Uploaded by ahmedaligali

12 المحاضرة الثانية عشر ITGS 126

advertisement
‫تصميم الدوائر المنطقية‬
‫‪ITGS 126‬‬
‫احملــــارضة الثانية عرش‬
‫ادلوائر املنطقية التتابعية (العددات )‬
‫)‪Sequential Logic Circuits (Counters‬‬
‫أ‪ .‬منار سايم عريف‬
‫مصم عداد تنازيل غري مزتامن يعد من ‪ 5‬اىل ‪ 0‬ابس تخدام ابس تخدام القالب ‪ T‬موجب القدح‪.‬‬
‫أ‪.‬منار سامي عريف‬
‫مصم عداد تصاعدي غري مزتامن يعد من ‪ 8‬اىل ‪ D‬ابس تخدام القالب ‪ T‬موجب القدح مبس تخدم بوابة‬
‫‪ NAND‬بثالثة مداخل فقط‪.‬‬
‫أ‪.‬منار سامي عريف‬
‫العدادات املزتامنة ‪Synchronous Counters‬‬
‫خصائص العدادات املزتامنة‬
‫• تتغري حاةل القالابت لكها يف نفس الوقت أي مجيع القالابت يف العداد يمت قدهحا بنفس‬
‫نبضات الساعة (‪.)clock‬‬
‫• ميكن اس تخدام أي نوع من أنواع القالابت (‪ ) T F/F , D F/F , JK F/F‬فهي ليست‬
‫مقصورة عىل القالب ‪.T F/F‬‬
‫• تغري نوع قدح القالابت ال يغري من طريقة تسلسل العد (تصاعدي أو تنازيل)‪.‬‬
‫• ميكن اس تخدام وتطبيق خطوات مهنجية متسلسةل يف تصممي وحتليل العدادات الغري مزتامنة‪.‬‬
‫أ‪.‬منار سامي عريف‬
‫الفرق بني العدادات املزتامنة والعدادات الغري مزتامنة‬
‫العدادات املزتامنة‬
‫العدادات الغري مزتامنة‬
‫يمت تغيري حاةل القالابت املكونة لها يف نفس الزمن أي ان يمت تغيري حاةل القالابت املكونة لها بطريقة غري‬
‫مجيع القالابت يمت قدهحا بنفس نبضات الساعة(‪ )clock‬مزتامنة أي أن حاةل القالابت ال تتغري يف نفس الزمن‬
‫تبنى باستخدام أي نوع من القالبات ‪ D F/F ,JKF/F‬تبنى هذه العدادات من عدة قالبات من نوع ‪T F/F‬‬
‫‪T F/F‬‬
‫أو يمكن استخدام قالبات أخرى مثل ‪ J-K F/F‬او‬
‫‪ D F/F‬موصلة على هيئة القالب ‪. T‬‬
‫تغيير نوع قدح القالبات ( موجب أو سالب ) ال يغير‬
‫من طريقة تسلسل العد تصاعدي او تنازلي‬
‫تغيير نوع قدح القالبات ( موجب أو سالب ) يغير‬
‫من طريقة تسلسل العد تصاعدي او تنازلي‬
‫يتم تصميم هذه العدادات باستخدام خطوات منهجية‬
‫ومتسلسلة‪.‬‬
‫يتم تصميم هذه العدادات بناء على اسس تجريبية‪.‬‬
‫أ‪.‬منار سامي عريف‬
‫العددات املزتامنة ‪Synchronous Counters‬‬
‫‪Analysis‬‬
‫‪Design‬‬
‫حتليل العدادات املزتامنة‬
‫تصممي العدادات املزنامنة‬
‫اخملطط الزمين‬
‫خمطط احلاةل‬
‫‪Timing diagram‬‬
‫‪State diagram‬‬
‫حتليل العدادات املزتامنة ‪Synchronous Counters‬‬
‫أوال‪ :‬ابس تخدام اخملطط الزمين (‪)Timing diagram‬‬
‫طريقة تتبع اخملطط الزمين ختتلف بعض اليشء بني العدادات املزتامنة والغري مزتامنة لن قالابت العداد املزتامن‬
‫تتغري حالهتا يف نفس الوقت‪.‬‬
‫وابلتايل ‪ :‬جيب حتليلها يف نفس الوقت قبل حدوث نبضة الساعة حىت نس تطيع معرفة أي القالابت اليت س تعكس‬
‫أ‪.‬منار سامي عريف‬
‫حالهتا وأهيا ستبقى يف حاةل الاس تقرار‪.‬‬
‫حتليل العدادات املزتامنة ‪Synchronous Counters‬‬
‫ارمس اخملطط الزمين للعداد املزتامن التايل اذا اكنت القمية املبدئية للعداد يه ‪00‬‬
‫أ‪.‬منار سامي عريف‬
‫حتليل العدادات املزتامنة ‪Synchronous Counters‬‬
‫ارمس اخملطط الزمين للعداد املزتامن التايل اذا اكنت القمية املبدئية للعداد يه ‪000‬‬
‫أ‪.‬منار سامي عريف‬
‫حتليل العدادات املزتامنة ‪Design of Synchronous counters‬‬
‫‪ ‬اثني ًا ‪ :‬ابس تخدام خمطط احلاةل‬
