Zestaw Zadan UC Parz

M. Gorzaczany

WPROWADZENIE

1. Poda realizacj elementu NOT z wykorzystaniem:

a) elementu NAND (2 wersje; wyprowadzenie i schemat),

b) elementu NOR (2 wersje; wyprowadzenie i schemat),

c) elementu EXOR (wyprowadzenie i schemat).

2. Poda realizacj elementu NAND o 3 wejciach z wykorzystaniem:

a) elementw NAND o 2 wejciach,

b) elementw NOR o 2 wejciach.

3. Poda realizacj elementu NOR o 3 wejciach z wykorzystaniem:

a) elementw NOR o 2 wejciach,

b) elementw NAND o 2 wejciach.

4. Wykorzystujc ukady 153 (dwa multipleksery o dwch, wsplnych wejciach adresowych)

zaprojektowa:

a) multiplekser o 3 wejciach adresowych,

b) multiplekser o 4 wejciach adresowych.

5. Wykorzystujc ukady 155 (dwa dekodery o dwch, wsplnych wejciach) zaprojektowa:

a) dekoder o 3 wejciach,

b) dekoder o 4 wejciach.

UKADY KOMBINACYJNE

1. Dziaanie ukadu cyfrowego opisane jest nastpujc funkcj logiczn:

1 0 0 0 0

0 1 1 0 0 1 1

0 1 0 1 0 0 0

0 0 1 1 1 0 0

y

Wpisa kod Greya w powyszej tablicy oraz poda nastpujce, optymalne realizacje

ukadu (wcznie ze schematami):

a) wykorzystujc elementy NAND oraz NOT,

b) wykorzystujc multiplekser o 3 wejciach adresowych oraz elementy NAND i NOT

(rozway rwnie rozwizania z multiplekserami o 4 i 2 wejciach adresowych).

c) wykorzystujc elementy NOR oraz NOT,

d) wykorzystujc dekoder o czterech wejciach oraz elementy NAND i AND.

Poda optymalne realizacje (podpunkty a), b), c), d)) dla innych funkcji logicznych np.

rozway funkcje z p. 2.1 i 2.2 z zaczonego zestawu zada.

x3x4x5

x1x2

M. Gorzaczany

2

2. Rysunek przedstawia ukad grzejny sterowany

czterema stycznikami 4321 , , , wwww . Z

komputera przychodz dane o

zapotrzebowaniu na moc grzania jako liczby

binarne trzybitowe 321 , , xxx reprezentujce

zakres od 0 do 7W oraz bit 4x zabraniajcy

(przy 14 x ) uycia grzejnika R1 . Zaprojekto-

wa ukad sterujcy stycznikami tak, aby w

kadej chwili zapotrzebowanie na moc grzejn

byo pokryte z najmniejszym moliwym

nadmiarem. Poda dwie optymalne realizacje

ukadu (wcznie ze schematami):

a) wykorzystujc elementy NOR oraz NOT,

b) wykorzystujc dekoder oraz elementy NAND i AND.

3. UKAD KOMBINACYJNY ITERACYJNY: W procesie technologicznym dokonuje si

pomiaru temperatury w 10-ciu rnych punktach za pomoc termometrw kontaktowych

ia , 10,...,2,1i . Temperaturze przekraczajcej warto ustalon odpowiada 1ia . Naley

zaprojektowa ukad informujcy operatora procesu o przekroczeniu temperatury w 5-ciu

lub 6-ciu punktach pomiarowych przez zapalenie lampki alarmu ostrzegawczego AOL , a w

przypadku przekroczenia temperatury w 7, 8, 9-ciu lub 10-ciu punktach pomiarowych

przez zapalenie lampki alarmu awaryjnego AAL . Naley:

a) dokona podziau ukadu na identycznie dziaajce bloki (za wyjtkiem blokw

skrajnych) oraz okreli ich sygnay wejciowe, wyjciowe i sygnay przeniesie (liczb

bitw przeniesie, kierunek przesyania bitw przeniesie oraz informacj niesion

przez przeniesienia),

b) poda dwie optymalne realizacje kadego z blokw ukadu (wcznie ze schematami):

b1) wykorzystujc elementy NAND oraz NOT, b2) wykorzystujc multipleksery o

dwch wejciach adresowych oraz elementy NAND i NOT.

UKADY SEKWENCYJNE I MIKROPROGRAMOWANE

1. Poda optymaln realizacj ukadu wykorzystujc przerzutniki typu D oraz elementy

NAND i NOT:

x cd.

AA 0 1

1 2/0 5/1 5 3/1 4/0

2 2/0 3/0 6 4/0 7/0

3 1/1 6/ 7 / 8/1

4 8/ 3/0 8 2/0 /

a) minimalizacja tabeli przej i wyj: a1) tablica trjktna, a2) graf zgodnoci,

a3) zbir max , a4) zminimalizowana tabela przej i wyj,

b) kodowanie tabeli przej i wyj, c) realizacja funkcji wyj, d) realizacja funkcji przej, e) schemat ukadu. AA//yy

4W

6.5W

3W

2W

R1R2

R3R4

Uz

w1

w2

w3

w4

M. Gorzaczany

3

2. Zaprojektowa ukad sterowania zamkiem szyfrowym, otwieranym

przy pomocy dwch przyciskw a i b. Waciwa sekwencja

wciskania przyciskw przedstawiona jest na rysunku, przy czym

1 , ba oznacza przycisk wcinity, za 0 , ba przycisk

niewcinity. Niewaciwe wcinicie ktrego z przyciskw (inna

sekwencja) wywouje alarm bez otworzenia zamka. Po wczeniu

alarmu jakiekolwiek wciskanie przyciskw a, b nie moe wyczy

alarmu ani otworzy zamka. Po poprawnym otwarciu zamka

rwnie jakiekolwiek wciskanie przyciskw a, b nie moe wczy

alarmu ani zamkn zamka.

