144125245 03 circuite logice integrate in automatizari

Upload: iordan-dan-ffn

Post on 16-Oct-2015

109 views

Category:

Documents


14 download

TRANSCRIPT

  • nvmntul profesional i tehnic n domeniul TICProiect cofinanat din Fondul Social European n cadrul POS DRU 2007-2013Beneficiar Centrul Naional de Dezvoltare a nvmntului Profesional i Tehnic

    str. Spiru Haret nr. 10-12, sector 1, Bucureti-010176, tel. 021-3111162, fax. 021-3125498, [email protected]

    Circuite logice integrate n automatizriMaterial de predare

    Domeniul: Electronic, automatizriCalificarea: Tehnician n automatizri

    Nivel 3

    2009

  • AUTOR:CARMEN MUAT profesor grad didactic I, Colegiul Tehnic Edmond

    Nicolau, Bucureti

    GABRIELA DIACONU - profesor grad didactic I, Gr. c. Costin Neniescu, Bucureti

    COORDONATOR:

    GABRIELA DIACONU - Prof. grad didactic I, Gr. c. Costin Neniescu, Bucureti

    CONSULTAN:

    IOANA CRSTEA expert CNDIPTZOICA VLDU expert CNDIPTANGELA POPESCU expert CNDIPTDANA STROIE expert CNDIPT

    Acest material a fost elaborat n cadrul proiectului nvmntul profesional i tehnic n domeniul TIC, proiect cofinanat din Fondul Social European n cadrul POS DRU 2007-2013

    2

  • CuprinsI. Introducere....................................................................................................................................4II. Documente necesare pentru activitatea de predare.....................................................................6III. Resurse.......................................................................................................................................7

    Tema 1. Funcii logice; forme de reprezentare a funciilor logice...............................................7Fia suport 1.1 Funcii logice.......................................................................................................7Tema 1. Funcii logice; forme de reprezentare a funciilor logice.............................................10

    Fia suport 1.2 Forme de reprezentare a funciilor logice.....................................................10Tema 2. Pori logice...................................................................................................................14

    Fia suport 2.1. Pori logice; simbol, tabel de adevr, funcionare, parametrii, verificare....14Tema 2. Pori logice...................................................................................................................18

    Fia suport 2.2. Implementarea funciilor logice cu pori logice...........................................18Tema 3. Circuite logice combinaionale....................................................................................19

    Fia suport 3.1. Codificatoare................................................................................................19Tema 3. Circuite logice combinaionale....................................................................................21

    Fia suport 3.2. Decodificatoare ...........................................................................................21Tema 3. Circuite logice combinaionale....................................................................................25

    Fia suport 3.3. Multiplexoare. Implementarea funciilor logice cu multiplexoare .............25Tema 3. Circuite logice combinaionale....................................................................................28

    Fia suport 3.4. Demultiplexorul...........................................................................................28Tema 3. Circuite logice combinaionale....................................................................................30

    Fia suport 3.5. Comparatorul digital....................................................................................30Tema 3. Circuite logice combinaionale....................................................................................31

    Fia suport 3.6. Detectorul de paritate...................................................................................31Tema 4. Circuite logice secveniale...........................................................................................33

    Fia suport 4.1. Bistabile de tip R-S, D, J-K, T ....................................................................33Tema 4. Circuite logice secveniale...........................................................................................37

    Fia suport 4.2. Numrtoare.................................................................................................37Tema 4. Circuite logice secveniale...........................................................................................41

    Fia suport 4.3. Registre de deplasare ...................................................................................41V. Bibliografie...............................................................................................................................45

    3

  • I. IntroducereMaterialele de predare reprezint o resurs suport pentru activitatea de predare, instrumente auxiliare care includ un mesaj sau o informaie didactic.

    Prezentul material de predare, se adreseaz cadrelor didactice care predau n cadrul liceelor tehnologice, domeniul Electronic, automatizri, calificarea Tehnician n automatizri.

    El a fost elaborat pentru modulul Circuite logice integrate n automatizri, ce se desfoar n 33 ore, n urmtoarea structur:

    Activiti de predare 17 ore

    Laborator tehnologic 16 ore

    Competene vizate/ rezultate ale nvrii

    Tem Fi suport

    Identific circuitele logice

    integrate dup criterii de

    clasificare

    Tema 1 Funcii logice; forme de reprezentare a funciilor logice

    Fia 1.1Funcii logice Fia 1.2 Forme de reprezentare a funciilor logice

    Tema 2 Pori logice Fia 2.1 Pori logice

    Fia 2.2 Implementarea funciilor logice cu pori logice

    Tema 3 Circuite logice

    combinaionale

    Fia 3.1 CodificatoareFia 3.2 DecodificatoareFia 3.3 Multiplexoare. Implementarea funciilor logice cu multiplexoareFia 3.4 DemultiplexoareFia 3.5 ComparatorulFia 3.6 Detectorul de

    paritate Tema 4 Circuite logice

    secveniale

    Fia 4.1Bistabile de tip R-S,

    D, J-K, TFia 4.2 NumrtoareFia 4.3 Registre de deplasare

    Tema 2 Pori logice Fia 2.1 Pori logice

    Fia 2.2 Implementarea funciilor logice cu pori logice

    Tema 3 Circuite logice Fia 3.1 Codificatoare

  • Verific funcionarea

    circuitelor logice integrate

    combinaionale Fia 3.2 DecodificatoareFia 3.3 Multiplexoare. Implementarea funciilor logice cu multiplexoareFia 3.4 DemultiplexoareFia 3.5 ComparatorulFia 3.6 Detectorul de

    paritate Tema 4 Circuite logice

    secveniale

    Fia 4.1Bistabile de tip R-S, D, J-K, TFia 4.2 NumrtoareFia 4.3 Registre de deplasare

    Realizeaz practic i/sau prin simulare montaje cu circuite logice utilizate n automatizri.

