q&

&

C

s

r

s

r

&

&

&&

&&

&&

&

&

&

&&

&&

&&

&

&

,dan ,dan set set alleenalleen het het MasterMaster-geheugen….-geheugen…. Laten we nu de Laten we nu de CC-knop los ….-knop los ….

klik

&

&&

&&

&&

&

&

,dan ,dan setset ookook de de SlaveSlave-uitgang.-uitgang.

We breiden de schakeling uit met nog 2 ingangen,We breiden de schakeling uit met nog 2 ingangen,de de JJ- en - en KK- ingangen. - ingangen.

J

K

Zo ontstaat de Zo ontstaat de JK-master-slave-flipflopJK-master-slave-flipflop met een met eeneigen symbool.eigen symbool.

J

K

C

Q

Q

JK-master-slave-flipflop

De schakeling oscilleert nu niet meer

Drukken we nu op de C-knop ….Drukken we nu op de C-knop ….Sluiten we ook de J- en K-ingangen op de spanning aan ….Sluiten we ook de J- en K-ingangen op de spanning aan ….

,dan gebeurt er aan de buitenkant niets….,dan gebeurt er aan de buitenkant niets…. Laten we nu de C-knop los ….Laten we nu de C-knop los …. ,dan pas set de uitgang Q van de JK-flipflop.,dan pas set de uitgang Q van de JK-flipflop.

Maken we de J-ingang ‘0’, dan blokkeren we de set en Maken we de J-ingang ‘0’, dan blokkeren we de set en maken we de K-ingang ‘0’, dan blokkeren we de reset.maken we de K-ingang ‘0’, dan blokkeren we de reset.


Drukken we nu op de Drukken we nu op de CC-knop ….-knop ….

klik

Sluiten we ook de Sluiten we ook de JJ- en - en KK-ingangen op de spanning aan ….-ingangen op de spanning aan ….

+5V

&

&

Q

Q&

&

C

&

&&

&

C

s

r

s

r

&

&

&&

&&

&&

&

&

&

&&

&&

&&

&

&

,dan ,dan gebeurt er aan de buitenkant nietsgebeurt er aan de buitenkant niets….…. Laten we nu de Laten we nu de CC-knop los ….-knop los ….

klik

,dan pas ,dan pas setset dede uitgang uitgang Q Q van de JK-flipflopvan de JK-flipflop..

J

K

C

Q

Q

&

&&

&&

&&

&

&

J

K

C

Q

Q

Maken we de Maken we de JJ-ingang ‘-ingang ‘00’, dan blokkeren we de ’, dan blokkeren we de setset en en maken we de maken we de KK-ingang ‘-ingang ‘00’, dan blokkeren we de ’, dan blokkeren we de resetreset..

J

C

K

Q

Q

S

R

+5V

In de praktijk kan het symbool van de JK-flipflop er als volgt uitzien. In de praktijk kan het symbool van de JK-flipflop er als volgt uitzien. Vaak wordt de JK-flipflop ook nog voorzien van Set- en Reset-Vaak wordt de JK-flipflop ook nog voorzien van Set- en Reset-ingangen, die onafhankelijk van de clockpuls werken.ingangen, die onafhankelijk van de clockpuls werken.De aansluiting van deze JK-flipflop met S/R- ingangen is als volgt ...De aansluiting van deze JK-flipflop met S/R- ingangen is als volgt ...


In de praktijk kan het symbool van de JK-flipflop er als volgt uitzien. In de praktijk kan het symbool van de JK-flipflop er als volgt uitzien. Vaak wordt de JK-flipflop ook nog voorzien van Vaak wordt de JK-flipflop ook nog voorzien van SSet- en et- en RReset-eset-ingangen, die onafhankelijk van de clockpuls werken.ingangen, die onafhankelijk van de clockpuls werken.De aansluiting van deze JK-flipflop met S/R- ingangen is als volgt ...De aansluiting van deze JK-flipflop met S/R- ingangen is als volgt ...

