T.C. Maltepe Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü ELK 204 Mantık Devreleri Laboratuvarı Deney Kitapçığı Dersin Sorumlusu Doç. Dr. Nihat Kabaoğlu Yrd. Doç. Dr. Zehra Çekmen Hazırlayan Arş. Gör. Erdoğan Aydın 2014 i İÇİNDEKİLER I. GENEL BİLGİLER VE KURALLAR 1. Laboratuvar Kuralları 2. Deney Ön Çalışmasının Hazırlama Kuralları 3. Laboratuvar Çalışmalarının Değerlendirilmesi 4. Laboratuvar Notunun Ders Başarı Notuna Etkisi II. DENEYLER DENEY 1: Boole Cebri ve Lojik Kapılar DENEY 2: VeDeğil (NAND), VeyaDeğil (NOR) Evrensel Kapıların Gerçeklenmesi DENEY 3: Toplayıcılar, Çıkarıcılar ve Kod Dönüştürme DENEY 4: Kod Çözücüler (Decoders) ve Kodlayıcılar (Encoders) DENEY 5: Veri Seçici (MUX) ve Tekilleyici (DEMUX) Devreler DENEY 6: Flip Flop Uygulamaları DENEY 7: JK FF, T FF, Ana-Uydu FF’lar ve Asenkron Sayıcılar DENEY 8: Senkron FF Uygulamaları ii I. GENEL BİLGİLER VE UYULACAK KURALLAR 1. Laboratuvarda Uyulacak Kurallar 1.1 Laboratuvarlara giriş ve çıkışlar program saatine uygun olarak yapılır. Deneye 15 dakika ve daha geç gelen öğrenciler laboratuvara alınmaz. 1.2 Laboratuvara gelmeden önce öğrencilerin, o gün yapacakları deneye ait deney föyünü dikkatle okumaları, deneyle ilgili teorik bilgileri çeşitli kaynaklardan öğrenmiş olmaları ve ayrıca deneye ait ön çalışma kesinlikle yapılmalıdır. Ön çalışmayı yapmadan gelen öğrenci kesinlikle deneye alınmayacaktır. 1.3 Deneylerden önce yapılacak kısa yazılı sınavlar, laboratuvara gelmeden hazırlanan teorik ön çalışma, laboratuvar çalışması (performans) ve dönem sonunda yapılacak olan laboratuvar sınavı öğrencinin laboratuvar başarı notunu belirleyecektir. 1.4 Öğrenciler, derslerin kuramsal, uygulama, laboratuar çalışmalarının toplamının %80’ine katılmak zorundadır. Mantık Devreleri dersinin uygulama saatlerinde yapılması planlanan 8 deneyin en çok 3’üne katılmayan öğrencilere son hafta bir deneyi telâfi etme hakkı verilir. Telâfi ettikleri deney dışında en çok 2 deneye katılamamış olan öğrencilerin katılmadıkları deney notları sıfır olarak değerlendirilir. İkiden fazla deneye ve telafi deneyine katılmayan öğrenciler için laboratuvar notunun ders başarı notuna katkısı sıfır olarak değerlendirilir. 1.5 Deneylerde kullanılan aletler, kablolar ve gerekli deney düzeneği deney masası üzerinde bulunacaktır. Ancak gerekli görüldüğü hallerde diğer malzemeler laboratuvar sorumlusundan istenebilir. 1.6 Deney devreleri mümkün olduğu kadar kısa bağlantılarla ve derli toplu kurulmalıdır. Kurulan devre, laboratuvar sorumlusu tarafından kontrol edilmeden devreye kesinlikle gerilim uygulanmamalıdır. 1.7 Ön çalışmada yer alan her soru için teorik olarak tasarlanan devre, deney sırasında hazırlandıktan ve çalışır hale getirildikten sonra laboratuvar sorumlusundan onay (paraf) alınır ve daha sonra bir sonraki devreye geçilir. Paraf alınmayan devre kurulmamış sayılır. 1.8 Deney bitiminde aygıtlar, gereçler, kablolar ve malzemeler düzenli bir şekilde deney masası üzerinde bırakılmalıdır. 