    Tema 2 Pori logice Fia 2.1 Pori logiceFia 2.2 Implementarea funciilor logice cu pori logice

    Tema 3 Circuite logice

    combinaionale

    Fia 3.1 CodificatoareFia 3.2 DecodificatoareFia 3.3 Multiplexoare. Implementarea funciilor logice cu multiplexoareFia 3.4 DemultiplexoareFia 2.2 ComparatorulFia 3.6 Detectorul de paritate

    Tema 4 Circuite logice

    secveniale

    Fia 4.1Bistabile de tip R-S, D, J-K, TFia 4.2 NumrtoareFia 4.3 Registre de deplasare

    5

  • II. Documente necesare pentru activitatea de predarePentru predarea coninuturilor abordate n cadrul materialului de predare cadrul

    didactic are obligaia de a studia urmtoarele documente:

    Standardul de Pregtire Profesional pentru calificarea Tehnician echipamente de calcul, nivelul 3 avansat www.tvet.ro, seciunea SPP sau www.edu.ro , seciunea nvmnt preuniversitar

    Curriculum pentru calificarea Tehnician echipamente de calcul, nivelul 3 avansat www.tvet.ro, seciunea Curriculum sau www.edu.ro , seciunea nvmnt preuniversitar

    Alte surse pot fi:

    www.allaboutcircuits.com/ vol_4

    John F. Wakerly, Circuite Digitale, principiile i practicile folosite n proiectare, Editura Teora, 2002

    Toace, Gheorghe, Nicula, Dan, Electronica digital, Editura tehnic,Bucureti, 2005

    Cataloage de circuite integrate digitale

    Trifu, Adriana: Electronic digital, Ed. Economic, 2001

    Crengua Lcrmioara Oprea, Strategii didactice interactive, editura didactic i pedagogic, 2009

    Ion Ovidiu Pinioar, Cominicarea eficient, ediia a IIa revizuit i adugit, editura POLIROM 2004

    6

  • III. Resurse

    Tema 1. Funcii logice; forme de reprezentare a funciilor logice

    Fia suport 1.1 Funcii logice

    Funciile logice sunt funcii de n variabile ce se caracterizeaz prin faptul c att variabilele ct i funcia nu pot lua dect dou valori distincte ( 0 sau 1).Cte funcii de n variabile binare exist?Teorem:

    Numrul N al funciilor de n variabile binare este egal cu 2m, unde m=2n; Pentru n variabile binare (n bii) exist m=2n configuraii distincte.

    Un mod de reprezentare al funciilor logice este tabelul de adevr un tabel care n cooana/coloanele din stnga listeaz toate elementele mulimii valorilor posibile de intrare, iar n coloana/coloanele din dreapta (coloanele de ieire) sunt listate valorile corespunztoare ieirilor.

    1. Funcii de 1 variabil n=1 variabile de intrare (x) m=2n=21=2 configuraii distincte i

    N=2m=22=4 funcii de o variabil (f0, f1, f2 i f3)

    x f0 f1 f2 f30 0 1 0 11 0 0 1 1

    f0(x)=0 funcia ZEROf1(x)= x funcia NOT f2(x)=x funcia DRIVERf3(x)=1 funcia TAUTOLOGIE

    2. Funcii de 2 variabilen=2 variabile de intrare (x, y) m=2n=22=4 configuraii distincte ale variabilelor i

    N=2m=24=16 funcii de 2 variabile (f0, f1, f2 f15)

    x y f0 f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14 f150 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 10 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 11 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 11 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

    Recunoatem:f0(x,y)=0 funcia ZEROf3(x,y)= x funcia NOTf5(x,y)= y funcia NOT

  • f12(x,y)=x funcia DRIVERf10(x,y)=y funcia DRIVERf15(x,y)=1 funcia TAUTOLOGIEAnalizm funciile f8, f7, f14, f1, f6 i f9:

    f8 funcia I (AND) realizeaz produsul logic xy

    x y f8(x,y)=xy0 0 00 1 01 0 01 1 1

    f8 funcia I (AND) ia valoarea 1

    variabilele de intrare iau valoarea 1

    f7 funcia I NEGAT (NAND) realizeaz produsul logic negat yx

    x y f7(x,y)= yx 0 0 10 1 11 0 11 1 0

    f7 funcia I NEGAT (NAND) ia valoarea 0

    variabilele de intrare iau valoarea 1

    f14 funcia SAU (OR) realizeaz suma logic yx +x y f14(x,y)=x+y0 0 00 1 11 0 11 1 1

    f14 funcia SAU (OR) ia valoarea 0

    variabilele de intrare iau valoarea 0

    f1 funcia SAU NEGAT (NOR) realizeaz suma logic negat yx+

    x y f1(x,y)= yx+0 0 10 1 01 0 01 1 0

    f1 funcia SAU NEGAT (NOR) ia valoarea 1

    variabilele de intrare iau valoarea 0

    8

  • f6 funcia SAU EXCLUSIV (XOR) realizeaz suma logic modulo2 yx

    x y f6(x,y)=yx 0 0 00 1 11 0 11 1 0

    f6 funcia SAU EXCLUSIV (XOR) ia valoarea 0

    variabilele de intrare iau valoarea 0 sau valoarea 1

    f9 funcia SAU EXCLUSIV NEGAT (NXOR) realizeaz suma logic modulo2 negat yx

    x y f6(x,y)= yx0 0 10 1 01 0 01 1 1

    f9 funcia SAU EXCLUSIV NEGAT (NXOR) ia valoarea 1

    variabilele de intrare iau valoarea 0 sau valoarea 1 (variabilele de intrare au aceeai valoare).

    Sugestii metodologice:

    UNDE?- n sala de clas sau laboratorul de electronic digital

    CUM?- frontal sau pe grupe- utiliznd ca metode de predare conversaia dirijat, explicaia,

    exerciiul CU CE?

    - Fie de lucru- Retroproiector, videoproiector sau tabl SMART- Materiale interactive de nvare ( lecii n format electronic)

    9

  • Tema 1. Funcii logice; forme de reprezentare a funciilor logice

    Fia suport 1.2 Forme de reprezentare a funciilor logice

    1. Expresia logic booleanf= BABABA ++Se poate prelucra (aduce la o form mai simpl) folosind postulatele i teoremele algebrei logice.

    2. Tabelul de adevr Este un tabel care listeaz n coloana (coloanele) din stnga toate elementele

    mulimii valorilor posibile de intrare configuraiile distincte ale variabilelor de intrare, iar n coloana (coloanele) din dreapta coloanele de ieire, sunt listate valorile corespunztoare ieirilor.

    Sugestii metodologice:CUM? - prin exerciii, conversaie dirijat, explicaie - se dau exemple de funcii logice reprezentate print tabele de adevr i se cere expresia logic a funciei- se cunoate expresia logic a funciei i se deduce reprezentarea funciei prin tabel de adevr- se lucreaz frontal sau pe grupeCU CE?

    - fie de lucru- fie retroproiector, videoproiector sau tabl SMART

    Algoritmul de extragere a funciei logice din tabelul de adevr:1) Se iau n consideraie configuraiile binare pentru care funcia logic ia

    valoarea 1.2) Pentru fiecare configuraie binar considerat la punctul 1) se

    construiete un produs logic n care fiecare variabil binar de intrare apare negat dac aceasta ia valoarea 0, sau nenegat dac variabila ia valoarea 1.

    3) Se sumeaz logic produsele obinute la punctul 2)

    3. Exprimarea analitic prin forme canonice: forma canonic normal disjunctiv (fcnd)

    =

    =

    12

    0

    n

    iii Pf ,

    unde i reprezint valorile funciei din tabelul de adevr, iar iP termenii canonici conjunctivi (mintermeni).