C

klik

Druk op de C-knop ...Druk op de C-knop ... De Q-uitgang reageert De Q-uitgang reageert nietniet..Laat de C-knop los...Laat de C-knop los...klik

De Q-uitgang reageert nu De Q-uitgang reageert nu welwel....Druk op de C-knop ...Druk op de C-knop ...klik

klik

De Q-uitgang reageert De Q-uitgang reageert nietniet..Laat de C-knop los...Laat de C-knop los... De Q-uitgang reageert nu De Q-uitgang reageert nu welwel....

De JK-flipflop werkt als een toggle-schakelaarDe JK-flipflop werkt als een toggle-schakelaarEenmaal C-puls en de Q-uitgang wordt ‘Eenmaal C-puls en de Q-uitgang wordt ‘11’’Tweede maal C-puls en de Q-uitgang wordt weer ‘Tweede maal C-puls en de Q-uitgang wordt weer ‘00’’

S

R

+5V

Puls

Puls

Puls

Puls

We gaan nu een serie pulsen op C geven en kijken wat er gebeurt.We gaan nu een serie pulsen op C geven en kijken wat er gebeurt.

Na 16 pulsen op CNa 16 pulsen op Ctellen we 8 pulsentellen we 8 pulsenop de Q-uitgang.op de Q-uitgang.J

C

K

Q

Q


C

Puls

C

Q

Puls

Puls

Puls

Puls

Puls

Puls

Puls

Puls

puls

Puls

Puls

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

1 2 3 4 5 6 7 8

We gaan nu een serie pulsen op We gaan nu een serie pulsen op C C geven en kijken wat er gebeurt.geven en kijken wat er gebeurt.

De JK-flipflop deeltDe JK-flipflop deelthet aantal ingangs-het aantal ingangs-pulsen door twee.pulsen door twee.

Na 16 pulsen op CNa 16 pulsen op Ctellen we 8 pulsentellen we 8 pulsenop de Q-uitgang.op de Q-uitgang.

De JK-flipflop werkt als een De JK-flipflop werkt als een TWEEDELERTWEEDELER

De JK-flipflop deeltDe JK-flipflop deelthet aantal ingangs-het aantal ingangs-pulsen door twee.pulsen door twee.

Signaal-stap-diagram

J

C

K

Q

Q

S

R

Q0

J

C

K

Q

Q

S

R

Q1

+5V

Nu zetten we een tweede JK-flipflop achter de eerste


Puls

en sluiten de C-ingang van Q1 aan op de uitgang van Q0

Sluiten we nu de ingangspuls op de C-ingang van Q0 aanen de juiste spanningen op de andere ingangen dan ontstaat ...

+5V C

Nu geven we een serie pulsen op dukknop C ….

C

Q0

Signaal-stap-diagram

Q1

1

Puls

2

1

Puls

3

1

Puls

4

2

Puls

5

Puls

6

3

Puls

7

2

Puls

8

4

Nu zetten we een tweede JK-flipflop achter de eersteNu zetten we een tweede JK-flipflop achter de eersteen sluiten de C-ingang van Qen sluiten de C-ingang van Q11 aan op de uitgang van Q aan op de uitgang van Q00

Sluiten we nu de ingangspuls op de C-ingang van QSluiten we nu de ingangspuls op de C-ingang van Q00 aan aanen de juiste spanningen op de andere ingangen dan ontstaat ...en de juiste spanningen op de andere ingangen dan ontstaat ...

Nu geven we een serie pulsen op dukknop Nu geven we een serie pulsen op dukknop CC …. ….

Uit het Signaal-stap-diagram kunnen we afleiden dat, als we 8 ingangs-pulsen geven de uitgang van Q1 maar 2 pulsen geeft.Uit het Signaal-stap-diagram kunnen we afleiden dat, als we 8 ingangs-Uit het Signaal-stap-diagram kunnen we afleiden dat, als we 8 ingangs-pulsen geven de uitgang van Qpulsen geven de uitgang van Q11 maar 2 pulsen geeft. maar 2 pulsen geeft.