1.9 Laboratuvarda dolaşmak, diğer grupların çalışmalarını engellemek ve yüksek sesle konuşmak kurallara aykırıdır. Herhangi bir nedenle laboratuvardan çıkmak isteyen öğrencilerin laboratuvar sorumlusundan izin almaları gerekir. 1.10 Öğrencilerin elektrik çarpmalarına uğramamaları, ölçü aletlerinin ve devre elemanlarının zarar görmemeleri için deney sırasında kurallara uymaları, dikkatli olmaları ve her hangi bir kaza durumunda laboratuvar sorumlusuna gecikmeden durumu bildirmeleri gerekir. 2. Deney Ön Çalışmasının Hazırlanmasında Uyulacak Kurallar 2.1 Deney önçalışması aşağıdaki kısımlardan oluşur: (1) Deney Önçalışma Kapağı: Deney ve deney grubu hakkında bazı bilgilerin yer aldığı bu kapak sayfası, hazırlanarak deney önçalışmasının başına eklenir. (2) Deneyin Amacı: Deneyin yapılmasındaki ana amaç önçalışmanın başında kısaca tanımlanır. (3) Deney sorularının Teorik Çözülmesi: Deney föyünde yer alan her soru teorik olarak çözülmeli ve gerekli lojik devre elemanları kullanrak tasarlanmalıdır. 2.2 Ön çalışma, yukarıda açıklandığı gibi kapak hariç 2 bölüm altında düzenlenir. Yazılar mürekkepli veya tükenmez kalem ile yazılır. Bilgisayar çıktısı olarak hazırlanmış deney önçalışmaları kabul edilmez. iii 2.3 Ön çalışmanın değerlendirilmesinde çn çalışma düzeni de göz önünde bulundurulacaktır. 2.4 Önçalışmalar, hazırlayan öğrencinin şahsi ürünü olmalıdır. Her öğrencinin kendine özgü ön çalışma hazırlaması zorunludur. 2.5 Deneye gelmeden önce, hazırlanan ön çalışmanın birer fotokopisi çekilmelidir. Ön çalışmanın orjinali zımbalanarak deney başlamadan önce deney sorumlusuna teslim edilmelidir. Deney fotokopi üzerinden yapılacaktır. 3. Laboratuvar Çalışmalarının Değerlendirilmesi  Öğrenciler laboratuvara gelirken ön çalışma yapması zorunludur.  Deneylerden önce kısa yazılı sınavlar (quiz’ler) yapılacaktır.  Tüm deneyler bittikten sonra laboratuvar sınavı yapılacaktır. Lab sınavının içeriği deneyde ele alınan ön çalışmaların benzeri sorulardan oluşacaktır. Lab sınavında gerçekleştirilen her devre için onay alınması zorunlur. Onay alınmayan sorular geçersiz sayılır.  Laboratuvar çalışmasının değerlendirilmesi aşaşıdaki gibi olacaktır: Quizler : %20 Performans : %15 Lab sınavı + Ön çalışma : % 65 4. Laboratuvar Notunun Başarı Notuna Etkisi Laboratuvar notunun başarı notuna etkisi %20’dir. iv DENEY 1: Boole Cebri ve Lojik Kapılar Sayfa 1 / 18 ELK 204 MANTIK DEVRELERİ Deney Kılavuzu Deney No. Deney Adı : 1 : Boole Cebri ve Lojik Kapılar Deneyin Hedefleri : 1. Kullanılan mantık kapılarının ticari şekli olan entegre devrelerle ilişkisini kavraması, 2. Mantık kapısı entegrelerinin elektriksel olarak çalıştırılması, giriş ve çıkış mantık seviyelerinin okunması. 3. Mantık kapılarının kendi başlarına ve başka kapılarla ortaklaşa oluşturduğu devrelerin doğruluk tablolarını deneysel olarak gözlemlemesi. 