  • Un mintermen este un produs logic care conine toate variabilele luate o dat i numai o dat. Variabila va fi negat dac are valoarea 0, sau nenegat dac are valoarea 1, n cadrul combinaiei corespunztoare mintermenului respectiv.

    forma canonic normal conjunctiv (fcnc)

    =

    =

    12

    0

    n

    iii Sf (se iau n consideraie acei i egali cu 0)

    unde i reprezint valorile funciei din tabelul de adevr, iar iS termenii canonici disjunctivi (maxtermeni).

    Un maxtermen este o sum logic n care fiecare variabil apare o dat i numai o dat. Variabila va fi negat sau nu, dup cum are valoarea 1 sau 0 n combinaia care genereaz maxtermenul respectiv.

    Sugestii metodologiceCUM? - prin exerciii, conversaie dirijat, explicaie - se dau exemple de funcii logice reprezentate print tabele de adevr i se deduce forma canonic normal disjunctiv i/sau fotma canonic normal confunctiv- se cunoate expresia logic a funciei sub form canonic normal disjunctiv i/sau fotma canonic normal confunctiv i se deduce reprezentarea funciei prin tabel de adevr- se pot folosi exerciii de tipul: s se reprezinte sub form de tabel sau canonic normal disjunctiv/ disjunctiv funcia de patru variabile care selecteaz numerele prime / numerele divizibile cu 2/ etc.- se lucreaz frontal sau pe grupe

    CU CE?- fie de lucru- fie retroproiector, videoproiector sau tabl SMART- lecii n format electronic

    4. Forma elementarCBBAf +=

    Termenii formei elementare nu conin toate variabilele de intrare. Forma elementar este dat sau se obine din formele canonice prin minimizare.

    5. Forma neelementar)()()( CACBCBAf ++++=

    Conine negri de mai multe variabile, incluziuni, paranteze. Se prelucreaz i se aplic postulatele i teoremele algebrei booleene.

    11

  • 6. Diagrama Veitch Karnaugh.

    Diagrama Veitch Karnaugh este o reprezentare grafic a tuturor combinaiilor unice ntre variabile. Fiecare termen minimal este reprezentat printr-o celul. Celulele sunt aezate astfel nct dou celule adiacente reprezint termeni minimali ce difer doar printr-o variabil.

    Observaie: i celulele de la extremitile unei linii (sau unei coloane) sunt adiacente, deoarece termenii corespunztori difer doar printr-o variabil.

    Diagrama se completeaz cu valorile 0 sau 1 pe care le ia funcia pentru diverse combinaii ale variabilelor.

    a. funcii de 2 variabileA

    B 0 1

    0 P0 P2

    1 P1 P3

    b. funcii de 3 variabileAB

    C 00 01 11 10

    0 P0 P2 P6 P4

    1 P1 P3 P7 P5

    c. funcii de 4 variabileAB

    CD 00 01 11 10

    00 P0 P4 P12 P8

    01 P1 P5 P13 P9

    11 P3 P7 P15 P11

    10 P2 P6 P14 P10

    12

  • Se precizeaz care este cel mai semnificativ bit i cel mai puin semnificativ bit, pentru toate funciile definite n exemple sau exerciii.

    Minimizarea funcieif= A B C D A B C D A B C D A B C D + + + se face astfel:

    se completeaz diagrama Veitch Karnaugh

    Funcia minimizat este f= B D

    Sugestii metodologice

    CUM? - prin exerciiu, conversaie dirijat, explicaie - se dau exemple de funcii logice reprezentate print tabele de adevr, forma canonic normal disjunctiv i/sau forma canonic normal conjunctiv i se repreprezint funcia sub form de diagram Veitch Karnaugh. Se minimizeaz funcia. Se insist pe importana minimizrii funciei i pe avantajele oferite ( economice, de funcionare) - se lucreaz frontal, individual sau pe grupe

    UNDE?- n sala de clas

    CU CE?- fie de lucru- fie retroproiector, videoproiector sau tabl SMART- materiale de predare interactice ( lecii n format electronic)

    13

  • Tema 2. Pori logice

    Fia suport 2.1. Pori logice; simbol, tabel de adevr, funcionare, parametrii, verificare.

    Porile logice sunt cele mai simple circuite integrate digitale, fcnd parte din categoria circuitelor integrate pe scar mic, SSI ( Small Scale Integration), cu mai puin de 50 de tranzistoare integrate

    Se prezint principalele porile logice:1. Poarta I ( AND)

    Simbol Funcia logic BAf =

    Tabel de adevr Aspect, terminale

    2. Poarta SAU ( OR)Simbol Funcia logic

    BAf +=

    Tabel de adevr Aspect, terminaleA B A+B0 0 00 1 11 0 11 1 1

    3. Poarta inversoare NU Simbol Funcia logic f = A

    A B A*B0 0 00 1 01 0 01 1 1

    A B A*B0 0 00 1 01 0 01 1 1

    A B A*B0 0 00 1 01 0 01 1 1

    A B A*B0 0 00 1 01 0 01 1 1

    AB

    AB

    BA

    A+B

    A A

    14

  • Tabel de adevr Aspect, terminale

    4. Poarta INU ( NAND)

    Simbol Funcia logic BAf =

    Tabel de adevr Aspect, terminale

    5. Poarta SAUNU ( NOR)

    Simbol Funcia logic BAf +=

    A A

    0 11 0

    A B A*B0 0 10 1 11 0 11 1 0

    AAB

    BA

    BA +BA

    15

  • Tabel de adevr Aspect, terminale

    A B A+B0 0 10 1 01 0 01 1 0

    5. Poarta SAUEXCLUSIV( XOR)

    Simbol Funcia logic BAf =

    Tabel de adevr Aspect, terminale

    A B AB

    0 0 00 1 11 0 11 1 0

    Sugestii metodologice

    CUM? - prin conversaie dirijat, explicaie, observaie dirijat - se prezint diverse pori logice sub form de circuite integrate i cataloage de circuite integrate digitale. Se identific circuitele i se asociaz cu simbolul. Elevii completeaz funcia logic i tabelul de adevr. Se face referire la fiele support 1.1 i 1.2- se lucreaz frontal sau pe grupe

    UNDE?- n sala de clas sau n laboratorul de electronic digital

    CU CE?- fie de lucru- fie retroproiector, videoproiector sau tabl SMART- circuite integrate digitale ( CDB 400, CDB 406, 74LS86, etc. )- cataloage de circuite integrate digitale- materiale de nvare interactice ( lecii n format electronic)

    Se prezint i se verific parametrii porilor logice

    BA

    A

    16

  • - nivel logic 0- nivel logic 1- VIH , VOH , IIH , IOH- marginea de zgomot- timpul de propagare tpd- puterea consumat- FAN OUT

