Themata - Θέμα Δίνεται συνάρτησ...

Info iconThis preview shows page 1. Sign up to view the full content.

View Full Document Right Arrow Icon
This is the end of the preview. Sign up to access the rest of the document.

Unformatted text preview: Θέμα Δίνεται η συνάρτηση F(A,B,C,D) = Π(5,7,9,11,13) α) Απλοποιήστε τη συνάρτηση στην ελάχιστη μορφή αθροίσματος γινομένων. Υλοποιήστε την με τους κάτωθι τρόπους: β) Με πύλες NAND (υλοποίηση σε δύο επίπεδα). γ) Με πύλες NΟR (υλοποίηση σε δύο επίπεδα). δ) Με τον ελάχιστο πολυπλέκτη. ε) Με την ελάχιστη δυνατή ROM. Θέμα Υλοποιήστε την συνάρτηση F(A,B,C,D) = A + C’D + C’B’ με τους κάτωθι τρόπους: α) Με πύλες NAND. β) Με πύλες NOR. γ) Με πολυπλέκτη 8 σε 1 και αν χρειαστεί πύλες NOT. δ) Με το ελάχιστο κατάλληλο PLA. ε) Με την ελάχιστη δυνατή ROM Θέμα Δίνεται η συνάρτηση F(A,B,C,D) = AΒ’ + ΒC’D’ + CD’ + A’B’D. α) Απλοποιήστε τη συνάρτηση σε μορφή αθροίσματος γινομένων και μετά υλοποιήστε την με τους κάτωθι τρόπους: β) Με πύλες NAND. γ) Με πύλες NOR. δ) Με πολυπλέκτη 8 σε 1 και αν χρειαστεί πύλες NOT. ε) Με το ελάχιστο κατάλληλο PLA. στ) Με την ελάχιστη δυνατή ROM Δίνεται η συνάρτηση F(A,B,C,D) = (A'+Β) . (Β'+C'+D’) . (C'+D) . (A+B’+D') Δίνεται η συνάρτηση F(A,B,C,D) = AΒ’ + ΒC’D’ + CD’ + A’B’D. Θέμα Δίδονται δύο δυαδικοί αριθμοί A = A1 A 0 και B= B1 B0 . Κατασκευάστε κύκλωμα το οποίο δίνει το υπόλοιπο της διαίρεσης Α προς Β, με τους αντίστοιχους τρόπους: α) Με πύλες NAND οσωνδήποτε εισόδων. β) Με την ελάχιστη ROM (τι είδους;). γ) Με το ελάχιστο PLA (τι είδους;). δ) Με πολυπλέκτη 16 σε 1 και αντιστροφείς. ε) Με πολυπλέκτη 8 σε 1 και αντιστροφείς. Θέμα α) (1 μ.) Μία γραμμή δεδομένων δέχεται σειριακά δεδομένα, σε μορφή ψηφίων (bits) συγχρονισμένα με ένα ρολόι CP. Κατασκευάστε το διάγραμμα καταστάσεων του κυκλώματος που αναγνωρίζει τις ακολουθίες εισόδου 1001 και 101. Θεωρείστε ότι το διάγραμμα καταστάσεων ξεκινάει από μια αρχική κατάσταση A και ότι αν ανιχνευθεί οποιαδήποτε από τις δύο ακολουθίες επιστρέφει σε αυτή, δίνοντας σε μια γραμμή εξόδου Ε σήμα 1. β) (1,5 μ.) Υλοποιήστε το ακολουθιακό κύκλωμα που περιγράφεται από το διάγραμμα καταστάσεων του ερωτήματος α, χρησιμοποιώντας: ένα JK flip – flop, ένα Τ flip – flop και την ελάχιστη ROM. Θέμα Υλοποιήστε το ακολουθιακό κύκλωμα που περιγράφεται από το ανωτέρω διάγραμμα καταστάσεων, αφού πρώτα το ελαχιστοποιήσετε, χρησιμοποιώντας: α) ένα D flip-flop, ένα T flip-flop, πύλες NOT