Het aantal ingangspulsen wordt dus gedeeld door 4 en we hebben hier dus te maken met een Het aantal ingangspulsen wordt dus gedeeld door 4 en we hebben Het aantal ingangspulsen wordt dus gedeeld door 4 en we hebben hier dus te maken met een hier dus te maken met een VIERDELER

J

C

K

Q

Q

S

R

Q0

J

C

K

Q

Q

S

R

Q1

J

C

K

Q

Q

S

R

Q2

J

C

K

Q

Q

S

R

Q3

+5V

We nemen nu een serie van 4 JK-flipflops


De ingangspuls(schakelaar) zetten we opde C-ingang van Q0

Op de uitgangen zetten we weer een LED

+5V

De Q-uitgangen verbinden we met de C-ingangen van de volgende geheugens

De Reset-ingangen verbinden we met elkaar op een Reset-drukknop

Alle S-, J- en K- ingangen verbinden we met de +5V

We nemen nu een serie van 4 JK-flipflopsWe nemen nu een serie van 4 JK-flipflops

De ingangspuls(schakelaar) zetten we opDe ingangspuls(schakelaar) zetten we opde C-ingang van Qde C-ingang van Q00

De Q-uitgangen verbinden we met de C-De Q-uitgangen verbinden we met de C-ingangen van de volgende geheugensingangen van de volgende geheugens

Op de uitgangen zetten we weer een LEDOp de uitgangen zetten we weer een LED

De Reset-ingangen verbinden we met De Reset-ingangen verbinden we met elkaar op een Reset-drukknopelkaar op een Reset-drukknop

Alle S-, J- en K- ingangen verbinden we Alle S-, J- en K- ingangen verbinden we met de +5V met de +5V

C

R

Sluiten we de spanning aan dan kan hetvolgende beeld ontstaanSluiten we de spanning aan dan kan hetSluiten we de spanning aan dan kan hetvolgende beeld ontstaanvolgende beeld ontstaan

Drukken we nu op de Reset-knop ...Puls

Dan zijn alle geheugensge-RESET

Drukken we nu op de Drukken we nu op de RReset-knop ...eset-knop ...Puls

Q0

Q1

Q2

Q3

0

1

0

0

J

C

K

Q

Q

S

R

Q0

J

C

K

Q

Q

S

R

Q1

J

C

K

Q

Q

S

R

Q2

J

C

K

Q

Q

S

R

Q3

+5V

Bepalen we de uitgang van Q0

als Least Signifiant Bit (LSB)


+5V C

R

Puls

0

0

0

0

LSBen de uitgang van Q3 als Most Signifiant Bit (MSB)

MSB

dan onstaat het volgende digitale getal

We gaan nu bekijken wat er gebeurt als we een serie pulsenop met de C-knop geven …..

Puls

1

0

0

0

Puls

1

1

0

0

Puls

0

0

1

0

Puls

1

0

1

0

Puls

0

1

1

0

Puls

1

1

1

0

Puls

0

0

0

1

Puls

1

0

0

1

Puls

0

1

0

1

Puls

1

1

0

1

Puls

0

0

1

1

Puls

1

0

1

1

Puls

0

1

1

1

Puls

1

1

1

1

Puls

0

0

0

0

We kunnen hiermee digitaal van 0 tot 15 tellen.Bij de puls 16 begint de tellerweer op 0000.

Bepalen we de uitgang van QBepalen we de uitgang van Q00

als Least Signifiant Bit (als Least Signifiant Bit (LSBLSB))en de uitgang van Qen de uitgang van Q3 3 als Most als Most Signifiant Bit (Signifiant Bit (MSBMSB) ) dan onstaat dan onstaat het volgende digitale getalhet volgende digitale getal

We gaan nu bekijken wat er We gaan nu bekijken wat er gebeurt als we een serie pulsengebeurt als we een serie pulsenop met de C-knop geven …..op met de C-knop geven …..