    Se verific funcionarea porilor logice

    Sugestii metodologiceCUM? - prin lucrare de laborator, explicaie, observaie dirijat - se prezint diverse pori logice i se verific funcionarea i parametrii- se lucreaz frontal ( prezentarea parametrilor) i pe grupe ( verificarea funcionrii i a parametrilor porilor logice)

    UNDE?- n laboratorul de electronic digital

    CU CE?- fie de laborator- circuite integrate digitale ( CDB 400 sau 7400, CDB 404 sau7404, CDB

    410 sau 7410..)- cataloage de circuite integrate digitale- echipamente necesare verificrii funcionrii i a parametrilor

    porilor logice ( machete de laborator, aparate de msur, surse de alimentare)

    17

  • Tema 2. Pori logice

    Fia suport 2.2. Implementarea funciilor logice cu pori logicen cazul sintezei circuitelor logice combinaionale se cunoate funcia pe care trebuie s o realizeze circuitul i trebuie determinat structura acestuia. Sinteza unui CLC ( circuit logic combinaional) presupune parcurgerea urmtoarelor etape:

    definirea funciei; minimizarea funciei; determinarea schemei circuitului.Schema circuitului poate avea mai multe forme, n funcie de expresia dup care se

    implementeaz funcia: cu pori logice I, SAU, NU (AND, OR, NOT); cu pori I NU (NAND); cu pori SAU NU (NOR).

    Prin implementarea unei funcii logice sau a unui sistem de funcii, se nelege realizarea acestora cu circuite integrate, adic, proiectarea i desenarea schemei cu simbolurile logice asociate circuitelor i calcularea numrului de circuite integrate necesare.Pentru minimizarea implementrii unei funcii logice trebuie:

    s se utilizeze circuite integrate ct mai puin dispersate ca tipuri; s se aleag tipul de circuit integrat cel mai potrivit pentru implementare.Pentru o implementare eficient (care necesit un numr minim de circuite

    integrate), se pleac ntotdeauna de la forma minimizat a funciei (forma elementar).Dup implementarea fuciei logice cu pori logice se realizeaz practic circuitul ( sau

    se simuleaz prin softuri de simulare) i se verific fucionarea circuitului, remediindu-se defectele aprute( de conectivitate, de alimentare, de continuitate a traseelor)

    Sugestii metodologice

    CUM? - prin lucrare de laborator, explicaie, observaie dirijat, exerciii - se prezint diverse funcii logice, apelnd i la fiele suport 1.1 i 1.2

    - se minimizeaz aceste funcii, se proiecteaz i se deseneaz schema circuitului cu simbolurile logice asociate, se calculeaz numrul de circuite integrate nesesare i se realizeaz practic/simulare circuitul, verificndu-se funcionarea lui n comparaie cu tabelul de adevr asociat funciei.

    UNDE?- n laboratorul de electronic digital

    CU CE?- fie de laborator- circuite integrate digitale ( pori logice)/ softuri de simulare- cataloage de circuite integrate digitale- echipamente necesare realizrii circuitelor cu pori logice

  • Tema 3. Circuite logice combinaionale

    Fia suport 3.1. Codificatoare

    Circuitele logice combinaionale (CLC) se caracterizeaz prin faptul c variabilele de ieire depind numai de variabilele de intrare i exist doar n prezena acestora. CLC sunt circuite fr memorie.Ecuaia de funcionare a unui CLC este de forma:

    Yk=fk(xn1,,x1,x0);k= 1,1 m

    Circuitul logic combinaional care furnizeaz la ieiri un cuvnt binar de k bii atunci cnd numai una dintre cele n intrri ale sale este activ, poart denumirea de codificatorCodificatorul zecimal binar: la intrare se aplic datele n sistem zecimal (n = 10), iar laieire apar datele codificate n binar ( k = 4). Numrul cuvintelor generate la ieireacodificatorului este egal cu numrul intrrilor sau liniilor de cuvnt de intrare. Se prezint schema circuitului de codificare zecimal-binar. Se poate nota cu i0, i1,i9 intrrile n codificator i cu A, B, C, D ieirile.Transformarea unui numr zecimal n codul BCD este:

    I A B C D0 (i0) 0 0 0 01 (i1) 0 0 0 12 (i2) 0 0 1 03 (i3) 0 0 1 14 (i4) 0 1 0 05 (i5) 0 1 0 16 (i6) 0 1 1 07 (i7) 0 1 1 18 (i8) 1 0 0 09 (i0) 1 0 0 1

    Se prezint codificatoare: aspect, funcionare ( Ex:se prezint codificatorul prioritar 74148, cu intrrile0,1,2,.7, i ieirile Y0, Y1 i Y2, toate active pe 0 logic. Fiecrei intrri i este atribuit o prioritate, care crete cu numrul intrrii. Se realizeaz tabelul de adevr, n urma observrii funcionrii circutului.

    ym - 1

    y1

    y0

    xn - 1

    x1

    x0

    CLC::.

  • Sugestii metodologice

    CUM? - prin explicaie, observaie dirijat, lucrare practic de laborator - studiu de caz: se propune realizarea unui codificator n binar a numerelor zecimale de la 0 la 15 realizat cu circuitul integrat 74148- se poate realiza i practic sau prin simulare, unde permite baza material, a circuitului obinut i verificarea funcionrii acestuia

    UNDE?- n laboratorul de electronic digital/ laboratorul de informatic pentru simulare

    CU CE?- Fie de lucru- fie de laborator- circuite integrate digitale ( codificatoare, circuitul 74148)/ soft de

    simulare- cataloage de circuite integrate digitale- echipamente necesare realizrii lucrrii de laborator pentru studiul

    funcionrii codificatorului

    20

  • Tema 3. Circuite logice combinaionale

    Fia suport 3.2. Decodificatoare

    Decodificatorul reprezint un circuit logic combinaional (CLC), cu n intrri i un numr de 2n ieiri. Dac la intrrile decodificatorului se aplic o anumit combinaie logic, numai una dintre ieiri este activat.

    - Se prezint circuite integrate decodificatoare: aspect, simbol, marcaj, terminale- Se prezint structura unui decodificator i se explic funcionarea. Se apeleaz la cunotinele anterioare prezentate n fiele support 2.1, 2.2.

    Decodificatorul binar-zecimal realizeaz conversia numrului de la intrare, prezentat n cod binar, n echivalentul zecimal. El are un numr de 4 intrri i 10 ieiri.

    n urmtoarea figur se prezint structura unui decodificator tipic binar zecimal, realizat pe baza porilor logice de tip NAND:

    2n ieiri

    O1 O

    2 O

    2n

    n intrri

    DECODIFICATOR

    I1 I

    2 I

    n

  • Codul 0111 de la intrare selecteaz ieirea corespunztoare cifrei zecimale 7

    Se studiaz funcionarea decodificatorului binar zecimal

    Se pot deduc utilizrile circuitului n automatizri ( n circuite de selecie,etc).

