Witam!
Rzem z kolegą tworzymy nasz pierwszy układ, a że bawiłem się już wcześniej bramkami logicznymi (w symulatorach) postanowiliśmy zbudować czterobitowy kalkulator zbudowany właśnie z bramek. Największym problemem dla nas jest z kolei stworzenie schematu (mam schemat połączenia bramek, ale nie wiem jak to ma wyglądać na płytce) i dobranie odpowiedniego napięcia i oporu. Każda z dwóch liczb wejścia miałaby mieć diody pokazujące czy dany bit jest włączony (przed diodą przełącznik) i oprócz tego 5 diod miałoby wyświetlać wynik. Byłbym bardzo wdzięczny osobie, która mogłaby stworzyć schemat takiego układu ;]
Aktyw Forum
Zarejestruj się na forum.ep.com.pl i zgłoś swój akces do Aktywu Forum. Jeśli jesteś już zarejestrowany wystarczy, że się zalogujesz.
Sprawdź punkty Zarejestruj sięCzterobitowy kalkulator
Moderatorzy: Jacek Bogusz, Moderatorzy
-
Darlington
- -
- Posty: 574
- Rejestracja: 12 lis 2007, o 18:18
- Lokalizacja: stąd!
Póki co ma on obsługiwać tylko dodawanie i odejmowanie (planowaliśmy użyć 3 pozycyjnego przełącznika, żeby można go było łatwo wyłączyć) dla liczb do 4 bitów. Poza tym wiem jak mam łączyć bramki "w teorii", czyli które wyjście z którym wejściem, ale nadal nie wiem do końca jak to podłączyć do zasilania...
-
Darlington
- -
- Posty: 574
- Rejestracja: 12 lis 2007, o 18:18
- Lokalizacja: stąd!
To może ja wskażę podstawowe błędy na powyższym schemacie.
1. Bateria "zasilająca" obwody wejść musi być podłączona minusem do masy zasilania. Ale, ponieważ w stosowanych powszechnie rodzajach bramek wymienionych powyżej górna granica stanu wysokiego na wejściu zawsze obejmuje wartość napięcia zasilającego, to nie ma potrzeby stosowania oddzielnej baterii do wejść - punkt wspólny wyłączników wejściowych trzeba po prostu podłączyć do plusa źródła zasilania.
2. Diody świecące (mam nadzieję, że wiesz, jaki jest prawidłowy symbol diody świecącej, a uproszczenie użyłeś tylko dla przyspieszenia rysowania) nie powinny być podłączone szeregowo do swoich wejść. Impedancja wejściowa bramki jest duża, i dioda nie będzie się świecić, a zresztą, gdyby nawet była mała, lub zmniejszylibyśmy ją poprzez dołączenie równoległe odpowiedniego opornika, to spadek napięcia na diodzie powodowałby zmniejszenie napięcia stanu wysokiego podawanego na wejście bramki/bramek tak duże, że ten stan traktowany byłby jako niski. Prawidłowo diody świecące należy podłączyć równolegle(*) do swoich wejść (anodą do wejścia, a katodą do masy).
(*) Tak naprawdę to w szereg z diodą, wszystko jedno czy od strony anody czy katody, powinien być włączony opornik ograniczający prąd diody o wartości zależnej od różnicy napięcia zasilania i napięcia pracy diody i od prądu diody. W zasadzie z tego wynikałoby, że dla diod białych lub niebieskich przy odpowiednio dobranym napięciu zasilania (co jest możliwe w przypadku stosowania bramek CMOS) można byłoby z tych oporników zrezygnować, ale mam obawy, że wówczas rozrzut parametrów poszczególnych egzemplarzy diod powodowałby zbyt duże różnice między ich prądami i jasnościami świecenia. Ale może o potrzebie stosowania tych oporników wiesz, skoro sam użyłeś słów "bez oporników".