We kunnen hiermee digitaal We kunnen hiermee digitaal van 0 tot 15 tellen.van 0 tot 15 tellen.Bij de puls 16 begint de tellerBij de puls 16 begint de tellerweer op 0000. weer op 0000.

Dit is dus een Dit is dus een 16-teller/deler16-teller/deler

Q0

Q1

Q2

Q3

0 0 0 02 = 0 010 = 0160 0 0 12 = 0 110 = 1160 0 1 02 = 0 210 = 2160 0 1 12 = 0 310 = 3160 1 0 02 = 0 410 = 4160 1 0 12 = 0 510 = 5160 1 1 02 = 0 610 = 6160 1 1 12 = 0 710 = 7161 0 0 02 = 0 810 = 8161 0 0 12 = 0 910 = 9161 0 1 02 = 1 010 = A161 0 1 12 = 1 110 = B161 1 0 02 = 1 210 = C161 1 0 12 = 1 310 = D161 1 1 02 = 1 410 = E161 1 1 12 = 1 510 = F160 0 0 02 = 0 010 = 016

J

C

K

Q

Q

S

R

Q0

J

C

K

Q

Q

S

R

Q1

J

C

K

Q

Q

S

R

Q2

J

C

K

Q

Q

S

R

Q3

+5V

Ook voor deze 4-bits of zestien-teller is er weer een symbool ontworpen.


+5V

C

R

Q0

Q1

Q2

Q3

Ook voor deze 4-bits of zestien-teller is er weer een symbool ontworpen. Deze teller heeft 2

ingangen:C voor de neergaandeflank van de telpuls enR (of CT=0) voor de reset

Deze teller heeft 2ingangen:C voor de neergaandeflank van de telpuls enR (of CT=0) voor de reseten 4 uitgangen:Q0 voor bitwaarde 1en 4 uitgangen:Q0 voor bitwaarde 1Q1 voor bitwaarde 2Q1 voor bitwaarde 2Q2 voor bitwaarde 4Q2 voor bitwaarde 4Q3 voor bitwaarde 8Q3 voor bitwaarde 8

C

R

Q0

Q1

Q2

Q3

We sluiten op de 4 uitgangenweer 4 LED’s aan

1414 TellersTellers

C

R

Q0

Q1

Q2

Q3

en op de 2 ingangen 2 drukknoppen.

Res

+5V

C

Q0 is het LSB

LSB

MSB

en Q3 is het MSB

0

0

0

0

0 0 0 02 = 0 010 = 016

Geven we nu een serie pulsen op C …

Puls

1

0 0 0 12 = 0 110 = 116

Puls

10 0 1 02 = 0 210 = 216

1

Puls

10 0 1 12 = 0 310 = 3160 1 0 02 = 0 410 = 416

1

Puls

1

0 1 0 12 = 0 510 = 516

1

Puls

10 1 1 02 = 0 610 = 616

1

Puls

1

10 1 1 12 = 0 710 = 716

1

Puls

1

1 0 0 02 = 0 810 = 816

Puls

1

Puls

1

1 0 0 12 = 0 910 = 9161

Puls

1

1 0 1 02 = 1 010 = A16

1

1

Puls

1

1 0 1 12 = 1 110 = B16

1

Puls

1

1 1 0 02 = 1 210 = C16

1

1

Puls

1

1 1 0 12 = 1 310 = D161

1

Puls

1

1 1 1 02 = 1 410 = E16

1

1

1

Puls

1

1 1 1 12 = 1 510 = F16

Puls

0 0 0 02 = 0 010 = 016

Ook deze 4-bits teller werkt als een 16 TELLER/DELEROok deze 4-bits teller werkt als een

We sluiten op de 4 uitgangenweer 4 LED’s aan en op de 2 ingangen 2 drukknoppen.

Q0 is het LSB en Q3 is het MSB

Geven we nu een serie pulsen op C …

C

R

Q0

Q1

Q2

Q3

Res

+5V

C

We kunnen de 16-teller ook als 10-teller gebruiken door bij de 10-depuls niet op de C-knop te drukken,maar op de Reset-knop te drukken.