και πολυπλέκτες της επιλογής σας. β) δύο JK flip - flip, πύλες NOT και πολυπλέκτες της επιλογής σας. Τι θα συμβεί αν το σύστημα βρεθεί στην κατάσταση που δεν προσδιορίζει το καταστάσεων; ελαχιστοποιημένο Θέμα Υλοποιήστε το ακολουθιακό κύκλωμα που περιγράφεται από το ανωτέρω διάγραμμα καταστάσεων, χρησιμοποιώντας: Ένα D flip-flop για το λιγότερο σημαντικό ψηφίο της υλοποίησής σας, ένα JK flip-flop για το επόμενο ψηφίο, ένα T flip-flop για το περισσότερο σημαντικό ψηφίο Θέμα Μια γραμμή δεδομένων δέχεται σειριακά δεδομένα, σε μορφή ψηφίων (bits), συγχρονισμένα με ένα ρολόι CP. Κατασκευάστε το διάγραμμα καταστάσεων του κυκλώματος που αναγνωρίζει τις ακολουθίες εισόδου 0111 και 1000. Σε περίπτωση που το κύκλωμα αναγνωρίσει μια από τις ανωτέρω ακολουθίες πρέπει να δίνει 1 σε μια γραμμή εξόδου. Θεωρείστε ότι το κύκλωμα ξεκινάει από μια αρχική κατάσταση ΑΚ και ότι αν ανιχνευθεί οποιαδήποτε από τις δύο ακολουθίες επανέρχεται σ’ αυτή. Θέμα Υλοποιήστε το ακολουθιακό κύκλωμα που περιγράφεται από το ανωτέρω διάγραμμα καταστάσεων, χρησιμοποιώντας: ένα J-K flip-flop για το περισσότερο σημαντικό ψηφίο της κωδικοποίησης, ένα D flip-flop για το αμέσως επόμενο ψηφίο, ένα T flip-flop για το λιγότερο σημαντικό ψηφίο, πύλες NOT και πολυπλέκτες της επιλογής σας. Τι θα συμβεί αν το σύστημα βρεθεί σε κατάσταση που δεν προσδιορίζει το διάγραμμα καταστάσεων; ΘΕΜΑ Υλοποιήστε το ακολουθιακό κύκλωμα που περιγράφεται από το επόμενο διάγραμμα καταστάσεων, χρησιμοποιώντας δύο D flip-flop, ένα για το περισσότερο σημαντικό ψηφίο της κωδικοποίησης και ένα για το αμέσως επόμενο ψηφίο, καθώς και ένα T flip-flop για το λιγότερο σημαντικό ψηφίο, πύλες NOT και πολυπλέκτες της επιλογής σας. Τι θα συμβεί αν το σύστημα βρεθεί σε κατάσταση που δεν προσδιορίζει το διάγραμμα καταστάσεων; Εξηγείστε, χωρίς υλοποίηση, πως αντιμετωπίζεται μια αντίστοιχη προβληματική κατάσταση. 1/1 A 0/0 G 0/1 1/0 1/0 1/0 B F 0/0 C E 1/1 1/0 0/0 D 0/0 0/0 X/1 Θέμα Μία γραμμή εισόδου δεδομένων, In, δέχεται σειριακά δεδομένα, σε μορφή ψηφίων (bits) συγχρονισμένα με ένα ρολόι CP. Σχεδιάστε κύκλωμα που θα ανιχνεύει την εμφάνιση των ακολουθιών εισόδου 1001, 1011, 1100 και 1110. Σε περίπτωση ανίχνευσης μίας από τις ακολουθίες πρέπει να δίνεται σήμα 1, σε μια γραμμή εξόδου Out, διαφορετικά αυτή η γραμμή πρέπει να δίνει σήμα 0. Έχετε στη διάθεσή σας: ένα καταχωρητή ολίσθησης των 4 bits με παράλληλες εξόδους και ένα PLA (σημείωση: δεν είναι διαθέσιμες λογικές πύλες). Ποιο είναι το ελάχιστο PLA που χρειάζεστε; Θέμα α) (5%) Κατασκευάστε ένα κύκλωμα μετρητή από το μηδέν (0) έως και το δώδεκα (12). β) (20%) Ένα φανάρι κυκλοφορίας ελέγχεται ψηφιακά αό ένα κέντρο συντονισμού. Το φανάρι έχει περίοδο λειτουργίας 130 δευτερόλεπτα. Η σειρά με την οποία γίνεται η εναλλαγή των χρωμάτων είναι: Πράσινο: Χ*10 δευτερόλεπτα. Πορτοκαλί: 10 δευτερόλεπτα. Κόκκινο: (12-Χ)*10 δευτερόλεπτα. όπου ο αριθμός Χ μπορεί να αλλάζει δυναμικά και να παίρνει τιμές από πέντε (5) έως οχτώ (8), ανάλογα με τις επιθυμίες του χρήστη του κέντρου συντονισμού. Ζητείται να κατασκευαστεί το λογικό κύκλωμα που θα πραγματοποιεί την εναλλαγή των χρωμάτων στο φωτεινό σηματοδότη. Υπόδειξη Αν χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε μεγάλη ROM δεν χρειάζεται να γράψετε αναλυτικά τον πίνακα προγραμματισμού της αλλά αρκεί να περιγράψετε με μεγάλη σαφήνεια τον τρόπο δημιουργίας του. Θέμα Μια γραμμή δεδομένων δέχεται σειριακά δεδομένα, σε μορφή ψηφίων (bits), συγχρονισμένα με ένα ρολόι CP. Υπάρχουν 8 θέσεις διαθέσιμες όπου κρατούνται τα τελευταία 8 ψηφία. Να φτιαχτεί λογικό κύκλωμα το οποίο ανά πάσα στιγμή να δίνει τον αριθμό των μη μηδενικών ψηφίων που βρίσκονται σε αυτές τις 8 θέσεις. Χρησιμοποιήστε υποχρεωτικά ένα μετρητή πάνω-κάτω και ό,τι άλλο κρίνετε απαραίτητο. Θέμα Δίδονται δύο αριθμοί των 3 bits, οι A = A 2 A 1 A 0 και B= B2 B1 B 0 . Κατασκευάστε κύκλωμα το οποίο χρησιμοποιεί ρολόι CP, και με το πάτημα ενός κουμπιού, παράγει μετά από ένα αριθμό παλμών του ρολογιού, τον αριθμό 2A + B . Έχετε στη διάθεσή σας, έναν μόνο δυαδικό αθροιστή των τεσσάρων bits, καταχωρητές παράλληλης εισόδου - παράλληλης εξόδου των 4 bits, τετραπλούς πολυπλέκτες 2 σε 1, ένα δυαδικό μετρητή των 4 bits, ένα Flip-flop τύπου JK και αν χρειαστείτε πύλες AND και αντιστροφείς. Θεωρείστε ότι με την έναρξη της λειτουργίας τους, τα flip-flops, όλων των στοιχείων του κυκλώματος βρίσκονται στην κατάσταση 0. Θέμα Μια γραμμή δεδομένων δέχεται σειριακά δεδομένα, σε μορφή ψηφίων (bits), συγχρονισμένα με ένα ρολόι CP και ανά οχτάδες. Τα πρώτα τέσσερα ψηφία (Α3Α2Α1Α0) σχηματίζουν τον αριθμό Α, ενώ τα επόμενα τέσσερα (Β3Β2Β1Β0) τον αριθμό Β. Το πρώτο ψηφίο κάθε αριθμού δηλώνει τον τρόπο με τον οποίο κωδικοποιούνται τα επόμενα τρία ψηφία. Αν το ψηφίο (Α3 ή Β3) είναι 0, τότε τα επόμενα τρία ψηφία είναι ένας δυαδικός αριθμός ενώ αν είναι 1, είναι ένας αριθμός