3. Aby zakończyć sprawę wejść, wspomnę jeszcze o jednym. W przypadku zamierzonego podawania na wejście stanu niskiego poprzez rozwarcie odpowiedniego wyłącznika może być problem, gdyż impedancja diody, przez którą nie płynie prąd, jest duża, i stan niski będzie niepewny. Dla uniknięcia kłopotów można albo użyć przełączników na wejściach, tak, aby wejście bramki (i odpowiadającej jej diody) było podłączane albo do plusa, albo do masy, albo też, co jest prostsze, równolegle do każdego wejścia bramki i diody dołączyć opornik (np. 100kΩ, który z jednej strony jest na tyle duży, że nie obciąża praktycznie zasilania, a z drugiej strony jest już dostatecznie mały, by wymusić stan niski, zarówno dla bramek CMOS, jak i współczesnych odpowiedników układów TTL - HC i HCT, jednak dla starych bipolarnych TTL-ów byłby zbyt duży).
4. Diody świecące monitorujące stany na wyjściach, pomijając na chwilę kwestię obciążalności wyjść bramek, powinny być podłączone równolegle każda między swoje wyjście a masę zasilania (czyli schemat należy zmodyfikować tak, aby połączone ze sobą katody diod świecących były dołączone do masy zasilania), przy czym obowiązuje ta sama uwaga (*), co i dla diod na wejściach. Może tu wystąpić pewna różnica odnośnie wartości oporników szeregowych z diodą - tutaj decyduje różnica między napięciem wyjściowym bramki w stanie wysokim UoH a napięciem pracy diody (a np. w serii HCT UoH jest wyraźnie niższe od nap. zasilającego 5V, zwłaszcza przy obciążeniu prądem diody). Poza tym należy zawsze sprawdzić maksymalny dopuszczalny prąd, jaki może być pobierany z wyjścia bramki, i albo stosować odpowiednio duży opornik ograniczający prąd diody, albo stosować sterowanie diod za pośrednictwem tranzystorów.
Pozdrawiam, i życzę powodzenia.
1. Bateria "zasilająca" obwody wejść musi być podłączona minusem do masy zasilania. Ale, ponieważ w stosowanych powszechnie rodzajach bramek wymienionych powyżej górna granica stanu wysokiego na wejściu zawsze obejmuje wartość napięcia zasilającego, to nie ma potrzeby stosowania oddzielnej baterii do wejść - punkt wspólny wyłączników wejściowych trzeba po prostu podłączyć do plusa źródła zasilania.
2. Diody świecące (mam nadzieję, że wiesz, jaki jest prawidłowy symbol diody świecącej, a uproszczenie użyłeś tylko dla przyspieszenia rysowania) nie powinny być podłączone szeregowo do swoich wejść. Impedancja wejściowa bramki jest duża, i dioda nie będzie się świecić, a zresztą, gdyby nawet była mała, lub zmniejszylibyśmy ją poprzez dołączenie równoległe odpowiedniego opornika, to spadek napięcia na diodzie powodowałby zmniejszenie napięcia stanu wysokiego podawanego na wejście bramki/bramek tak duże, że ten stan traktowany byłby jako niski. Prawidłowo diody świecące należy podłączyć równolegle(*) do swoich wejść (anodą do wejścia, a katodą do masy).
(*) Tak naprawdę to w szereg z diodą, wszystko jedno czy od strony anody czy katody, powinien być włączony opornik ograniczający prąd diody o wartości zależnej od różnicy napięcia zasilania i napięcia pracy diody i od prądu diody. W zasadzie z tego wynikałoby, że dla diod białych lub niebieskich przy odpowiednio dobranym napięciu zasilania (co jest możliwe w przypadku stosowania bramek CMOS) można byłoby z tych oporników zrezygnować, ale mam obawy, że wówczas rozrzut parametrów poszczególnych egzemplarzy diod powodowałby zbyt duże różnice między ich prądami i jasnościami świecenia. Ale może o potrzebie stosowania tych oporników wiesz, skoro sam użyłeś słów "bez oporników".