UKAD SEKWENCYJNY: Poda optymaln realizacj ukadu z wykorzystaniem

przerzutnikw typu D oraz elementw NAND i NOT:

a) problem czstotliwoci zegara, d) kodowanie zminimalizowanej tpw,

b) pierwotna tablica przej i wyj (tpw), e) realizacja funkcji wyj,

c) minimalizacja pierwotnej tpw (tablica trjktna, f) realizacja funkcji przej,

graf zgodnoci, zbir max , zminimalizowana tpw), g) schemat ukadu.

UKAD MIKROPROGRAMOWANY: Poda optymaln realizacj ukadu w wersji

mikroprogramowanej wykorzystujc Zesp 1 mikroinstrukcji:

a) sie dziaa, c) mikroprogram, e) realizacja ukadowa Zespou 1 mikroinstr.

b) jej optymalna segmentacja, d) zawarto pamici ROM,

3. Na tamocigu przesuwaj si w dowolnej kolejnoci wycznie przedmioty o

ksztatach P1 oraz P2. Pod tamocigiem, na stanowisku kontrolnym SK, znajduj si

fotokomrki a i b dajce sygna 1, gdy s zasonite. Zaprojektowa ukad rozpoznajcy

typ przedmiotu i sygnalizujcy to od momentu zjazdu danego przedmiotu z fotokomrki b

a do momentu najazdu nastpnego przedmiotu na fotokomrk a.

UKAD SEKWENCYJNY: jak w zad. 2

UKAD MIKROPROGRAMOWANY: jak w zad. 2

4. Na tamocigu przesuwaj si w dowolnej kolejnoci wycznie przedmioty o

ksztatach P1 oraz P2. Pod tamocigiem, na stanowisku kontrolnym SK, znajduj si

fotokomrki a i b dajce sygna 1, gdy s zasonite. Zaprojektowa ukad rozpoznajcy

typ przedmiotu i sygnalizujcy to od momentu zjazdu danego przedmiotu ze stanowiska

SK a do momentu najazdu nastpnego przedmiotu na to stanowisko. Naley uwzgldni

moliwo niejednoczesnego najazdu przedmiotu P2 na fotokomrki a i b oraz

niejednoczesnego zjazdu P2 z tych fotokomrek.



5. Zaprojektowa ukad sterowania rozruchem i wyczaniem silnika z sygnalizacj

akustyczn. Ukad ma dwa wejcia (niestabilizowane przyciski): z i w oraz dwa wyjcia:

Dy (sygna dwikowy D) i Sy (silnik S). Warunki pracy ukadu s nastpujce: 1)

pierwsze nacinicie niestabilizowanego przycisku z ma spowodowa wczenie sygnau

dwikowego D ( 1Dy ), 2) drugie nacinicie niestabilizowanego przycisku z (po

wczeniejszym zwolnieniu tego przycisku) ma spowodowa wyczenie sygnau

dwikowego D ( 0Dy ) oraz wczenie silnika S ( 1Sy ), 3) kolejne wciskanie

a b P1 P2

SK

b

t

1

0

1

0

t

otwarcie zamka

a

P1P2

a

b

SK

M. Gorzaczany

4

przycisku z nie zmienia stanu pracy ukadu, 4) wyczenie ukadu na dowolnym etapie

jego pracy nastpuje poprzez wcinicie niestabilizowanego przycisku w, 5) w przypadku

wcinicia obu przyciskw z i w jednoczenie, przycisk w ma wyszy priorytet.



6. Na szynach kolejowych zainstalowane s dwa czujniki a i b dajce sygna 1, gdy nad

nimi znajduje si pocig (patrz rysunek). Szlaban s na przejedzie kolejowym powinien si

zamkn ( 1s ), gdy czoo pocigu znajduje si nad czujnikiem a , a otworzy ( 0s ),

gdy ty pocigu zjedzie z czujnika b. Zaprojektowa ukad sterujcy szlabanem s na

podstawie stanu czujnikw a i b dla rnych moliwych dugoci przejedajcych

pocigw.



7. Problem (3.30) z zaczonego zestawu zada

8. Ukad kombinacyjny w wersji mikroprogramowanej patrz skrypt.

a b

szosa

s

s

tor kolejowy

kierunek jazdy

M. Gorzaczany

M. Gorzaczany

6

M. Gorzaczany

7

M. Gorzaczany

8

M. Gorzaczany

9

M. Gorzaczany

10

M. Gorzaczany

11

M. Gorzaczany

12

M. Gorzaczany

13

M. Gorzaczany

14

M. Gorzaczany

15

Documents

Zestaw Zadan UC Parz