τριών bits σε κώδικα GRAY. Ζητείται να κατασκευαστεί κύκλωμα το οποίο θα αποκωδικοποιεί τους δύο αριθμούς τριών bits, αν χρειάζεται και ανάλογα με ποια κωδικοποίηση βρίσκοντα, και θα τους προσθέτει (στο δυαδικό σύστημα), δίνοντας το αποτέλεσμα σε ένα ενδείκτη επτά κομματιών. Επιπλέον, αν το αποτέλεσμα της άθροισης είναι μεγαλύτερο ή ίσο του οχτώ (8), θα ανάβει ένα LED. Έχετε στη διάθεσή σας: ένα ενδείκτη επτά κομματιών, ένα αποκωδικοποιητή από BCD σε επτά κομμάτια, ένα αθροιστή τριών bits, δύο καταχωρητές ολίσθησης των 4 bits, δύο τριπλούς πολυπλέκτες 2 σε 1, δύο ROM 23x3 και ένα LED. Θέμα Μια γραμμή δεδομένων δέχεται σειριακά δεδομένα, σε μορφή ψηφίων (bits), συγχρονισμένα με ένα ρολόι CP. Κατασκευάστε το διάγραμμα καταστάσεων του κυκλώματος που αναγνωρίζει τις ακολουθίες εισόδου 1101, 011 και 110. Σε περίπτωση που το κύκλωμα αναγνωρίσει μια από τις ανωτέρω ακολουθίες πρέπει να δίνει 1 σε μια γραμμή εξόδου. Θεωρείστε ότι το κύκλωμα ξεκινάει από μια αρχική κατάσταση ΑΚ και ότι αν ανιχνευθεί οποιαδήποτε από τις τρεις ακολουθίες επανέρχεται σ’ αυτή. Θέμα α) Κατασκευάστε το λογικό διάγραμμα ενός πολυπλέκτη 4 σε 1 γραμμών. β) Σχεδιάστε έναν τετράμπιτο αμφίδρομο καταχωρητή ολίσθησης με παράλληλη φόρτωση που θα λειτουργεί σύμφωνα με τον πιο κάτω πίνακα λειτουργίας. Έλεγχος τρόπου λειτουργίας S1 S2 Λειτουργία του καταχωρητή 0 0 Αναλλοίωτος 0 1 Δεξιά ολίσθηση 1 0 Αριστερή Ολίσθηση 1 1 Παράλληλη Φόρτωση Έχετε στη διάθεσή σας 4 flip-flop τύπου D, 2 πύλες NOT, και 4 πολυπλέκτες 4 σε 1. Θέμα α) (1 μ.) Μία γραμμή δεδομένων δέχεται σειριακά δεδομένα, σε μορφή ψηφίων (bits) συγχρονισμένα με ένα ρολόι CP. Κατασκευάστε το διάγραμμα καταστάσεων του κυκλώματος που αναγνωρίζει τις ακολουθίες εισόδου 100 και 111. Θεωρείστε ότι το διάγραμμα καταστάσεων ξεκινάει από μια αρχική κατάσταση A και ότι αν ανιχνευθεί οποιαδήποτε από τις δύο ακολουθίες επιστρέφει σε αυτή, δίνοντας σε μια γραμμή εξόδου Ε σήμα 1. Β) (2 μ.) Υλοποιήστε το ακολουθιακό κύκλωμα που περιγράφεται από το ανωτέρω διάγραμμα καταστάσεων, χρησιμοποιώντας ένα D flip-flop, ένα T flip-flop και μία ROM. Προσδιορίστε το είδος της ROM που θα χρειαστείτε. Τι θα συμβεί αν το σύστημα βρεθεί στην κατάσταση που δεν προσδιορίζει το ανωτέρω διάγραμμα; Θέμα Μια γραμμή δεδομένων δέχεται σειριακά δεδομένα, σε μορφή ψηφίων (bits), συγχρονισμένα με ένα ρολόι CP. Κατασκευάστε το διάγραμμα καταστάσεων του κυκλώματος που αναγνωρίζει