    Se completeaz tabelul de adevr pentru decodificatorul binar - zecimal.

    INTRARI IEIRI32 22 12 02 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

    A B C D0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 10 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 10 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 10 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 10 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 10 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 11 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 11 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0

    Din tabelul de adevr se va observa c numai una din ieirele zecimale este activ (nivel logic 0) pentru cele 16 stri ale codului binar. Acest tip de decodificator se folosete pentru extragerea informaiei din decadele de numrare si comanda afirii numerice zecimale.

    Alt tip de decodificator este decodificatorul pentru afiajul pe 7 segmente. Tabelul de adevr este:

    22

  • I3 I2 I1 I0 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D00 0 0 0 1 1 1 0 1 1 10 0 0 1 0 0 1 0 0 1 00 0 1 0 1 0 1 1 1 0 10 0 1 1 1 1 0 1 1 0 10 1 0 0 0 1 0 1 1 1 00 1 0 1 1 1 0 1 0 1 10 1 1 0 1 1 1 1 0 1 10 1 1 1 0 1 0 0 1 0 11 0 0 0 1 1 1 1 1 1 11 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1

    A fost evideniat linia pentru aprinderea cifrei 3

    Sugestii metodologice

    Se pot utiliza i alte structuri interne ale decodificatorului

    CUM?- nvare prin descoperire dirijat, explicaie- frontal sau pe grupe- prin lucrare practic de laborator/ simulare - avnd n vedere numrul mic de ore , la lucrarea de laborator se poate cupla studiul codificatorului cu studiul decodificatorului sau decodificatorul cu demultiplexorul

    CU CE?- fie retroproiector, videoproiector sau tabl SMART- decodificatoare ( CDB 442E, CDB 74154)/ soft de simulare - cataloage pentru componente electronice digitale- platform experimental pentru studiul decodificatoarelor

    UNDE?

    D0

    D1

    D3

    D4

    D2

    D5

    D6

    23

  • - n laboratorul de electronic digital/ laboratorul de informatic (pentru simulare)

    24

  • Tema 3. Circuite logice combinaionale

    Fia suport 3.3. Multiplexoare. Implementarea funciilor logice cu multiplexoare

    Multiplexorul este circuitul logic combinaional care transmite datele de la una din cele m ci de intrare la o cale de ieire unic. Selectarea cii de de intrare se face prin intermediul unui cuvnt binar de selecie cu n bii. ntre numerele m i n exist relaia m = 2n Simbolul multiplexorului este I1 I2 Im

    Implementarea circuitului unui MUX (simplificat la 4 intrari) este dat n figura urmtoare, obtinut prin sinteza funciei f conform expresiei:f = E * (A * B * D0 + A * B* D1 + A * B* D2 + A * B * D3)

    MUXA

    1

    ...A

    n

    W

  • Se completeaz tabelul de adevr

    Enable Cod de adres Ieire E A B W0 0 0 D00 0 1 D10 1 0 D20 1 1 D31 X X Blocat

    Sugestii metodologice

    CUM?- nvare prin descoperire dirijat. Se face apel i la fiele suport 1.1, 1.2, 2.2- problematizare : sinteza funciei pentru opt intrri i tabelul de adevr corespunztor- frontal sau pe grupe

    CU CE?- fie de lucru- fie retroproiector, videoproiector sau tabl SMART- lecii n format electronic

    Tipuri de multiplexoare:

    - 74150 cu 16 intrri de date- 74151 cu 8 intrri de date- 74152 cu 8 intrri de date, fr intrare de validare- 74157 cuadruplu cu 2 intrri de date

    Se studiaz funcionarea multiplexorului i se deduc utilizrile lui n automatizriSe implementeaz diverse funcii, reprezentate prin forma canonic disjunctiv, cu mulltiplexor. Exemplu . f ( A, B ) = P0+P2

    26

  • Sugestii metodologice

    CUM?- nvare prin descoperire dirijat, explicaie- frontal sau pe grupe- lucrare practic de laborator Studiul multiplexorului ( se poate

    simula funcionarea multiplexorului)- miniproiect cu tema: Principalele aplicaii ale multiplexorului n automatizri ( selecie secvenial, conversie paralel-serie, transmisia datelor pe un singur canal, implementarea memoriilor, etc)

    CU CE?- fie retroproiector, videoproiector sau tabl SMART- multiplexoare- cataloage pentru componente electronice digitale- platform experimental pentru studiul multiplexoarelor- soft pentru simulare

    UNDE?- n laboratorul de electronic digital ( n laboratorul de informatic pentru simulare)- activitate de documentare n bibliotec sau folosind internetul n afara orelor de curs

    27

  • Tema 3. Circuite logice combinaionale

    Fia suport 3.4. Demultiplexorul

    Demultiplexorul este circutul logic combinaional care permite transmiterea datelor de pe o cale de intrare D pe una din cele m ci de ieire, selectate prin cele n linii de cod de adres. ntre numerele m i n exist relaia m = 2n

    O1 O2 Om

    Selectarea unei anumite ci de ieire se face prin aplicarea cuvntului de adres corespunztor la intrrile A1........ An

    La schema logic a unui decodificator, vezi fia suport 3.2, liniile de intrare devin linii de cod de adres i se adaud o linie de intrare de date, notat cu D, obinndu-se astfel schema logic a unui demultiplexor.

    Se completeaz tabelul de adevr pentru n = 2.

    Intrarea de date D

    Codul de adresA B

    O0 O1 O2 O3

    0 sau 1 0 0 D0 sau 1 0 1 D0 sau 1 1 0 D0 sau 1 1 1 D

    Tipuri de demultiplexoare:

    - demultiplexor cu 3 intrri de adres ( CDB 442E, 7445, 74141, 74145 ) - demultiplexor dublu cu 2 intrri de adres (74155 cu etaj de ieire totempole, 74156 cu etaj de ieire cu colectorul n gol)- 74154 cu 2 intrri i 16 ieiri

    Se studiaz funcionarea demultiplexorului i se deduc utilizrile lui n automatizri.

    Sugestii metodologice

    CUM?- nvare prin descoperire dirijat, explicaie

    A1

    .

    ...A

    n

    DEMUX

    D

  • - frontal sau pe grupe- lucrare practic de laborator sau simularea funcionrii

    demultiplexorului- miniproiect cu tema : Extinderea capacitii unui demultiplexor

    standard sau Utilizarea demultiplexorului n automatizri

    CU CE?- fie retroproiector, videoproiector sau tabl SMART- demultiplexoare- cataloage pentru componente electronice digitale- platform experimental pentru studiul demultiplexoarelor

    sau soft pentru simulare

    UNDE?- n laboratorul de electronic digital ( laboratorul de informatic, pentru simulare)- activitate de documentare n bibliotec sau acas n afara orelor de curs

    29

  • Tema 3. Circuite logice combinaionale

    Fia suport 3.5. Comparatorul digital

    Comparatorul digital este circuitul logic combinaional care realizeaz determinarea valorii relative a dou numere binare A i B. Mrimile de intrare ale comparatorului sunt cei n bii ai fiecruia dintre cele dou numere, iar cele trei ieiri au rolul de a indica una dintre relaiile A = B, A < B, A > B care este adevrat.