1515 TellersTellers

LSB

MSB

0

0

0

0

0 0 0 02 = 0 010 = 016

Geef nu eerst een serie van 9 pulsen op C …

Puls

1

0 0 0 12 = 0 110 = 116

Puls

10 0 1 02 = 0 210 = 216

1

Puls

10 0 1 12 = 0 310 = 3160 1 0 02 = 0 410 = 416

1

Puls

1

0 1 0 12 = 0 510 = 516

1

Puls

10 1 1 02 = 0 610 = 616

1

Puls

1

10 1 1 12 = 0 710 = 716

1

Puls

1

1 0 0 02 = 0 810 = 816

Puls

1

Puls

1

1 0 0 12 = 0 910 = 916

Puls

De 10-de pulsgeven we op deReset-knop ….

We kunnen de 16-teller ook als 10-teller gebruiken door bij de 10-depuls niet op de C-knop te drukken,maar op de Reset-knop te drukken.

Geef nu eerst een serie van 9 pulsen op C …

De 10-de pulsgeven we op deReset-knop ….

De 4-bits teller telt nu van 0 tot en met 9 en begint opde 10-de puls weer op 0, maar erg praktisch is dezehandmatige reset natuurlijk niet.

De 4-bits teller telt nu van 0 tot en met 9 en begint opde 10-de puls weer op 0, maar erg praktisch is deze handmatige reset natuurlijk niet.

23456789

10

en sluiten de uitgangen Q1(2) en Q3 (8) op de ingangen aanen sluiten de uitgangen Q1(2) en Q3 (8) op de ingangen aan en de uitgang op de Reset-ingang van de teller aan.

en de uitgang op de Reset-ingang van de teller aan.

C

R

Q0

Q1

Q2

Q3

Res

+5V

C

Om de reset op de 10-de puls te automatiseren, breiden we de schakeling uit met een NAND-poort

1616 TellersTellers

LSB

MSB

0

0

0

0

0 0 0 02 = 0 010 = 016

Geef nu weer een serie van 9 pulsen op C …

Puls

1

0 0 0 12 = 0 110 = 116

Puls

10 0 1 02 = 0 210 = 216

1

Puls

10 0 1 12 = 0 310 = 3160 1 0 02 = 0 410 = 416

1

Puls

1

0 1 0 12 = 0 510 = 516

1

Puls

10 1 1 02 = 0 610 = 616

1

Puls

1

0 1 1 12 = 0 710 = 716

1

Puls

1

1 0 0 02 = 0 810 = 816

Puls

1

Puls

1 0 0 12 = 0 910 = 916

&

1

Puls

&

1

De 10-teller/deler werkt nu volledig automatischdoor de zgn. verkorte telcyclus.

Om de reset op de 10-de puls te automatiseren, breiden we de schakeling uit met een NAND-poort

Geef nu weer een serie van 9 pulsen op C …

De 10-teller/deler werkt nu volledig automatischdoor de zgn. verkorte telcyclus.

2345678910

De schakeling voor de 10-deler vervangen we door een symbool.De schakeling voor de 10-deler vervangen we door een symbool.

1717 TellersTellers

Druk op een toets voor eentweede 10-deler

C

R

Q0

Q1

Q2

Q3

&

C

R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷10

C

R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷10

We verbinden uitgang Q3 van de eerste 10-deler met de C-ingang vande tweede 10-deler.

Res

+5VC

BCD

7-segm.

BCD

7-segm.

We zetten de pulsschakelaar C weer op de C-ingang van de eerste deleren sluiten beide Reset-ingangen op Reset-drukknop aan.

Op de uitgangen van beide 10-delerssluiten we via BCD-7 decoders twee7-segments displays aan.