τις ακολουθίες εισόδου 1010, 11 και 001. Σε περίπτωση που το κύκλωμα αναγνωρίσει μια από τις ανωτέρω ακολυθίες πρέπει να δίνει 1 σε μια γραμμή εξόδου. Θεωρείστε ότι το κύκλωμα ξεκινάει από μια αρχική κατάσταση ΑΚ και ότι αν ανιχνευθεί οποιαδήποτε από τις τρεις ακολουθίες επανέρχεται σ’ αυτή. Θέμα α) (0,5 μ.) Κατασκευάστε: i) ένα μετρητή από 1 έως και 12 και ii) ένα μετρητή από 0 έως και 59. Έχετε στη διάθεσή σας ένα δυαδικό μετρητή των 4 bits με (σύγχρονη) είσοδο παράλληλης φόρτωσης και ένα δυαδικό μετρητή των 6 bits με (σύγχρονη) είσοδο παράλληλης φόρτωσης και επιπλέον δύο πύλες AND όσων εισόδων επιθυμείτε. β) (2 μ.) Ένα φανάρι κυκλοφορίας οχημάτων και ένα φανάρι διάβασης πεζών ελέγχονται ψηφιακά από ένα κέντρο συντονισμού. Τα δύο φανάρια έχουν περίοδο λειτουργίας 120 δευτερόλεπτα και ρυθμίζονται από ένα σήμα ρολογιού με περίοδο 10 δευτερολέπτων. Η σειρά με την οποία γίνεται η εναλλαγή των χρωμάτων είναι: Φανάρι Κυκλοφορίας Οχημάτων Φανάρι Πεζών Κόκκινο: 60 δευτερόλεπτα Πράσινο: 50 δευτερόλεπτα Πράσινο: 50 δευτερόλεπτα. Κόκκινο: 70 δευτερόλεπτα Πορτοκαλί: 10 δευτερόλεπτα. Το πράσινο των φαναριού των πεζών ξεκινά ταυτόχρονα με το κόκκινο του φαναριού κυκλοφορίας οχημάτων α) (0,7 μ.) Κατασκευάστε τον πίνακα καταστάσεων του πιο πάνω κυκλώματος. β) (0,7 μ.) Υλοποιείστε το κύκλωμα που θα πραγματοποιεί την εναλλαγή των χρωμάτων στο φωτεινό σηματοδότη χρησιμοποιώντας ένα μετρητή της επιλογής σας, μια πύλη NAND (οσωνδήποτε εισόδων), και την ελάχιστη δυνατή ROM. γ) (0,6 μ.) Επαναλάβετε την υλοποίηση του ερωτήματος β) χρησιμοποιώντας αντί για ROM το ελάχιστο δυνατό PLA. Θέμα Στα δύο άκρα ενός διαδρόμου υπάρχουν από ένας λαμπτήρας και ένας πιεστικός διακόπτης αντίστοιχα: Λαμπτήρας Α και διακόπτης Χ στο ένα άκρο και λαμπτήρας Β και διακόπτης Υ στο άλλο άκρο. Στην αρχική κατάσταση ηρεμίας και οι δύο λαμπτήρες είναι σβηστοί. Κατασκευάστε κύκλωμα το οποίο λειτουργεί ως εξής. Εάν, όσο το κύκλωμα είναι στην αρχική κατάσταση πατηθεί κάποιος διακόπτης, πρέπει να ανάβει ο αντίστοιχος λαμπτήρας. Σε περίπτωση που ένας λαμπτήρας είναι αναμένος και πατηθεί ο διακόπτης του άλλου άκρου, πρέπει να εναλλάσσεται η κατάσταση των λαμπτήρων: να σβήνει ο συγκεκριμένος λαμπτήρας και να ανάβει ο λαμπτήρας του άλλου άκρου. Επιπλέον, σε περίπτωση που ένας λαμπτήρας είναι αναμένος και πατηθεί ο διακόπτης του ίδιου άκρου, πρέπει να ανάβουν και οι δύο λαμπτήρες. Περαιτέρω πίεση οποιουδήποτε