    Considernd A i B numere de un bit se construiesc urmtoare funcii:Pentru A = B : BAf =Pentru A > B : BAf =Pentru A < B : ABf =Funciile iau valoarea 1 logic dac este indeplinit condiia pus.Se implementeaz o variant a comparatorului digital pentru un bit, innd cont de funciile de mai sus i se explic funcionarea.

    Se extinde pentru un comapator digital pentru un numr cu mai muli biiSe prezint comparatoare digitale ( 7485 2 comparatoare de cte 4 bii, etc) i se enumer cteva utilizri

    Sugestii metodologice

    CUM?- conversaie dirijat, problematizare, explicaie- frontal

    CU CE?- fie retroproiector, videoproiector sau tabl SMART- comparatoare digitale- cataloage pentru componente electronice digitale- lecii n format electronic

    UNDE?- n sala de clas sau n laboratorul de electronic digital

    AB

  • Tema 3. Circuite logice combinaionale

    Fia suport 3.6. Detectorul de paritate

    Detectorul de paritate au rolul de a determina paritatea sau imparitatea numrului de variabile de intrare egale cu 1 logic. Sunt utilizate la detectarea erorilor n transmisia datelor.

    Realizarea acestui circuit se bazeaz pe proprietatea porii logice SAU-EXCLUSIV de a rspunde prin 1 logic atunci cnd una dintre intrri este 1 logic i cea de-a doua n 0 logic ( numr impar de 1) sau prin 0 logic atunci cnd ambele intrri sunt n 1 logic ( numr par de 1).

    Detector de paritate pentru 4 variabile de intrare: se folosesc trei pori SAU-EXCLUSIV

    Se completeaz tabelul de adevr pentru circuitul prezentat i se constat c ieirea CLC-ului se afl n 0 logic numai atunci cnd la intrare exist un numr par de 1 logic.Se prezint detectorul i generatorul de paritate integrat de uz general pe 8 bii, 74180.

    Sugestii metodologice

    CUM?- conversaie euristic, problematizare, explicaie- frontal i/sau pe grupe- exerciii de completare a tabelului de adevr- se folosesc i fiele suport 1.1, 1.2, 2.1, 2.2- miniproiect cu tema Extinderea detectorului de paritate pentru 8

    variabile de intrare ( individual sau pe grupe de 2,3 elevi)

    CU CE?- fie retroproiector, videoproiector sau tabl SMART

    BA

    A

    A

    DC

    C

    BA

    A

  • - fie de lucru- detector de paritate 74180- cataloage pentru componente electronice digitale- soft pentru simularea funcionrii circuitelor electronice

    digitale

    UNDE?- n sala de clas sau n laboratorul de electronic digital- studiu individual acas sau n bibliotec pentru realizarea

    miniproiectului

    32

  • Tema 4. Circuite logice secveniale

    Fia suport 4.1. Bistabile de tip R-S, D, J-K, T

    Circuitele logice secveniale sunt circuite cu pori logice la care starea ieirilor depinde att de starea intrrilor ct i de starea anterioar a ieirilor. Datorit reaciei ce apare n aceste circuite ele posed un comportament parial independent de semnalele aplicate la intrare.

    Se prezint cel mai simplu element de memorare ce poate fi construit pornind de la circuite logice elementare ( NAND, NOR sau alt tip de poart logic elementar).

    Se studiaz funcionarea acestui circuit ( celul de memorare asincron)Se completeaz tabelul de adevr

    S R Qn+1 Qn+10 0 Qn Qn1 0 1 00 1 0 11 1 Stare de nedeterminare

    Se completeaz schema cu o intrare pentru semnalul de ceas ( CLOCK) i circuitul logic combinaional adecvat i se studiaz funcionarea celulei de memorare sincron

    Sugestii metodologice

    CUM?- conversaie dirijat, problematizare, explicaie- demonstraie experimental- frontal

    CU CE?- fie retroproiector, videoproiector sau tabl SMART- celul de memorare - machet experimental de laborator pentru studiul celulei de

    memorare

    UNDE?- n laboratorul de electronic digital

    R

    S

    Q

    Q

  • 1. Bistabilul de tip R S

    Simbol

    Schema electronic

    Tabel de adevr

    CLK S R Qn+1 Qn+1Da 0 0 Qn QnDa 1 0 1 0Da 0 1 0 1Da 1 1 Stare de nedeterminareNu X X Qn Qn

    De evitat marele dezavantaj al bistabilului R-S: existena strii de nedeterminare ce se manifest atunci cnd ambele intrri sunt active.

    2. Bistabil de tip D

    Dac R = S atunci bistabilul de tip R-S se transform ntr-un bistabil de tip D. Simbol :

    Tabel de adevr

    CLK D Qn+1Da 0 0Da 1 1Nu X Qn

    R S

    Q Q

    CLK

    D

    Q Q

    CLK

    34

  • Se elimin starea de nedeterminare. Bistabilul D ntrzie datele de la intrare cu un tact.

    3. Bistabil de tip J-KRelund n discuie bistabilul de tip R-S i adugnd o bucl de reacie suplimentar, se poate construi un bistabil cu dou intrri ce comut deterministSe prezint schema logic de principiu i simbolul

    Se studiaz funcionarea i se construiete tabelul de adevr

    CLK J K Qn+1 Qn+1Nu X X Qn QnDa 0 0 Qn QnDa 0 1 0 1Da 1 0 1 0

    Da 1 1 QnQn

    4. Bistabil de tip T

    Dac se impune condiia J = K, atunci se va obine un bistabil de tip T

    Se explic funcionarea i se construiete tabelul de adevr Se identific utilizrile bistabililor n tehnica de calcul ( registre de deplasare, numrtoare, divizoare de frecven, etc)Se prezint i se studiaz structura master slave:

    35

  • Sugestii metodologice

    CUM?- conversaie dirijat, observare dirijat, problematizare, explicaie- lucrare practic de laborator sau simulare circuite- frontal i/sau pe grupe

    CU CE?- fie retroproiector, videoproiector sau tabl SMART- tipuri de circuite bistabile R-S, D, J-K, T- machet experimental de laborator pentru studiul circuitelor

    digitale bistabile sau soft de simulare- cataloage de circuite electronice digitale