3. Aby zakończyć sprawę wejść, wspomnę jeszcze o jednym. W przypadku zamierzonego podawania na wejście stanu niskiego poprzez rozwarcie odpowiedniego wyłącznika może być problem, gdyż impedancja diody, przez którą nie płynie prąd, jest duża, i stan niski będzie niepewny. Dla uniknięcia kłopotów można albo użyć przełączników na wejściach, tak, aby wejście bramki (i odpowiadającej jej diody) było podłączane albo do plusa, albo do masy, albo też, co jest prostsze, równolegle do każdego wejścia bramki i diody dołączyć opornik (np. 100kΩ, który z jednej strony jest na tyle duży, że nie obciąża praktycznie zasilania, a z drugiej strony jest już dostatecznie mały, by wymusić stan niski, zarówno dla bramek CMOS, jak i współczesnych odpowiedników układów TTL - HC i HCT, jednak dla starych bipolarnych TTL-ów byłby zbyt duży).
4. Diody świecące monitorujące stany na wyjściach, pomijając na chwilę kwestię obciążalności wyjść bramek, powinny być podłączone równolegle każda między swoje wyjście a masę zasilania (czyli schemat należy zmodyfikować tak, aby połączone ze sobą katody diod świecących były dołączone do masy zasilania), przy czym obowiązuje ta sama uwaga (*), co i dla diod na wejściach. Może tu wystąpić pewna różnica odnośnie wartości oporników szeregowych z diodą - tutaj decyduje różnica między napięciem wyjściowym bramki w stanie wysokim UoH a napięciem pracy diody (a np. w serii HCT UoH jest wyraźnie niższe od nap. zasilającego 5V, zwłaszcza przy obciążeniu prądem diody). Poza tym należy zawsze sprawdzić maksymalny dopuszczalny prąd, jaki może być pobierany z wyjścia bramki, i albo stosować odpowiednio duży opornik ograniczający prąd diody, albo stosować sterowanie diod za pośrednictwem tranzystorów.
Pozdrawiam, i życzę powodzenia.
Dzięki za odpowiedź!
@ACeK Dzięki za link, ale właśnie chciałem zbudować coś takiego z podstawowych bramek, a nie użyć jednego układu i skończyć robotę ;]
@tg3a Naprawdę wielkie dzięki za te uwagi. Jedynym problemem jest to, że jako początkujący nie do końca rozumiem niektóre fragmenty, a nie chce niczego popsuć
i byłbym bardzo wdzięczny gdybyś mógł zrobić mi schemat pokazujący jak ma wyglądać pkt. 3 i 2/4 razem z *. Tak naprawdę wystarczyłby mi tak samo niedokładny jak mój ;]
@ACeK Dzięki za link, ale właśnie chciałem zbudować coś takiego z podstawowych bramek, a nie użyć jednego układu i skończyć robotę ;]
@tg3a Naprawdę wielkie dzięki za te uwagi. Jedynym problemem jest to, że jako początkujący nie do końca rozumiem niektóre fragmenty, a nie chce niczego popsuć
i byłbym bardzo wdzięczny gdybyś mógł zrobić mi schemat pokazujący jak ma wyglądać pkt. 3 i 2/4 razem z *. Tak naprawdę wystarczyłby mi tak samo niedokładny jak mój ;]
Zrób wie na sumatorach (jak je zbudować możesz dowiedzieć sie analizujac budowę wewnętrzną np 7483). Jesli chodzi o odejmowanie, to pamietaj, że jest to odwrotnośc dodawania.Dzięki za odpowiedź!
@ACeK Dzięki za link, ale właśnie chciałem zbudować coś takiego z podstawowych bramek, a nie użyć jednego układu i skończyć robotę ;]
Kto jest online
Użytkownicy przeglądający to forum: Bing [Bot] i 287 gości