We verbinden uitgang Q3 van de eerste 10-deler met de C-ingang vande tweede 10-deler.We zetten de pulsschakelaar C weer op de C-ingang van de eerste deleren sluiten beide Reset-ingangen op Reset-drukknop aan.

Op de uitgangen van beide 10-delerssluiten we via BCD-7 decoders twee7-segments displays aan. Door 2 10-tellers/delers achter elkaarte schakelen ontstaat er een 100-teller.Door 2 10-tellers/delers achter elkaarte schakelen ontstaat er een 100-teller.

Met 3 10-tellers/delers achter elkaarkunnen we een 1000-teller maken.Met 3 10-tellers/delers achter elkaarkunnen we een 1000-teller maken.

Met 6 10-tellers/delers achter elkaarkunnen we een miljoen-teller maken.Met 6 10-tellers/delers achter elkaarkunnen we een miljoen-teller maken.

Per 10-teller/deler komt er een decade bij.Per 10-teller/deler komt er een decade bij.Daarom noemen we een 10-teller ook wel decade-teller.Daarom noemen we een 10-teller ook wel decade-teller.

7x

7x

muisklikmuisklik

1818 TellersTellers

C

R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷10

C

R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷10

Res

+5VC

BCD

7-segm.

BCD

7-segm.

Puls

We sluiten de voedingspanning aan ...

Geven nu een serie pulsen en gaanna wat er dan gebeurt

Puls

Puls

Puls

Puls

Puls

Puls

Puls

Puls

Puls

De 2de decadeteller (de 10-talteller)heeft nu een telpuls gekregen, omdatde 1ste decadeteller is gereset en daardoor uitgang Q3 laag is geworden.

De 2de decadeteller (de 10-talteller)heeft nu een telpuls gekregen, omdatde 1ste decadeteller is gereset en daardoor uitgang Q3 laag is geworden.

Puls

We sluiten de voedingspanning aan ...

Geven nu een serie pulsen en gaanna wat er dan gebeurt

Puls

Op de volgende dia is de teller opge-hoogd naar 90 en gaan vandaar verder.

7x

7x

234567891011121

1919 TellersTellers

C

R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷10

C

R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷10

Res

+5VC

BCD

7-segm.

BCD

7-segm.

Puls

Ga vanaf 90 door met een serie pulsen …..

Puls

Puls

Puls

Puls

Puls

Puls

Puls

Puls

Puls

Puls

Puls

Ga vanaf 90 door met een serie pulsen …..Beide tellers hebben zich-zelf gereset en staan nu beide weer op 0

7x

7x

Tot zover de 100-teller.We kunnen deze schakelinggemakkelijk uitbreiden door uitgang Q3 van de tiental-teller aan te sluiten op de C-ingang van een volgende10-deler, die dan als 100-talteller werkt.

929394959697989910010110291

Tot zover de 100-teller.We kunnen deze schakelinggemakkelijk uitbreiden door uitgang Q3 van de tiental-teller aan te sluiten op de C-ingang van een volgende10-deler, die dan als 100-talteller werkt..

C

Vervolgens verbinden we de Q1 en de Q3 met de ingangen van de ingebouwdeAND-poort voor de reset van de teller.

Q0

Q1

Q2

Q3

CTR

& CT=0

+

+

DIV2

DIV8

12345

2020 TellersTellers

Een variant op de 4-bits teller is de 74HC93Deze bestaat uit een 2-deler

Om hier een 10-deler van te maken, moeten we uitgang Q0 verbinden met de ingang van de 8-deler

en een 8-deler met elk een eigentelpuls-ingang +

DIV2

DIV8

We voeren nu een blokspanning van 1Hz toe op de ingang van de 2-deler….

Op de uitgangen sluiten we via een BCD-7-segments decoder een display aan.

BCD

7-segm.