    UNDE?- n laboratorul de electronic digital

    36

  • Tema 4. Circuite logice secveniale

    Fia suport 4.2. Numrtoare

    Un bistabil T este un circuit, comandat prin T = 1, de numrare binar. Pentru obinerea unui numrtor de capacitate mai mare se folosesc circuite formate din mai multe bistabile de tip T. n funcie de modul de conectare a acestora se definesc dou categorii de numrtoare:- numrtoare asincrone, la care impulsul de ceas nu comut n acelai moment de timp pentru toate celulele de numrare ( bistabil de tip T sau J-K) i la care intrrile de tip T sunt costant egale cu 1 logic.- numrtoare sincrone, carcterizate prin faptul c impulsurile de ceas sunt aplicate simultan i ntotdeauna tuturor bistabililor, iar intrrile de tip T pot lua cele dou valori logice n funcie de tranziia realizat de sistem.Exist i posibilitatea implementrii numrtoarelor pornind de la bistabili de tip D. n acest caz circuitul nu mai este o colecie de automate independente ci formeaz un automat complex, cu o bucl global introdus peste sisteme de ordinul unu (bistabili D) , ceea ce face ca i ordinul acestor tipuri de numrtoare s fie tot doi. Numrul strilor distincte ale unui numrtor format din n bistabile este 2n, deci numrtorul este modulo 2n. Fiecrei stri i se poate asocia cte un cuvnt de cod binar de lungime n, reprezentnd ieirile celor n bistabile pentru starea dat a numrtorului. Codul de numrare este dat de succesiunea cuvintelor de cod asociate strilor numrtorului.

    Numrtoare asincroneSe analizeaz funcionarea unui numrtor asincron cu patru celule de numrareTabelul de succesiune a strilor pentru numrtorul binar de 4 bii este

    Stare Q3 Q2 Q1 Q00 0 0 0 01 0 0 0 12 0 0 1 03 0 0 1 14 0 1 0 05 0 1 0 16 0 1 1 07 0 1 1 18 1 0 0 09 1 0 0 110 1 0 1 011 1 0 1 112 1 1 0 013 1 1 0 114 1 1 1 015 1 1 1 1

    Folosind proprietatea bistabilului JK cu intrrile J = K = 1 de a trece n stareacomplementar la fiecare impuls de tact, pentru realizarea numrtorului se aplic impulsurile de tact bistabilului asociat bitului de rang inferior (Q0). La fiecare comutare

  • din 1 n 0 a acestui bistabil se obine un front negativ care se utilizeaz pentru comandabistabilului asociat bitului urmtor, Q1. Se obine circuitul din figura urmtoare:

    Se prezint numrtorul asincron, cu numrare direct, cu patru celule de numrareSe analizeaz funcionarea i se prezint utilizri ale numrtorului, n special n automatizri.Se construiete diagrama de timp pentru numrtorul prezentat

    Dezavantajul numrtoarelor asincrone este dat de timpul de comutare ridicat(n cazul cel mai defavorabil, suma timpilor de comutare ale tuturor bistabilelor). Deaceea, ele nu se pot utiliza la frecvene nalte. Avantajul const n simplitatea schemeilogice, bistabilele interconectndu-se fr circuite suplimentare.

    Sugestii metodologice

    CUM?- conversaie euristic, problematizare, explicaie. Pentru utilizrile

    numrtoarelor se poate aplica brainstrormingul.- lucrare practic de laborator sau simularea funcionrii- frontal i/sau pe grupe- Se poate da tem de studiu pentru acas Numrtorul asincron

    invers obinut din schema anterioar (pentru elevii care dovedesc aptitudini deosebite pentru utilizarea circuitelor integrate logice)

    CU CE?- fie retroproiector, videoproiector sau tabl SMART- tipuri de numrtoare asincrone ( 7490, 7493, etc.)- machet experimental de laborator pentru studiul

    numrtoarelor

    T

    38

  • - cataloage de circuite electronice digitale- soft pentru simulare- lecii n format electronic

    UNDE?- n laboratorul de electronic digital

    Numrtoare sincrone

    n cazul numrtoarelor sincrone, impulsurile de tact sunt aplicate simultan latoate bistabilele, care vor comuta n acelai timp, deci nu succesiv ca n cazul numrtoarelor asincrone. Se elimin astfel ntrzierile cumulative datorit bistabilelor, frecvena de lucru nefiind limitat dect de ntrzierea datorat unui singur bistabil i dentrzierea introdus de porile logice adugate.Considerm un numrtor binar de 4 bii (modulo 16). Pentru realizarea acestuian varianta sincron cu bistabile de tip J-K conectate ca bistabile T, consultm tabelulde succesiune a strilor. Se poate observa c un anumit bistabil din numrtor,cu excepia bistabilului Q0, care comut la fiecare impuls de tact, comut numaiatunci cnd toate bistabilele de ordin inferior au ieirea 1 logic n starea anterioar.De exemplu, Q3 comut atunci cnd Q2, Q1, Q0 sunt la 1 logic n starea anterioar.Din aceast observaie, rezult ecuaiile intrrilor bistabilelor J-K:J0 = K0 = 1J1 = K1 = Q0J2 = K2 = Q0 Q1J3 = K3 = Q0 Q1 Q2 care se mai pot scrie i n felul urmtor:J0 = K0 = 1J1 = K1 = Q0J2 = K2 = Q0 J1J3 = K3 = Q2 J2

    Rezult schema logic a unui numrtor sincron cu patru celule de numrare, cu numrare n sens direct:

    Circuitul mai are o intrare pentru semnalul de tergere asincron, notat de obicei cu CL ( CLEARE) sau RESET. Pentru proiectarea unui numrtor cu lungimea ciclului de numrare mai mic

    39

  • dect 2n (unde n este numrul de bistabile), sau pentru numrarea ntr-un alt cod, se pot utiliza diagramele Karnaugh i tabelele adevr ale bistabilelor pentru determinareaecuaiilor intrrilor bistabilelor. Modul de funcionare al numrtorului este completspecificat prin secvena de numrare, care reprezint succesiunea de stri ale acestuia.Din secvena de numrare se pot ntocmi tabelele de adevr ale bistabilelor, de underezult funciile de comand (ecuaiile intrrilor).Se poate studia funcionarea numrtorului asincron 74193, i cu numrare n cod BCD.

    Sugestii metodologice

    CUM?- conversaie euristic, problematizare, explicaie, observaie dirijat.