4. Boole cebrinin kavranması ve indirgenmiş boole fonksiyonlarıyla devreleri gerçekleme. Deneyin Temelleri : 1. Derste tanımlanan temel mantık kapılarının bilinmesi, 2. Ekte verilen entegre devre iç şemalarının ve bacak bağlantılarının anlaşılmış olması, 3. Deney amaçlarının anlaşılmış olması. Ön Çalışma Deneylerde kullanılacak devrelerin laboratuvara gelmeden önce incelenmesi ve tasarlanması gerekmektedir. Yapılacak Deneyler 1. Dersin ftp sayfasında verilen entegre devre kataloglarını inceleyin. Her entegrenin sahip olduğu mantık kapılarının özelliklerini tanımlayın. Entegre devrelerin elektriksel beslemesinin ne şekilde gerçekleştirileceğini belirleyin (Board’da kullanılan entegreler: SN7400, SN7402, SN74O8, SN7432, SN7486). 2. A+A·B=A teoreminin dualine ilişkin lojik devreyi kurunuz. Doğruluk tablosunun elde ederek teoremin doğru olduğunu gösteriniz. 3. F=X+Y·Z fonksiyonunun De Morgan teoremi kullanarak elde ettiğiniz tümleyenine (F') ilişkin lojik devresini kurarak doğruluk tablosunu elde ediniz. Bu tabloyu F fonksiyonun tablosuyla karşılaştırarak doğruluğunu sınayınız ve lojik kapılarla gerçekleyiniz. 4. Mantık şeması yanda verilen devreyi kurun doğruluk tablosunu deneysel olarak çıkartın. Çıkarttığınız doğruluk tablosunun 0(sıfır)’lara göre sadeleştirilmesini yapınız. Bu yeni devreyi kurarak doğruluk tablosunu sağladığını gösteriniz. Sayfa 2 / 18 x 1 1C2A 3 2 y 1 1C3A 2 4 z p 74ALS08N 1C2B 6 5 74ALS08N q 74LS32N 3 s 5. Doğruluk tablosu yanda verilen devreyi tasarlayıp devresini kurun. Giriş çıkış işaretlerinin doğruluk tablosunu gerçeklediğini gösterin. A 0 0 0 0 1 1 1 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 X 1 0 1 1 1 0 0 0 Y 0 0 1 0 0 0 1 1 Çıkışı gösteren LED'ler Lojik 1 ve lojik 0 giriş anahtarları Açma kapama düğmesi Lojik kapı entegreleri Lojik kapı çıkışları Lojik kapı girişleri Şekil 1 TEKO Dijital Elektronik Eğitim Seti ve BL-3001 Lojik Kapılar, Entegreler ve Temel FF Devreleri Modülü Sayfa 3 / 18 DENEY 2: VeDeğil (NAND), VeyaDeğil (NOR) Evrensel Kapıların Gerçeklenmesi Sayfa 4 / 18 ELK 204 MANTIK DEVRELERİ Deney Kılavuzu Deney No. Deney Adı : 2 : VeDeğil (NAND), VeyaDeğil (NOR) Evrensel Kapıların Gerçeklenmesi Deneyin Hedefleri : 1. Kombinasyonel devre kavramın pekiştirmek, 2. Tasarımcının tasarım ve uygulama becerisini arttırmaktır. Deneyin Temelleri : 1. Tanımlanan evrensel mantık kapılarının bilinmesi, 2. Boole fonksiyonlarını indirgeme ve evrensel kapılarla gerçekleme, 3. Deney amaçlarının anlaşılmış olması. Ön Bilgiler Deneylerde kullanılacak devrelerin laboratuara gelmeden önce incelenmesi ve tasarlanması gerekmektedir. Yapılacak Deneyler 1. 2. F=A·B+C·A+B·C fonksiyonunu yalnız iki girişli VEDEĞİL kapıları kullanacak şekilde sadeleştirin, devresini kurun ve doğruluk tablosunu gerçeklediğini gösterin. Minterimleri F ( A, B, C )   (0, 2, 4,5,6) olan fonksiyonu yalnız iki girişli VEYADEĞİL kapıları kullanacak şekilde sadeleştirin, devresini kurun ve doğruluk tablosunu gerçeklediğini gösterin. 3. 