D2 |
Integrované
obvody TTL, používané v praktiku: |
V integrovaných obvodoch (io) je na malej
plôške
kremíku vytvorené mnoho tranzistorov, diód a odporov. (Napr. v obvode
7400
- štvornásobnom hradle NAND - je 16 tranzistorov, 4 diódy a 16
odporov).
Integrované obvody sú umiestnené v púzdre z plastickej hmoty . Na
jednej
strane púzdra je špecialny zárez, ktorý
slúži
k správnej orientácii púzdra. Keď by sme púzdro napr. pri zasúvaní do
objímky
otočili, prepólovali by sme prívody napájacieho napätia a mohli by sme
zničiť obvod.
|
Kombinačné
obvody: |
V praktiku máme k dispozícii :
-
7400 - štvorica dvojvstupových členov
NAND;.
-
7403 štvorica dvojvstupových členov NAND s
odojeným
kolektorom (7400 a 7403 sú vývodovo zhodné);
-
7404 - šestica invertorov;
-
7410 - trojica trojvstupových logických
členov NAND;
-
7420 - dvojica štvorvstupových logických
členov NAND;
-
7440 - dvojica štvorvstupových výkonových
logických
členov NAND (zapojenie zhodné s 7420) ;
-
7442 - prevodník z kódu BCD na kód jeden z
desiatich.
Signál L sa objaví len na jednom výstupe, pokiaľ kombinácia na vstupoch
zodpovedá dvojkovému zápisu čísiel 0 až 9.
Obr.2-1.
-
7400 štvorica dvojvstupových členov
NAND;
-
7403 štvorica dvojvstupových členov
NAND s odpojeným
kolektorom (7400 a 7403 sú vývodovo zhodné)
|
|
|
Obr.2-2.
7404 - Šestica logických členov
negácie (invertorov)
|
|
Obr. 2-3.
-
7410 - trojica trojvstupových
logických členov NAND;
-
7420 - dvojica štvorvstupových
logických členov NAND;
-
7440 - dvojica štvorvstupových
výkonových logických
členov NAND (zapojenie zhodné s 7420);
7430 - osemvstupový logický člen NAND.
|
Obr. 2-4. 7442 -
prevodník kódu BCD
na kód jeden z desatich.
|
|
Integrované
obvody na báze preklápacich obvodov: |
-
7474 - 2 preklápacie obvody typu D
(nezávislé). Na rozdiel
od RS obvodu v preklápacom obvode typu D
o budúcom stave Qt+1 rozhoduje stav na vstupe D. K zmene
stavu
na výstupe dochádza synchronizovane s výskytom hodinového impulzu
(clock)
na vstupe C (v okamihu prechodu z nízkej úrovne L t.j. pri kladnej
konvencii
TTL z logickej nuly do vysokej napäťovej úrovne H t.j. pri kladnej
konvencii
TTL do logickej jedničky, čo sa označuje symbolom L->H). Okrem
vstupov
C a D má každý preklápací obvod ešte vstupy R a S, ktoré bez ohľadu na
vstupy C, D umožňujú nastaviť stav preklápacieho obvodu, podobne ako u
obvodu typu RS. Krúžok pri stupe R a S v schematickej značke znamená,
že
aktívnou úrovňou je nula (úroveň L). Nula (úroveň L) na vstupe R a S je
neprípustná. Názorne je funkcia obvodu vidieť z tabuľky stavov. Symbol
X znamená, že na stave nezáleží. Preklápacie obvody majú vyvedený
priamy
a negovaný výstup.
|
Obr. 2-5
7474 – dvojica preklápacich obvodov D
(príklad dvojstupňového
preklápacieho obvodu s dynamickym ovládaním čelom impulzu
L->H)
|
-
7475 - štvorica preklápacich obvodov typu
D, realizovaná
ako 2 dvojice. Každá dvojica má spoločný hodinový vstup. Funkcia obvodu
sa podstatne odlišuje od obvodu 7474. Pokiaľ je na hodinovom vstupe C
jednička
(úroveň H) stav preklápacieho obvodu sa mení podľa hodnoty na vstupe D.
Akonáhle sa na vstupe C objaví nula stav preklápacieho obvodu na vstupe
D sa nemôže zmeniť. Praklápacie obvody majú vyvedené priame a negované
výstupy.
|
Obr. 2-6
7475 – štvorica preklápacich
obvodov D (príklad jednostupňového
preklápacieho obvodu – záchytného obvodu (latch) riadeného
úrovňou,
teda so statickým ovládaním)
|
-
7472 - preklápací obvod typu JK. O
stave výstupu
preklápacieho obvodu Qt+1 po
skončení impulzu na hodinovom vstupe (impulz L-> H->L - zo stavu
L do stavu
H a naspäť do stavu L) rozhodujú dva nezávislé vstupy J a K. Vstup J
(K)
preklápacieho obvodu je ovládaný logickým súčinom stavov na troch
vstupoch
J1, J2, J3 (K1, K2, K3) integrovaného obvodu.