διακόπτη πρέπει να στέλνει το κύκλωμα στην αρχική κατάσταση ηρεμίας, σβήνοντας και τους δύο λαμπτήρες. Οι διακόπτες δίνουν καθαρό σήμα 1, κάθε φορά που πατιούνται και δεν είναι δυνατό να πατηθούν και οι δύο ταυτόχρονα. α) Δώστε το διάγραμμα καταστάσεων του συγκεκριμένου κυκλώματος. (10%) β) Κατασκευάστε το κύκλωμα χρησιμοποιώντας ένα RS, ένα T flip-flop και πύλες. (15%) Θέμα (25%) Δίδεται η παρακάτω διάταξη λαμπτήρων. Κάθε λαμπτήρας ελέγχεται από μια οριζόντια και μια κάθετη γραμμή και ανάβει όταν δέχεται 1 και στις δύο γραμμές που τον ελέγχουν, π.χ. ο λαμπτήρας 1 (Λ1) θα ανάψει όταν υπάρχει 1 ταυτόχρονα στις γραμμές Κ1 και Ο1. Θέλουμε οι λαμπτήρες να ανάβουν με την αριθμητική τους σειρά (Λ1, Λ2, Λ3, Λ4,..., Λ9) για μία και μόνη φορά. Η έναρξη αυτής της διαδικασίας πρέπει να γίνεται πατώντας το κουμπί ενός διακόπτη Δ και σε συγχρονισμό με μια γραμμή ρολογιού CP. Κατασκευάστε κύκλωμα που υλοποιεί την παραπάνω λειτουργία. Έχετε στη διάθεσή σας: 1. Δύο μετρητές 2-bit που έχουν υλοποιηθεί με θετικά ακμοπυροδότητα flip-flop με επιπλέον εισόδους ασύγχρονου μηδενισμού και επίτρεψης, 2. 2 αποκωδικοποιητές 2 σε 4, 3. ‘Eνα J-K flip-flop και 4. Δύο πύλες AND. Σημείωση: Όταν το κύκλωμα δεν λειτουργεί, μπορεί ένας από τους λαμπτήρες να παραμένει αναμμένος. Μπορείτε να υποθέσετε ότι την πρώτη φορά όλα τα flip-flop είναι μηδενισμένα. Θέμα α) Πως μπορούμε να κατασκευάσουμε κύκλωμα που αντιστρέφει ή όχι το λογικό σήμα που δέχεται σε μια είσοδό του, ανάλογα με την τιμή (0 ή 1) ενός σήματος ελέγχου, χρησιμοποιώντας μόνο μια πύλη XOR; β) Έχουμε έναν καταχωρητή Q των 4 bits, ο οποίος έχει, μεταξύ άλλων, σύγχρονες εισόδους παράλληλης φόρτωσης P3, P2, P1, P0, εξόδους Q3, Q2, Q1, Q0, και είσοδο ρολογιού CP. Υποθέστε ότι ο καταχωρητής περιέχει έναν αριθμό με ένα ψηφίο BCD. Θέλουμε να επαυξήσουμε τις λειτουργίες του συγκεκριμένου καταχωρητή με την προσθήκη ενός εξωτερικού κυκλώματος, ώστε: i) Όταν μια είσοδος ελέγχου C, είναι 0, το κύκλωμα να αντικαθιστά το περιεχόμενο του καταχωρητή με το συμπλήρωμα του ως προς 2 (στον επόμενο παλμό του ρολογιού). ii) Όταν η είσοδος C είναι 1, το κύκλωμα να αντικαθιστά (στον επόμενο παλμό του ρολογιού) το ψηφίο BCD που είναι αποθηκευμένο στον καταχωρητή με το αντίστοιχο ψηφίο σε κώδικα Excess-3 (ο κώδικας αυτός προκύπτει από τον κώδικα BCD εάν στο δυαδικό αριθμό που εκφράζει κάθε ψηφίο BCD πρσθέσουμε τον αριθμό 3). Έχετε στη διάθεσή σας πύλες XOR 2 