1. ve 2. sorularda verilen boole fonksiyonlarını cebirsel olarak ve karnough diyagramı kullanarak indirgeyiniz ve gerçekleyiniz. Verilen boole fonksiyonu ile indirgenmiş fonksiyonun aynı doğruluk tablosunu sağladığını gösterin. 4. Aşağıda lojik kapılar ile gerçeklenen boole fonksiyonunu indirgeyiniz. Ayrıca indirgenmiş fonksiyonu VEDEĞİL ve VEYADEĞİL kapılarıyla gerçekleyiniz. 5. Bir okul yemekhanesinde öğle yemeklerinin 1000 Kalori değerinden az olmaması istemektedir. A, B, C ve D türlerinden oluşan yemeğin kalorileri sırasıyla 150,500, 800 ve 1100 kaloridir. (Örn A- başlangıç, örn çorba; B- Yardımcı yemek, örn. Pilav; C- Ana Yemek, örn. Biftek; D- yemek sonu, örn. Tatlı). Buna göre yemekte verilen gıdaların toplamı 1000 Kalori değerinden az olduğunda "lojik 1" çıkışı veren devreyi sadece NAND kapıları ile tasarlayınız ve devreyi gerçekleyiniz. Sayfa 5 / 18 DENEY 3: Toplayıcılar, Çıkarıcılar ve Kod Dönüştürme Sayfa 6 / 18 ELK 204 MANTIK DEVRELERİ Deney Kılavuzu Deney No. Deney Adı : : 3 Toplayıcılar, Çıkarıcılar ve Kod Dönüştürme Deneyin Hedefleri : 1. Kombinasyonel devre kavramın pekiştirmek, 2. Tasarımcının tasarım ve uygulama becerisini arttırmaktır. Deneyin Temelleri : 1. Tanımlanan temel mantık kapılarının bilinmesi, 2. Yarı ve tam toplayıcı ve çıkarıcıların ve kod dönüştürmenin bilinmesi 3. Deney amaçlarının anlaşılmış olması. Ön Bilgiler Deneylerde kullanılacak devrelerin laboratuara gelmeden önce incelenmesi ve tasarlanması gerekmektedir. Yapılacak Deneyler 1. Birer bitlik iki sayı için bir yarım toplayıcı devre kurunuz. Doğruluk tablosuyla karşılaştırın. Aynı devreyi bir tam toplayıcı devre haline getirerek kurun. Doğruluk tablosuyla karşılaştırınız. 2. Birer bitlik iki sayı için bir yarım çıkarıcı devre kurunuz. Doğruluk tablosuyla karşılaştırın. Aynı devreyi bir tam çıkarıcı devre haline getirerek kurun. Doğruluk tablosuyla karşılaştırınız. 3. F=x+y-z boole fonsiyonunun doğruluk tablosunu yazınız ve devreyi gerçekleyiniz. 4. 10’lu sayı sisteminde verilen rakamların 2’li sayı sisteminde karşılıklarını veren bir devre tasarlayın. Devreyi kurarak anahtarlardan vereceğiniz girişlere karşılık LED’lerden elde edeceğiniz sonuçların doğruluğunu gözleyin. 5. 2’li sayı sisteminde verilen 4 bitlik sayı kombinasyonlarının 10’lu sayı sisteminde her bir rakama karşı bir LED yanacak şekilde bir devre tasarlayın. Devreyi kurarak anahtarlardan gireceğiniz kombinasyonlara karşılık LED’lerden elde edeceğiniz değerleri karşılaştırınız. 6. Birer bitlik iki sayının karşılaştırması ve büyük, eşit, küçük değerlerinin gösterilmesi için bir devre tasarlayın ve devresini çalıştırınız. 