‫خطوات حتليل العدادات املزتامنة‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪.5‬‬
‫كتابة معادالت مداخل القالابت لدلائرة املنطقية املعطاة‪.‬‬
‫اجياد قمية مداخل القالابت ‪.‬‬
‫كتابة جدول انتقال احلاةل (‪ )Transition table‬واجياد (‪)Next state‬‬
‫كتابة جدول احلاةل (ٍ‪)State table‬‬
‫رمس خمطط احلاةل (‪)State diagram‬‬
‫أ‪.‬منار سامي عريف‬
‫حتليل العدادات املزتامنة ‪Synchronous Counters‬‬
‫حلل ادلائرة املنطقية التتابعية التالية وذكل برمس خمطط احلاةل‬
‫‪ ‬كتابة معادالت مداخل القالابت لدلائرة املنطقية املعطاة‬
‫‪K0=1‬‬
‫‪K1=Q0‬‬
‫‪K2=Q0Q1‬‬
‫أ‪.‬منار سامي عريف‬
‫‪J0=1‬‬
‫‪J1=Q0‬‬
‫‪J2=Q0Q1‬‬
‫اجياد قمية مداخل القالابت‬
Present State
Flip Flop input
(Q2
Q1
Q0)t
J2
K2
J1
K1
J0
K0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
1
1
1
1
0
1
0
0
0
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
0
0
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
‫منار سامي عريف‬.‫أ‬
Present State
(Q2 Q1
Next State
Q0)t (Q2 Q1
Q0)t+1
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
1
0
1
1
1
0
0
1
0
0
1
0
1
1
0
1
1
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
0
0
0
)State Table‫كتابة جدول احلاةل (اجياد‬
‫منار سامي عريف‬.‫أ‬
‫كتابة جدول انتقال احلاةل‬
)Next State ‫(اجياد‬
Qt
Q t+1
Q0
Q1
Q1
Q2
Q2
Q3
Q3
Q4
Q4
Q5
Q5
Q6
Q6
Q7
Q7
Q0
‫‪Q0‬‬
‫رمس خمطط احلاةل (‪)State diagram‬‬
‫‪Q7‬‬
‫‪Q1‬‬
‫‪ ‬نالحظ بأن هذا العداد هو عداد تصاعدي‬
‫‪Q6‬‬
‫‪Q2‬‬
‫‪Q3‬‬
‫‪Q4‬‬
‫‪ /H.W‬حلل ادلائرة املنطقية التتابعية التالية ‪:‬‬
‫‪Q1‬‬
‫‪Q2‬‬
‫‪Q‬‬
‫‪𝑄ത‬‬
‫أ‪.‬منار سامي عريف‬
‫‪D‬‬
‫‪Q5‬‬
‫‪Q0‬‬
‫‪Q‬‬
‫‪𝑄ത‬‬
‫‪D‬‬
‫‪Q‬‬
‫‪D‬‬
‫‪𝑄ത‬‬
‫‪CLOCK‬‬
‫تصممي العدادات املزتامنة ‪Design of Synchronous counters‬‬
‫‪ ‬خطوات تصممي العدادات املزتامنة‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪.5‬‬
‫‪.6‬‬
‫رمس خمطط احلاةل (‪)State diagram‬‬
‫كتابة جدول احلاةل (ٍ‪)State table‬‬
‫كتابة جدول انتقال احلاةل (‪)Transition table‬‬
‫اجياد قمية مداخل القالابت ابس تخدام (‪)excitation tables‬‬
‫كتابة معادالت مداخل القالابت مبسطة ابس تخدام خرائط اكرنوف‬
‫رمس ادلائرة املنطقية (‪)Logic circuit‬‬
‫أ‪.‬منار سامي عريف‬
‫ابس تخدام القالب ‪ JK‬مصم وارمس دائرة عداد ثنايئ مزتامن تصاعدي حبجم ‪2bits‬‬
‫‪ ‬رمس خمطط احلاةل (‪)State Diagram‬‬
‫العداد هل خمرجان وابلتايل حاالت العداد (‪.4= 22=)Modulus‬‬
‫‪ ‬كتابة جدول احلاةل (‪)State table‬‬
‫أ‪.‬منار سامي عريف‬
‫‪Next State‬‬
‫‪Present State‬‬
‫)‪Q(t+1‬‬
‫‪Qt‬‬
‫‪Q1‬‬
‫‪Q0‬‬
‫‪Q2‬‬
‫‪Q1‬‬
‫‪Q3‬‬
‫‪Q2‬‬
‫‪Q0‬‬
‫‪Q3‬‬
‫‪ ‬كتابة جدول انتقال احلاةل (‪)Transition table‬‬
‫العداد هل خمرجان‬
‫‪Next State‬‬
‫‪Q0 )t+1‬‬
‫‪( Q1‬‬
‫‪Present State‬‬
‫‪Q0)t‬‬
‫‪(Q 1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪ ‬اجياد قمية مداخل القالابت ابس تخدام (‪)excitation tables‬‬
‫مبا أنه العداد هل خمرجان فاننا حنتاج( قالابن نوع ‪)JK F/F‬‬
‫‪J0‬‬
‫‪K0‬‬
‫‪K1‬‬
‫‪J1‬‬
‫‪Q0 )t+1‬‬
‫‪( Q1‬‬
‫‪Q0)t‬‬
‫‪(Q 1‬‬
‫‪X‬‬
‫‪1‬‬