εισόδων, ένα δυαδικό αθροιστή των τεσσάρων bits και πολυπλέκτες 2 σε 1. Θέμα Σε δύο γραμμές Α και Β έρχονται σειριακά και σε συγχρονισμό με ένα ρολόι CP δύο αριθμοί των οκτώ bits Α= Α7, Α6, ..., Α1, Α0, και Β7, Β6, ..., Β1, Β0, αντίστοιχα, ως εξής: Στο θετικό μέτωπο του 1ου παλμού, στη γραμμή Α, εμφανίζεται το Α0 και στη Β το Β0, στο θετικό μέτωπο του 2ου παλμού, στην Α το Α1 και στη Β το Β1 και ούτω καθ’ εξής. Μετά το τέλος των δύο αριθμών, το ρολόι εξακολουθεί να δίνει παλμούς, αλλά τα δεδομένα στις γραμμές Α και Β είναι αδιάφορα. α) έχετε στη διάθεσή σας 1. έναν μόνο, πολύ γρήγορο (σε σχέση με το ρολόι CP) δυαδικό αθροιστή των 4 bits με είσοδο και έξοδο κρατουμένου. 2. Δύο θετικά ακμοπυροδότητους σειριακούς καταχωρητές δεξιάς ολίσθησης, των 4 bits με παράλληλες εξόδους Q3 Q2 Q1 Q0 , πλέον της σειριακής εισόδου SI και εξόδου SO, καθώς και με είσοδο ρολογιού. 3. Έναν αρνητικά ακμοπυροδότητο καταχωρητή των 4 bits με παράλληλες εισόδους, παράλληλες εξόδους και είσοδο ρολογιού και επίτρεψης. 4. Έναν θετικά ακμοπυροδότητο μετρητή των 4 bits με είσοδο επίτρεψης. 5. Βοηθητικά υλικά: πύλες, θετικά και αρνητικά ακμοπυροδότητα flip - flops , πολυπλέκτες. Ζητείτε να κατασκευάσετε κύκλωμα το οποίο χρησιμοποιώντας υποχρεωτικά τα υλικά των 1, 2 και 4, να προσθέτει τους αριθμούς που σχηματίζονται από τα λιγότερο σημαντικά ψηφία των δύο αριθμών (δηλ. Α3Α2Α1Α0 + Β3Β2Β1Β0) και να βάζει το αποτέλεσμα στον καταχωρητή του 3 και σε ένα flip-flop αν χρειαστεί. Μετά ο καταχωρητής πρέπει να διατηρεί αναλλοίωτο το περιεχόμενό του. β) Χρησιμοποιώντας άλλον ένα καταχωρητή του τύπου του 3, μετατρέψτε το πιο πάνω κύκλωμα έτσι ώστε να προσθέτει ολόκληρους τους αριθμούς (δηλαδή Α7Α6...Α1Α0 + Β7Β6...Β1Β0) και να βάζει το αποτέλεσμα σε δύο καταχωρητές του τύπου του 3 ( και σε ένα flip-flop αν χρειάζεται). Μετά ο καταχωρητής πρέπει να διατηρεί αναλλοίωτο το περιεχόμενό του. Θέμα Δίνεται η πιο κάτω διάταξη πληκτρολογίου 16 πλήκτρων. Κάθε φορά που πατιέται ένα από τα πλήκτρα, η διάταξη δίνει ένα λογικό ένα (1) στην αντίστοιχη κάθετη (α0,…,α3) και στην αντίστοιχη οριζόντια γραμμή(β0,…,β3). Όλες οι άλλες γραμμές τότε παραμένουν στο λογικό μηδέν (0). Όταν δεν πατιέται κανένα πλήκτρο όλες οι γραμμές παραμένουν στο λογικό μηδέν (0). Δεν επιτρέπεται να πατηθούν δύο πλήκτρα ταυτόχρονα Επιπλέον δνεται ένας διακόπτης αρχικοποίησης Δ, απαλλαγμένος από αναπηδήσεις και ρολόι CP. Θεωρείστε ότι μόλις ένα