7. Bir BCD hanesinin 9’a tümleyenini üreten kombinasyonel devreyi tasarlayınız ve lojik diyagramını çiziniz (Sadeleştirmede Karnough diyagramından ve etkisiz (don’t care) minterimlerden yararlanın). Sayfa 7 / 18 DENEY 4: Kod Çözücüler (Decoders) ve Kodlayıcılar (Encoders) Sayfa 8 / 18 ELK 204 MANTIK DEVRELERİ Deney Kılavuzu Deney No. Deney Adı : : 4 Kod Çözücüler (Decoders) ve Kodlayıcılar (Encoders) Deneyin Hedefleri : 1. Kombinasyonel devre kavramın pekiştirmek, 2. Tasarımcının tasarım ve uygulama becerisini arttırmaktır. Deneyin Temelleri : 1. Tanımlanan temel mantık kapılarının bilinmesi, 2. Kod çözücü ve kodlayıcılarının mantığının bilinmesi bilinmesi 3. Deney amaçlarının anlaşılmış olması. Ön Bilgiler Deneylerde kullanılacak devrelerin laboratuara gelmeden önce incelenmesi ve tasarlanması gerekmektedir. Yapılacak Deneyler 2. Aşağıda verilen lojik fonksiyonu bir adet 3:8 kod çözücü ve VEYA kapılarıyla tasarlayarak çiziniz. F1(A, B, C)=A'·B'·C'+A·B 3. Sekizliden ikiliye kodlayıcının doğruluk tablosunu ve lojik diyagramını gösteriniz. Devreyi gerçekleyerek gösteriniz. Sayfa 9 / 18 DENEY 5: Veri Seçici (MUX) ve Tekilleyici (DEMUX) Devreler Sayfa 10 / 18 ELK 204 MANTIK DEVRELERİ Deney Kılavuzu Deney no. Deney adı : 5 : Veri Seçici (MUX) ve Tekilleyici (DEMUX) Devreler Deneyin hedefleri : Mantık devreleriyle gerçekleştirilen izin (enable) devrelerinin kurulması ve çalıştırılmasının anlaşılması Deneyin temelleri : 1. MUX kavramını anlamış olmak 2. DEMUX devrelerini anlamış olmak 3. MUX ve DEMUX arasında eş zamanlama (synchronization) kavramını anlamış olmak Ön bilgiler Deneylerde kullanılacak devrelerin laboratuara gelmeden önce incelenmesi ve tasarlanması gerekmektedir. Yapılacak deneyler 1. Bir boya fabrikasında ara ve ana renkleri kullanarak herhangi bir çerçeveyi yukarıdan aşağıya istenilen renkte boyayabilen bir robot kolunun tasarlanması isteniliyor. Bu fabrikada sadece ana renk mevcuttur. Ana renklerden ara renklerinin üretimi şekil-1 deki gibi olmaktadır. (Lojik 1; robot kolu tarafından boyanın kullanılması, Lojik 0; robot kolu tarafından o boyanın kullanılmamasıdır. ) a) Robot kolunun olası tüm ara renkleri tasarlaması için gerekli lojik devrenin doğruluk tablosunu oluşturunuz. Oluşturduğunuz bu devreyi lojik kapılarla gerçekleyiniz. b) Robot kolundan istenilen sıradaki boyalarla boya yapması istemektedir. (1. sırada yeşil 2. turuncu, 3. kırmızı, 4. mor, 5. Mavi, 6. Siyah ve 7. Sarı). Bu boyamayı istenilen sırada gerçekleştiren devreyi bir adet 8x1 MUX kullanarak gerçekleyiniz. c) şıkkındaki devreyi 2 tane 4x1 MUX ve 1 tane de 2x1 MUX kullanarak tekrarlayınız. ŞEKİL-1 2. ŞEKİL-2 Şekil-2 deki şekilde 8×1 bir veri seçici verilmiştir. ABC uçları (S2S1S0) seçme uçlarıdır. F fonksiyounu gerçekleyerek doğruluk tablosunu oluşturunuz ve F fonksiyonunun indirgenmiş halini bulunuz. Sayfa 11 / 18 3. 2×1 lik MUX ve 1×2 lik bir DEMUX devresi tasarlayarak kurun. Her iki devreyi birbiriyle ilişkilendirin. Her iki devrenin izin girişlerini bağımsız olarak değiştirerek anahtarlama kombinasyonlarını gözleyin. MUX ve DEMUX’ un izin girişlerini birbirine bağlayarak eşzamanlamayı sağlayın. Her iki devrenin aynı zamanda aynı kanalları anahtarladığını gözleyin. Devrenin izin girişini bir LED göstergeye uygulayarak izin girişinin hangi değerde olduğunu görerek izleyebilirsiniz. 