7x

6789101112

De teller/deler gedraagt zich inderdaad als deeerder behandelde 10 teller/deler en in dit gevalzelfs als een seconde-teller/timer

Een variant op de 4-bits teller is de 74HC93Deze bestaat uit een 2-deler

Om hier een 10-deler van te maken, moeten we uitgang Q0 verbinden met de ingang van de 8-deler

en een 8-deler met elk een eigentelpuls-ingang +

Vervolgens verbinden we de Q1 en de Q3 met de ingangen van de ingebouwdeAND-poort voor de reset van de teller.

We voeren nu een blokspanning van 1Hz toe op de ingang van de 2-deler….

Op de uitgangen sluiten we via een BCD-7-segments decoder een display aan.

De teller/deler gedraagt zich inderdaad als deeerder behandelde 10 teller/deler en in dit gevalzelfs als een seconde-teller/timer muisklikmuisklik

Q0

Q1

Q2

Q3

CTR

& CT=0

+

+

DIV2

DIV8

2121 TellersTellers

Met dit IC kunnen we iedere teller/deler maken tussen 2 en 15.

BCD

7-segm.

7x

De teller/deler gedraagt zich inderdaad als een

6-teller/deler

Zo kunnen we bijvoorbeeld een 6-teller/deler door Q2 en Q3 opde AND-poort aan te sluiten en de 1Hz blokspanning op de

+ -ingang van de 8-deler.

123456

De uitgangen Q1, Q2 en Q3 sluitenwe aan op het 7-segmentsdisplay.

Dan komen er nu een serie telpulsen.

muisklik

Met dit IC kunnen we iedere teller/deler maken tussen 2 en 15.Zo kunnen we bijvoorbeeld een 6-teller/deler door Q2 en Q3 opde AND-poort aan te sluiten en de 1Hz blokspanning op de

+ -ingang van de 8-deler.De uitgangen Q1, Q2 en Q3 sluitenwe aan op het 7-segmentsdisplay.

Dan komen er nu een serie telpulsen.

De teller/deler gedraagt zich inderdaad als een

6-teller/deler

Deze ‘opteller’ kan twee 4-bits getallen op de ingangen P en Qoptellen. De uitgangen van de 6-deler sluiten aan op de Q-ingangen.Op de vrije + -ingang van de teller zetten we een NAND-poort, waarop we drukknop S aansluiten en een 1 kHz klokpuls.Deze ‘opteller’ kan twee 4-bits getallen op de ingangen P en Qoptellen. De uitgangen van de 6-deler sluiten aan op de Q-ingangen.Op de vrije + -ingang van de teller zetten we een NAND-poort, waarop we drukknop S aansluiten en een 1 kHz klokpuls.

2222 Teller-toepassingenTeller-toepassingen

7x

BCD

7-segm.

D0

D1

D2

D3

Q0

Q1

Q2

Q3

CTR

& CT=0

+

+

DIV2

DIV8

Daarvoor gebruiken we een 6-deler/teller.De 6-deler/teller telt van 0 tot en met 5, terwijl een dobbelsteende standen 1 tot en met 6 kent.

74 HC283

Q0

Q1

Q2

Q3

P0

P1

P2

P3

0

1

2

3

Cin

Cout

Daarom moeten we bij het teller-resultaat 1 optellen. Daarvoor gebruiken we een 4-bits ADDer.

muisklik

Op de P-ingangen sluiten we het optelgetal 00012 aan..

+5V

0

0

0

1

Op de -uitgangen verschijnt dan de tellerstand (0 ... 5) + 1 = 1 … 6.

Op deze -uitgangen sluiten we de display-schakeling aan.

muisklik

Daarvoor gebruiken we een 6-deler/teller.De 6-deler/teller telt van 0 tot en met 5, terwijl een dobbelsteende standen 1 tot en met 6 kent. Daarom moeten we bij het teller-resultaat 1 optellen. Daarvoor gebruiken we een 4-bits ADDer.

Op de P-ingangen sluiten we het optelgetal 00012 aan..Op de -uitgangen verschijnt dan de tellerstand (0 ... 5) + 1 = 1 … 6.

Op deze -uitgangen sluiten we de display-schakeling aan.