Obr. 2-7 7472 -
preklápací obvod
JK (príklad dvojstupňovéhopreklápacieho
obvodu riadeného úrovňou, teda so statickým
ovládaním). Počas pôsobenia úrovne H na vstupe C pôsobia signály J
a K na vstup prvého stupňa (master) a vstup druhého stupňa (slave)
je zablokovaný. Po skončení trvania impulzu na vstupe C, t.j. pri
úrovni
L na vstupe C sa výstup z prvého stupňa - master prenesie na druhý
stupeň
- slave . Počas tejto operácie je časť obvodu - slave odizolovaná od
vstupov
obvodu J a K.
|
7490 - asynchronne desiatkové (označenie
CT10) počítadlo. Skladá sa z dvoch počítadiel:
-
z počítadla do 2 so vstupom A a s
výstupom QA
,
-
z počítadla
do 5 so vstupom
B s výstupmi QB, QC, QD.
Spojením oboch počítadiel (napríklad
prepojením
výstupu QA na vstup B) získame počítadlo do 10 so vstupom A
a výstupmi QA, QB, QC, QD.
Obe počítadlá majú spoločné výstupy pre nastavenie počiatočného stavu
do
0 (reset - realizovaný logickým súčinom na vstupoch R01aR02)
a do 9 (preset - realizovaný logickým súčinom na vstupoch R91
a R92).
Obr. 2-8
7490 - asynchrónné
desiatkové (BCD) počítadlo a tabuľka objasňujúca funkciu nulovacich a
nastavovacich
vstupov.
|
-
7493 - asynchronne dvojkové (binárne -
označenie
CT2) počítadlo. Skladá sa z dvoch počítadiel:
-
z počítadla do 2 so vstupom A a s
výstupom QA
,
-
z počítadla do 5 so vstupom B s výstupom
QB,
QC, QD.
Spojením oboch počítadiel (napríklad
prepojením
výstupu QA na vstup B) získame počítadlo do 16 so vstupom A
a výstupmi QA, QB, QC, QD.
Obe počítadlá majú spoločné výstupy pre nastavenie počiatočného stavu
do
0 (reset - realizovaný logickým súčinom na vstupoch R01
a R02).
Obr. 2-9
-
7493 - asynchrónné binárne
počítadlo
-
a tabuľka objasňujúca funkciu
nulovacich vstupov.
|
-
74192 (synchrónne
obojsmerne desiatkové počítadlo) a
-
74193 (synchrónne obojsmerne dvojkové
počítadlo)
sú synchrónne obojsmerne štvorstupňové
počítadlá.
Synchrónna činnosť znamená, že výstupy (QA, QB,
QC, QD) sa preklápajú približne súčastne, a to po
príchode registrovaných impulzov na vstupy CD alebo CU. Tým sa líšia od
asynchronnej činnosti počítadiel 7490 a 7493, kde sa
výstupy preklápali
postupne (signál na niektorom z výstupov napr. QA bol až
vstupným
signálom pre ďalší stupeň počítadla). Asynchrónne počítadlá pracujú
pomalšie
ako synchronné, nakoľko sa u nich akumuluje prenosové oneskorenie
šírenia
signálu. Počítadla 74192 a 74193 sú obojsmerné, to znamená, že môžu
počítať
vpred (od stavu 0 do stavu 10 , poprípade 16) alebo vzad (zo stavu 10
alebo
16 do stavu 0). Smer počítania je určený vstupom, na ktorý privádzame
počítané
impulzy. Vstup CU (count up) je pre počítanie vpred, vstup CD (count
down)
prepočítanie vzad. Pre počítanie je rozhodujúci okamžik prechodu z L na
H na ľubovolnom vstupe počítania. Pozor, na druhom nepoužívanom vstupe
počítadla musí byť stav H.
|
Obr. 2-10a Synchronné
obojsmerné dekadické
počítadlo
|
Obr. 2-10b Synchronné
obojsmerné binnárne
počítadlo
|
Počítadla 74192 a 74193 sú programovateľné,
t.j. výstupy môžu byť nastavené do ľubovoľného stavu tak, že na vstupy
A, B, C, D privedieme požadovaný stav a na vstup L privedieme úroveň L.
Signál s úrovňou H na nulovacom vstupe R spôsobí, že sa všetky výstupy
vynulujú, a to nezávisle na počítaných impulzoch a stave na vstupoch A,
B, C, D.
Počítadlá môžu byť zaradené za sebou
bez prídavnych
logických členov pomocou výstupov označených "prenos" (CA) a "záporný
prenos"(BO).
Na výstupe "prenos" (CA) sa pri preplnení počítadla objaví impulz,
ktorý
je rovnako široký ako impulz privedený na vstup počítanie dopredu (CU).
Podobne sa na výstupe "záporný prenos" (BO) objaví pri preplnení
počítadla
v opačnom smere impulz, ktorý je rovnako široký ako impulz privádzaný
na
vstup počítanie vzad (CD). Jednoduché radenie počítadiel za sebou sa dá
realizovať tak, že sa výstup "prenos" (CA) pripojí na vstup počítania
vpred
a výstup "záporný prenos" (BO) na vstup počítania vzad (CD)
nasledujúceho
počítadla.
|