πλήκτρο πατηθεί, το λογικό ένα (1) στην κάθετη και την οριζόντια γραμμή διατηρείται αρκετά ώστε να το προλαβαίνει το ρολόι CP. α) Κατασκευάστε κύκλωμα που εμφανίζει σε τέσσερις γραμμές τον δυαδικό αριθμό που αντιστοιχεί στο πρώτο πλήκτρο που πατιέται, αμέσως μετά το πάτημα του διακόπτη αρχικοποίησης Δ. Ο αριθμός θα πρέπει να παραμένει σταθερός, έως ότου ξαναπατηθεί ο διακόπτης Δ. Έχετε στη διάθεσή σας: Τέσσερις πύλες OR των δύο εισόδων, και τέσσερα μόνο flip-flop, οτιδήποτε τύπου επιλέξετε. β) Χρησιμοποιώντας την παραπάνω διάταξη, κατασκευάστε κύκλωμα που υλοποιεί μέτρηση από τον αριθμό 0 έως και τον αριθμό που πατήθηκε στο πληκτρολόγιο, σε συγχρονισμό με το ρολόι CP. Όταν η μέτρηση φτάνει στον αριθμό που πατήθηκε κι αφού εμφανιστεί και αυτός, η μέτρηση θα πρέπει να ξαναρχίζει από το 0. Ο αριθμός αυτός θα επιτρέπεται ν' αλλάζει μόνο μετά το πάτημα του διακόπτη αρχικοποίησης Δ. Έχετε στη διάθεσή σας, επιπλέον των κυκλωμάτων του α) ερωτήματος: Ένα μετρητή των 4 bits με είσοδο σύγχρονου μηδενισμού κι ένα συγκριτή μεγέθους των 4 bits Θέμα Ζητείται να κατασκευαστεί λογικό κύκλωμα το οποίο να λειτουργεί, ανάλογα με την επιθυμία του χρήστη, σαν: α) Καταχωρητής αριστερής ολίσθησης β) Καταχωρητής δεξιάς ολίσθησης γ) Μετρητής ανά Ν, όπου το Ν ορίζεται από το χρήστη και 0<Ν<16. Έχετε στη διάθεσή σας πολυπλέκτες 4 σε 1, D flip flops, ένα δυαδικό αθροιστή των τεσσάρων bits και πύλες. Θέμα Έχετε στη διάθεσή σας ένα μετρητή Johnson αποτελούμενο από 3 D flip-flop, στον οποίο η έξοδος (3 bit) ταυτίζεται με τις εξόδους των flip – flop του. α) Ζητείται να κατασκευάσετε κύκλωμα που θα επαναλαμβάνει στην έξοδό του κυκλικά και σε συγχρονισμό με ένα σήμα ρολογιού CP, τις πιο κάτω τιμές: 000 – 010 – 111 – 101 – 110 – 100. Μπορείτε επιπλέον να χρησιμοποιήσετε μια ROM. Ποια είναι η ελάχιστη ROM που είναι δυνατό να χρησιμοποιήσετε; β) Πως μπορείτε να τροποποιήσετε το πιο πάνω κύκλωμα ώστε να επαναλαμβάνει τις ανωτέρω 6 τιμές μόνο για δύο φορές από τη στιγμή που θα πατηθεί ένα σήμα έναρξης St και μετά να παγώνει την έξοδό του; Έχετε στη διάθεση σας flip – flops από όλους τους τύπους και πύλες. Δώστε τη βέλτιστη σχεδίαση του κυκλώματος (με τον ελάχιστο αριθμό flip – flops και πυλών). Σε κάθε περίπτωση, μπορείτε α θεωρήσετε ότι όταν το κύκλωμα ξεκινά τη λειτουργία του, όλα τα flip – flops βρίσκονται στην κατάσταση 0. ...
View Full Document

Ask a homework question - tutors are online