+5V

&

S

Klokpuls 1 kHz ADDER6-DELER

We gaan nu een elektronische dobbelsteen bouwen.We gaan nu een elektronische dobbelsteen bouwen.

Drukken we nu op S …


Q0

Q1

Q2

Q3

CTR

& CT=0

+

+

DIV2

DIV8

+5V

&

Klokpuls 1 kHz

S 7x&

Dan gaat de teller zeer snel lopen. Laten we S los …Dan stopt de teller op een willekeurige stand, in dit geval 3, waarbij1 wordt opgeteld, zodat op het display 4 als worp verschijnt.

Drukken we weer op S ...

&

Dan stopt de teller op een willekeurige stand, in dit geval 5, waarbij1 wordt opgeteld, zodat op het display 6 als worp verschijnt.

En laten weer los ...Drukken we weer op S ...

&


En laten weer los ...

Tot zover de toepassingen van tellers.

Drukken we nu op S …Dan gaat de teller zeer snel lopen. Laten we S los …Dan stopt de teller op een willekeurige stand, in dit geval 3, waarbij1 wordt opgeteld, zodat op het display 4 als worp verschijnt.

Drukken we weer op S ...


En laten weer los ...Drukken we weer op S ...


En laten weer los ...

Tot zover de toepassingen van tellers.

74 HC283

Q0

Q1

Q2

Q3

P0

P1

P2

P3

0

1

2

3

Cin

Cout

+5V

0

0

0

1

BCD

7-segm.

D0

D1

D2

D3

ADDER6-DELER

C R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷10

dan ontstaat er een 360.000-deler.


Schakelen we achter een 10-deler

Alle Reset-ingangen verbinden we nu met de Reset-drukknop muisklik

C R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷6 C R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷10 C R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷6 C R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷10 C R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷10

een 6-deler, dan ontstaat er een 60-deler. Schakelen we hier achter weer een 10- en een 6-deler,dan ontstaat 3600-deler. Schakelen we hier achter 2x een 10-deler,

Voorzien we de uitgangen van alle delers van een 7-segmentsdisplay,en we hebben een 100 uren teller gekregen als we tenminste een 1Hz blokspanning op de C-ingang van de rechter deler zetten ...

Res

+5V

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

muisklik

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

URENUREN MINUTENMINUTEN SECONDESSECONDES

Op de volgende dia hogen we de teller op naar 00:00:40Alle Reset-ingangen verbinden we nu met de Reset-drukknop

Op de volgende dia hogen we de teller op naar 00:00:40

dan ontstaat er een 360.000-deler.

Schakelen we achter een 10-deler een 6-deler, dan ontstaat er een 60-deler. Schakelen we hier achter weer een 10- en een 6-deler,dan ontstaat 3600-deler. Schakelen we hier achter 2x een 10-deler,

Voorzien we de uitgangen van alle delers van een 7-segmentsdisplay,en we hebben een 100 uren teller gekregen als we tenminste een 1Hz blokspanning op de C-ingang van de rechter deler zetten ...

C R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷10


C R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷6 C R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷10 C R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷6 C R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷10 C R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷10 Res

+5V

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x


Op de volgende dia hogen we de teller op naar 00:09:40 Op de volgende dia hogen we de teller op naar 00:09:40

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x


C R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷10


C R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷6 C R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷10 C R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷6 C R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷10 C R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷10 Res

+5V

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x


BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

Drukken we nu op de Reset-drukknop …

C R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷10


C R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷6 C R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷10 C R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷6 C R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷10 C R

Q0

Q1

Q2

Q3

÷10 Res

+5V

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x


BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

BCD 7-

7x

Drukken we nu op de Reset-drukknop …

Puls

en de timer/teller is gereset en de timer/teller is gereset

f r i e s l a n d c o l l e g e MKO- opleidingen Elektrotechniek JK-flipflop en tellerschakelingen...

Documents

Transcript of f r i e s l a n d c o l l e g e MKO- opleidingen Elektrotechniek JK-flipflop en tellerschakelingen...