    Pentru utilizrile numrtoarelor se poate aplica brainstrormingul.- lucrare practic de laborator sau simularea funcionrii

    numrtoarelor sincrone- frontal i/sau pe grupe- Se poate da tem de studiu pentru acas Numrtorul sincron cu

    numrae n cod BCD (pentru elevii care dovedesc aptitudini deosebite pentru utilizarea circuitelor integrate logice) sau miniproiect cu tema Obinerea unui divizor de frecven cu 2, 4, etc utilizat n echipamente de automatizare

    CU CE?- fie retroproiector, videoproiector sau tabl SMART- tipuri de numrtoare sincrone (74193, etc.)- machet experimental de laborator pentru studiul

    numrtoarelor sau soft de simulare- cataloage de circuite electronice digitale

    UNDE?- n laboratorul de electronic digital

    40

  • Tema 4. Circuite logice secveniale

    Fia suport 4.3. Registre de deplasare

    Un bistabil master-slave poate fi extins formnd o structur cu un numr par de latch-uri. Se obine un registru de deplasare serie. Utiliznd bistabili de tip master-slave se poate realiza i o extensie serie-paralel, sub forma registrului paralel de stocare. De asemenea se pot concepe i structuri n care, prin modul n care sunt interconectate bistabilele de tip D, cu ajutorul unor circuite logice combinaionale, s se poat obine att registre serie, ct i paralel, cu funcia controlat de intrri de selecie.

    Registre de deplasare serieUn registru de deplasare serie de patru bii este format din opt latch-uri, patru de tip master, patru de tip slave (adic patru bistabili master-slave de tip D), conectate n cascad

    Datorit modului de interconecatre a celor patru bistabili i a aplicrii ceasului simultan ntregul ansamblu comut astfel:

    DINn = Q0n+1 , Q0n = Q1n+1 , Q1n = Q2n+1, Q2n = Q3n+1= DOUTn+1, deci DOUTn = DINn-4

    Registre de deplasare paralelUn registru paralel, de stocare, reprezint o colecie de bistabili de tip D acionai sincron de un semnal de ceas. Funcia principal a unui registru paralel este aceea de stocare temporar a unor configuraii binare ntr-o zon uor accesibil prelucrrii, este o memorie al crei coninut are o dinamic puternic.

    Seriile uzuale de circuite integrate conin registre cu un numr de patru pn la opt celule de memorare.

    Registre mixteRealizeaz deplasarea datelor att serie ct i paralelExemplu: circuitul 74194 care poate realiza att deplasarea serie de la stnga la dreapta, deplasarea serie de la dreapta la stnga i ncrcarea paralel, n funcie de codul de selecie a intrrilor S0 S1. Se analizeaz funcionarea circuitului

    D0 Q

    0

    CLK

    D1 Q

    1

    CLK

    D2 Q

    2

    CLK

    D3 Q

    3

    CLK

    DIN

    CLK

    DOUT

    CLK D

    Q

    I0

    Q0

    CLK D

    Q

    I1

    Q1

    CLK D

    Q

    In

    Qn

    CLK

  • Sugestii metodologice

    CUM?- conversaie euristic, problematizare, explicaie, observaie dirijat.

    Se folosesc i fiele suport 1.1, 2.1, 2.2, 4.2 ( funcii logice, pori logice, bistabilul de tip D) pentru schema de principiu a unui registru de deplasare i pentu analiza funcionrii circuitului 74194.

    - Exerciii de tipul: prezentai nivelul ieirilor registrului de deplasare ........ dup 2 ( 3, 4,5,etc.) impulsuri de ceas dac la intrare se aplic secvena 11001011.......Se specific tipul registrului ( serie, paralel sau mixt) i se d codul de selecie a funcionrii pentru registrele de deplasare mixt.

    - lucrare practic de laborator Studiul registrelor de deplasare- frontal i/sau pe grupe- Se poate face un mini proiect cu tema Utilizrile registrelor de

    deplasare n automatizri

    CU CE?- fie retroproiector, videoproiector sau tabl SMART- tipuri de registre de deplasare (8T10, 74194, etc.)- machet experimental de laborator pentru studiul

    registrelor de deplasare- soft pentru simularea funcionrii registrelor de deplasare- cataloage de circuite electronice digitale

    UNDE?- n laboratorul de electronic digital

    Q

    CLK CL

    I0(3)

    Q

    CLK CL

    I1(4)

    Q

    CLK CL

    I2(5)

    Q

    CLK CL

    I3(6)

    S0 (9)

    S1(10)

    RI(2) LI(7)

    Q3(12)

    (RO)Q

    1(14) Q

    2(13)Q

    0(15)

    (LO)

    CLK(11)

    )1(CL

    42

  • 43

  • Unitatea de nvmnt __________________

    Fia rezumat

    Clasa ________________ Profesor______________________

    Nr. Crt.

    Nume i prenume

    elev

    Competena 1 Competena 2 Competena 3 Observaii

    A 1 A 2 A X A 1 A 2 A 3 A 1 A 2 A 3

    1 zz.ll.aaaa1234...Y

    1 zz.ll.aaaa reprezint data la care elevul a demonstrat c a dobndit cunotinele, abilitile i atitudinile vizate prin activitatea respectiv

  • V. Bibliografie

    1. Gheorghe M. tefan, Ioan V. Drghici, Tiberiu Murean, Eneia Barbu, (1983), Circuite integrate digitale, Bucureti: Editura didactic i pedagogic

    2. Albu, Ion. (2008). Componente electronice. La www.unsite.ro/pag.html, 3. Decodificatoare, codificatore, multiplexoare la www.utm.md4. www.ee.tuiasi.ro 5. John F. Wakerly, ( 2002), Circuite digitale, principiile i practicile folosite n

    proiectare, editura TEORA6. www.allaboutcircuits.com/ vol_4

    I. IntroducereII. Documente necesare pentru activitatea de predareIII. ResurseTema 1. Funcii logice; forme de reprezentare a funciilor logiceFia suport 1.1 Funcii logiceTema 1. Funcii logice; forme de reprezentare a funciilor logiceFia suport 1.2 Forme de reprezentare a funciilor logice

    Tema 2. Pori logiceFia suport 2.1. Pori logice; simbol, tabel de adevr, funcionare, parametrii, verificare.

    Tema 2. Pori logiceFia suport 2.2. Implementarea funciilor logice cu pori logice

    Tema 3. Circuite logice combinaionaleFia suport 3.1. Codificatoare

    Tema 3. Circuite logice combinaionaleFia suport 3.2. Decodificatoare

    Tema 3. Circuite logice combinaionaleFia suport 3.3. Multiplexoare. Implementarea funciilor logice cu multiplexoare

    Tema 3. Circuite logice combinaionaleFia suport 3.4. Demultiplexorul

    Tema 3. Circuite logice combinaionaleFia suport 3.5. Comparatorul digital

    Tema 3. Circuite logice combinaionaleFia suport 3.6. Detectorul de paritate

    Tema 4. Circuite logice secvenialeFia suport 4.1. Bistabile de tip R-S, D, J-K, T

    Tema 4. Circuite logice secvenialeFia suport 4.2. Numrtoare

    Tema 4. Circuite logice secvenialeFia suport 4.3. Registre de deplasare

    V. Bibliografie