Kombinationskretsar. Föreläsning 4 Digitalteknik Mattias Krysander Institutionen för systemteknik

Transkript

1 Kombinationskretsar Föreläsning 4 Digitalteknik Mattias Krysander Institutionen för systemteknik

2 Dagens föreläsning Laboration 1 Adderare Konstruktion med minne

3 3 Laborationsinformation TSEA51/52: Deadline för bokning av lab 1a på måndag kl 23. (38 platser kvar igår) Gör klart laborationsförberedelserna innan nästa lektion så att ni har möjlighet att ställa eventuella frågor. Ta med numrerade kopplingsscheman till laborationen. (youtubeklipp) Öppet lab från och med fredagen den 21/9 i MUX1. LiU-korten ger access dygnet runt. Ingen handledning eller examination.

4 +5 7-segment Skjutomkopplare 74LS 74LS4 74LS segment Skjutomkopplare 74LS 74LS1 74LS segment 7-segment Klockpulsgenerator Minne 74LS 74LS 74LS1 74LS19 74LS16 74LS16 Labutrustning +5 Lysdioder Minne 74LS2 74LS19 74LS16 +5 Tryckomkopplare Förgrening 74LS4 74LS19 74LS669 5

5 6 Laborationens genomförande = Laborations- förberedelse

6 Konstruktionsexempel 7 Uppgift: Realisera funktionen OR med NAND-grindar och inverterare. Verifiera funktionen genom att för varje insignalkombination kontrollera om rätt utsignal genereras. Lösning: Funktionstabell Karnaughdiagram Boolesk funktion: y = a + b = (a + b) = (a b ) Kretsschema:

7 8 Praktiska kringkopplingar Funktionstabell Vi behöver kunna styra insignalerna och läsa av utsignalen så att sanningstabellen kan verifieras. Insignalerna styrs av skjutomkopplare Lysdioder visar variabelvärden

8 9 Numrering Matningsskena 1 NOT 2 NAND Skjutomkopplare Lysdioder Jord +5V Kapsel 1: SN74LS Kapsel 2: SN74LS 7 14 Placera ut kapslarna för att skapa enkla kopplingar Kontrollera hur en moduls alla pinnar ska vara anslutna, t ex måste alla moduler spänningmatas.

9 1 Uppkoppling Sladdar Röd: fast 1:a Svart: fast :a Övriga: gul/blå/vit Börja koppla spänningsmatning och jord radvis Även enkla kretsar kan se röriga ut. Vid felsökning kan man använda den i figuren inringade logikproben. Matningsskena 1 NOT Skjutomkopp lare 2 NAND Lysdioder Uppkoppling av OR-funktionen. Här verifieras att höga insignaler ger hög utsignal.

10 Jord och matningsspänning 11 Ex: CMOS-inverterare (Kapitel 6 i boken) V CC = matningsspänning 5V pmos V CC = 5V V CC = 5V A = Y = 1 A = 1 Y = GND = V nmos GND = V GND = V

11 Felsökning: exempel på olika fel 12 Nätaggregatet är påslaget men inget lyser. Kortslutning GND - +5V Utsignal lyser hela tiden Glömt jorda NANDgrinden Utsignal lyser svagt hela tiden (odef. spänningsnivå) Kopplat in lampan på en oinkopplad ingång till en NAND-grind Utsignal lyser inte då ab=1 1 odef Glapp i rödmarkerad sladd

12 Multiplexar LS157 Strobe = TL/ F/ 6396 TL/ F/ Order Number 54LS157DMQB, 54LS157FMQB, 54LS157LMQB, DM54LS157J, DM54LS157W, DM74LS157M or DM74LS157N See NS Package Number E2A, J16A, M16A, N16E or W16A Function Table C CorporationO 1995 National Semiconductor A B Inputs 1 Select Order Number 54LS158D 54LS158LMQB, DM54LS DM74LS158M or See NS Package Num M16A, N16E Output Output Y Y Strobe Select A B LS157 LS158 H X X X L H L L L X L H L L H X H L L H X L L H L H X H H L H e High Level, L e Low Level, X e Don t Care Y

13 15 Sammanfattning inför laboration 1 Titta på filmen. Börja förberedelserna i tid. Ta med numrerade kopplingsscheman till laborationen. Förbered minst uppgift till första 2- timmarspasset.

14 19 Grindnät till heladderaren NAND-NAND nät: Få men blandade grindar (övning 4.26): c i+1

15 22 Carryaccelerator Carryacceleratorn är en 2 grindar djup krets Röda siffror markerar grinddjup för längsta signalvägar Grinddjup utan carryacc.: = 17 grindar Grinddjup med carryac. : = 11 grindar

16 27 PROM-modul PROM (Programmable Nedan visas en bild Read-Only på PROM-modulen som innehåller Memory) ett läsminne. Adress Chip Select Ska sättas till för att aktivera utgångarna CS Adress ROM-mod Data Läsminnet lagrar 16 stycken 4-bitsarsord och programmeras och raderas elektriskt (E Kretsen har två moder, en programmeringsmod, PROG-mod, och en mod där modulens användas, ROM-mod. Växling MODE-knappen: mellan moderna sker genom att trycka på den svart markerad MODE. Lysdioden markerad ROM-mod lyser när kretsen är i ROM-moden. DC B A Två moder som styrs av - PROGrameringsmoden I PROG-moden programmeras minnet med knapparna PROG, INC och DEC. Adress och data visas på vardera 4 lysdioder. PROG-knappen används för att hoppa till näs Datainnehållet - ROM-mode ändras med hjälp av knapparna INC (increase) och DEC (decrease). N datainnehåll visas sparas detta genom att trycka på PROG-knappen. Minnet raderas genom på alla de 3 röda knappar samtidigt och som en indikering på detta växlas modulen över moden. I ROM-moden är minnesinnehållet fixerat och funktionen kan beskrivas av figuren nedan.

17 28 PROM-exempel Implementera följande funktioner med hjälp av ett PROM: CS DC B A

18 29 Självstudier Läs på exempel 4.7 och 4.8 där Karnaughdiagram används för 5 och 6 variabler. Läs stycket om grinddelning på s

19 Digitalteknik Mattias Krysander