‫‪X‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪X‬‬
‫‪X‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪X‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪X‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪X‬‬
‫‪1‬‬
‫‪X‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫أ‪.‬منار سامي عريف‬
‫‪ ‬كتابة معادالت مداخل القالابت مبسطة ابس تخدام خرائط اكرنوف‬
‫‪Q0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪X‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪X‬‬
‫‪1‬‬
‫‪K0=1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪ ‬رمس ادلائرة املنطقية‬
‫‪Q1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪Q0‬‬
‫‪Q1‬‬
‫‪X‬‬
‫‪X‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪Q1‬‬
‫‪X‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪X‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪J0=1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪K1=Q0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪Q0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪Q0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪Q1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪X‬‬
‫‪X‬‬
‫‪1‬‬
‫‪J1=Q0‬‬
‫‪ /H.W‬مصم وارمس دائرة عداد تنازيل مزتامن هل خمرجان ابس تخدام القالب ‪JK F/F‬‬
‫ابس تخدام القالب ‪ D‬مصم وارمس دائرة عداد ثنايئ مزتامن يعد ابلتسلسل التايل ‪:‬‬
‫‪6,3,5,0,2,6,3,5,0,2,6,………..‬‬
‫‪ ‬رمس خمطط احلاةل (‪)State Diagram‬‬
‫أقىص عدد يصل هل العداد هو ‪)110( 6‬‬
‫‪Q6‬‬
‫‪Q3‬‬
‫‪ ‬كتابة جدول احلاةل (‪)State table‬‬
‫أ‪.‬منار سامي عريف‬
‫‪Q2‬‬
‫‪Q5‬‬
‫‪Q0‬‬
‫‪Next State‬‬
‫‪Present State‬‬
‫)‪Q(t+1‬‬
‫‪Qt‬‬
‫‪Q2‬‬
‫‪Q0‬‬
‫‪Q6‬‬
‫‪Q2‬‬
‫‪Q5‬‬
‫‪Q3‬‬
‫‪Q0‬‬
‫‪Q5‬‬
‫‪Q3‬‬
‫‪Q6‬‬
‫‪ ‬كتابة جدول انتقال احلاةل (‪)Transition table‬‬
‫‪Next State‬‬
‫‪Q1 Q0 )t+1‬‬
‫‪Present State‬‬
‫‪Q 1 Q0)t‬‬
‫‪(Q2‬‬
‫‪( Q2‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪ ‬اجياد قمية مداخل القالابت ابس تخدام (‪ )excitation tables‬العداد هل ثالث خمارج فذلكل وسوف حنتاج‬
‫ثالث قالابت من نوع ‪D‬‬
‫‪D0‬‬
‫‪D1‬‬
‫‪D2‬‬
‫أ‪.‬منار سامي عريف‬
‫‪Q1 Q0 )t+1‬‬
‫‪(Q2‬‬
‫‪Q 1 Q0)t‬‬
‫‪( Q2‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪ ‬كتابة معادالت مداخل القالابت مبسطة ابس تخدام خرائط اكرنوف‬
‫‪10‬‬
‫‪11‬‬
‫‪01‬‬
‫‪Q1Q0‬‬
‫‪00‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪X‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪X‬‬
‫‪0‬‬
‫‪X‬‬
‫‪1‬‬
‫‪Q2‬‬
‫‪11‬‬
‫‪01‬‬
‫‪Q1Q0‬‬
‫‪00‬‬
‫‪Q2‬‬
‫‪10‬‬
‫‪0‬‬
‫‪X‬‬
‫‪1‬‬
‫‪11‬‬
‫‪X‬‬
‫‪0‬‬
‫‪X‬‬
‫‪10‬‬
‫‪D1=𝑄0‬‬
‫‪D0=𝑄1 𝑄0 +𝑄2 𝑄1‬‬
‫‪ ‬رمس ادلائرة املنطقية‬
‫‪Q1‬‬
‫‪Q2‬‬
‫‪Q‬‬
‫‪𝑄ത‬‬
‫‪D‬‬
‫‪10‬‬
‫‪11‬‬
‫‪01‬‬
‫‪Q1Q0‬‬
‫‪00‬‬
‫‪Q2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪X‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪X‬‬
‫‪0‬‬
‫‪X‬‬
‫‪1‬‬
‫‪D2=𝑄1 𝑄2‬‬
‫‪Q0‬‬
‫‪Q‬‬
‫‪𝑄ത‬‬
‫‪D‬‬
‫‪Q‬‬
‫‪D‬‬
‫‪𝑄ത‬‬
‫‪CLOCK‬‬
‫أ‪.‬منار سامي عريف‬
Download