4. İki adet 8×1 ve bir adet 2×1 veri seçici (MUX) kullanarak bir 16×1 veri seçici gerçekleştiriniz. a) Veri seçicileri blok diyagram olarak gösteriniz. b) Seçme girişlerine (S3, S2, S1, S0) karşı Y çıkışını gösteren fonksiyon tablosunu elde ediniz. 5. Bir 8×1 veri seçicinin (multiplexer) S2, S1 ve S0 seçme girişlerine sırayla A, B ve C girişleri bağlı olsun. I0’dan I7’ye kadar olan veri girişleri I1 = I2 = I7 = 0; I3 = I5 = 1; I0 = I4 = D ve I6 = D' ’dür. Doğruluk tablosunu çiziniz. Veri seçicide gerçekleştirilecek Boole fonksiyonunu oluşturan minterimleri belirtiniz ve fonksiyonu F(A,B,C,D) = Σ (.......) biçiminde ifade ediniz ve gerçekleyiniz. Sayfa 12 / 18 DENEY 6: Flip Flop Uygulamaları Sayfa 13 / 18 ELK 204 MANTIK DEVRELERİ Deney Kılavuzu Deney No. Deney Adı : 6 : Flip Flop Uygulamaları Deneyin Hedefleri : Kilit devrelerinin çalışma mantığının anlaşılması Deneyin Temelleri : 1. Kilit devrelerinin kurulması ve çalışmasının bilinmesi 2. İzin (enable) mantığının bilinmesi Ön Bilgiler Deneylerde kullanılacak devrelerin laboratuara gelmeden önce incelenmesi ve tasarlanması gerekmektedir. Yapılacak Deneyler 1. NOR kapıları kullanarak bir kilit (tutucu: latch) devresi kurun. Devrenin çalışmasını gözleyerek doğruluk tablosunu oluşturun. 2. Kurduğunuz devreye bir tetikleme (saat) girişi devresi ekleyin. Saat girişine deney setinizin sağ üst tarafında yer alan PALS (pulse) butondan bir işaret girişi sağlayın; etkisini inceleyin. 3. Kurduğunuz devreyi D FF haline dönüştürerek doğruluk tablosunu sağladığını gösterin. 4. Bir JK FF kurarak kurduğunuz devreyi T FF haline dönüştürünüz ve doğruluk tablolsunu, karekteristik tablosunu, blok ve lojik diyagramlarını çiziniz. 5. Bir XY Flip-Flop’unun VEDEGİL kapılarıyla gerçekleştirilmesi aşağıdaki şekilde verilmiştir. Buna göre, XY Flip-Flop’unun verilen karakteristik tablosunu yazınız, en az iki XY değeri için Q(t+1)’i nasıl bulduğunuzu anlatarak yazınız. Eğer belirsiz durumlar var ise sebebini belirterek tabloya ekleyiniz ve deneyde gerçekleyiniz. Karakteristik tablodan yararlanarak bu XY Flip-Flop’unun hangi çeşit Flip-Flop olduğunu belirtiniz. Sayfa 14 / 18 DENEY 7: JK FF, T FF, Ana-Uydu FF’lar ve Asenkron Sayıcılar Sayfa 15 / 18 ELK 204 MANTIK DEVRELERİ Deney Kılavuzu Deney No. Deney Adı : 7 : JK FF, T FF, Ana-Uydu FF’lar ve Asenkron Sayıcılar Deneyin Hedefleri : Kilit devrelerinin çalışma mantığının anlaşılması Deneyin Temelleri : 1. Kilit devrelerinin kurulması ve çalışmasının bilinmesi 2. İzin (enable) mantığının bilinmesi Ön Bilgiler Deneylerde kullanılacak devrelerin laboratuara gelmeden önce incelenmesi ve tasarlanması gerekmektedir. Yapılacak Deneyler 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. JK flip-flop’un grafik semboünü çizin ve karakteristik tablosunu yazın. Laboratuda, BL3002 modülü üzerindeki JK FF’lardan herhangi birisini seçin. J ve K girişlerini anahtarlara, saat girişini PALS (Pulse: Darbe) butonuna bağlayın. FF çıkışlarının değerlerini, Q ve Q' çıkışlarını bağlayacağınız LED’lerden gözleyerek JK FF’un karakteristik tablosunun doğruluğunu kontrol edin. JK FF’un J ve K girişlerini birbirine bağlayarak bit T FF elde edin. T FF’un grafik sembolünü çizin ve karakteristik tablosunu yazın. Saat girişinden verilen darbelerle T FF’nun çalışmasını gözleyin ve karakteristik tablosunun doğruluğunu kontrol edin. İkinci bir T FF daha kurarak her iki FF devresini ana-uydu (master-slave) mantığına uygun şekilde bağlayın. Çalışmasını gözleyerek değerlendirin. Herhangi bir FF için PR (Preset) ve CLR (Clear) girişlerinin etkisini inceleyin. JK FF’larla yapacağınız T FF’lardan birisinin Q çıkışını sonrakinin CLK (saat) girişine bağlayın. T girişlerini boşta bırakarak Lojik 1 uygulayın. Sayıcının Q çıkışlarını LED’lere bağlayın. İlk FF’a dışarıdan vereceğiniz saat darbeleri ile 4 bitlik bir asenkron sayıcı (frekans bölücü) elde edeceksiniz. Çalışmasını ve saymasını inceleyin. Sayıcının çıkışlarını teşkil eden LED’lerden 7SD (Seven Segment Display) in ABCD girişlerine bağlantı yapın. Bu göstergeden sayılan sayıları gözleyin. 3. adımdaki sayacı aşağı sayıcı (down counter) olacak şekilde değiştirin. Çalışmasını gözleyin. 2 den 6’ya kadar olan (2-3-4-5-6) sayıları sayacak ve 7’ye erişince tekrar 2’ye dönecek bir asenkron ikili sayıcı (dalga iletimli ikili sayıcı: ripple counter) tasarlayıp kurun. Sayıcının durum diyagramını ve sayıcı çıkışının zamanlama diyagramını çizin; çalışmasını inceleyin. 0’dan 4’e kadar olan (0-1-2-3-4) sayıları sayacak ve 5’e erişince tekrar 0’a dönecek bir asenkron ikili sayıcı (dalga iletimli ikili sayıcı: ripple counter) tasarlayıp kurun. Sayıcının durum diyagramını ve sayıcı çıkışının zamanlama diyagramını çizin; çalışmasını inceleyin. Sayfa 16 / 18 DENEY 8: Senkron FF Uygulamaları Sayfa 17 / 18 ELK 204 MANTIK DEVRELERİ Deney Kılavuzu Deney No. Deney Adı : 8 : Senkron FF Uygulamaları Deneyin Hedefleri : FF entegrelerini kullanılarak senkron devrelerin incelenmesi Deneyin Temelleri : 1. FF devrelerinin çalışma mantıklarının bilinmesi 2. Frekans bölücü devrelerin bilinmesi Ön Bilgiler Deneylerde kullanılacak devrelerin laboratuara gelmeden önce incelenmesi ve tasarlanması gerekmektedir. Yapılacak deneyler 1. {... 0,2,4,6, 1,3, 5, 7, 0, 2, ... } sırasıyla sayan ikili sayıcıyı (binary counter) senkron sayıcı olarak tasarlayınız. Tasarımınızda durum diyagramını çiziniz ve JK Flip Flop kullanarak devreyi gerçekleyiniz. 2. Aşağıda durum diyagramı verilen devreyi JKFF kullanarak tasarlayın ve gerçekleyiniz. 2 tane DFF’ muz var. İsimleri A ve B olsun. x ve y ile gösterilen iki girişi ve z ile gösterilen bir çıkışı olan ardışıl bir devre aşağıdaki sonraki durum ve çıkış denklemleri ile gösteriliyor. A(t+1)=x'y+xB B(t+1)=x'A+xB z=A a) Devrenin lojik diyagramını çiziniz. b) Durum tablosunu elde ediniz. c) Durum diyagramını elde ediniz ve devreyi gerçekleyiniz. 3. Sayfa 18 / 18