Electronics | Digital technology » Digitális elektronika kérdések és válaszok

Digitális Elektronika Kérdések 1. Melyek a digitális és analóg technika közötti legfontosabb elvi különbségek ? 2. Mit értünk bit, illetve byte alatt ? 3. Adja meg a logikai függvény definícióját! 4. Írja fel az ÉS függvény algebrai alakját, igazságtáblázatát és rajzolja fel a jelképi jelét! 5. Írja fel a VAGY függvény algebrai alakját, igazságtáblázatát és rajzolja fel a jelképi jelét! 6. Ismertesse a De Morgan-tételt! 7. Adja meg és indokolja a logikai függvény felírásának módját diszjunktív normálalakban az igazságtáblázat alapján! 8. Adja meg a kombinációs hálózat definícióját! 9. Adja meg a szekvenciális hálózat definícióját! 10.Rajzolja fel az aszinkron S-R tároló jelképi jelölését és írja fel a működési táblázatát! 11.Rajzolja fel a szinkron S-R tároló jelképi jelölését és írja fel a működési táblázatát! 12.Mutassa be a különbséget a statikus és a dinamikus tárolók között a D

tároló példáján! 13.Rajzolja fel egy J-K tárolóelem jelképi jelölését és írja fel a dinamikus jelek hatását összefoglaló működési táblázatát! Válaszok: 1. A digitális és az analóg technika közötti legfontosabb eltérések a következőek: A jel értékkészlete Digitális Analóg VÉGES VÉGTELEN NAGY A jel az értelmezési DISZKRÉT FOLYTONOS tartományban 9 2. Egy bináris számjegy nemzetközi elnevezése a bit (binary digit = bináris számjegy). Egy bit lehet 0, vagy 1 A nyolc bites egységeket byte-nak nevezzük 3. A logikai függvénynek egy vagy több bemenő (független) változója és egy kimenő (függő) változója van. Ezen változók mindegyike két értéket vehet fel: igaz vagy hamis. 4. Az ÉS függvény algebrai alakja: Y = X1 ⋅ X 2 ahol X 1 , X 2 a logikai függvény két bemenő változója és Y a kimenő változója. Az ÉS függvény igazságtáblázata (Igaz = 1, Hamis = 0): 1 1 1 X1 X2 Y 0 0 0 Az ÉS

függvény jelképi jele: 0 1 0 1 0 0 X1 X2 Y 5. A VAGY függvény algebrai alakja: Y = X1 + X 2 ahol X 1 , X 2 a logikai függvény két bemenő változója és Y a kimenő változója. A VAGY függvény igazságtáblázata (Igaz = 1, Hamis = 0): X1 X2 Y A VAGY függvény jelképi 0 0 0 jele: 0 1 1 X1 1 0 1 1 1 1 X2 Y 10 6. A De Morgan – féle tétel szerint f ( X 1 , X 2 ,•,+) = f ( X 1 , X 2 ,+,•) , vagyis valamely logikai függvény negáltját úgy kapjuk meg, ha a függvényben a változókat a negált értékükre, az ÉS kapcsolatot VAGY-ra, a VAGY kapcsolatot ÉS-re cseréljük. Például ha Y = X 1 ⋅ X 2 + X 3 akkor Y = ( X 1 + X 2 ) ⋅ X 3 7. A logikai függvény felírása diszjunktív normálalakban az igazságtáblázat alapján három lépésből áll: • Az igazságtáblázatban megkeressük a függő változó 1 értékeihez tartozó sorokat. • Valamennyi ilyen sorhoz felírjuk a bemenő változókból képzett

konjunkciót (ÉS kapcsolatot) olyan módon, hogy azt a bemenő változót, amelynek az értéke az illető sorban 1, azt negálás nélkül, illetve amelynek értéke 0, azt negálással szerepeltetjük a konjunkcióban. • Az ily módon előállított konjunkciók diszjunkciója (VAGY kapcsolata) szolgáltatja a keresett logikai függvényt. Például a függvény igazságtáblázata: X1 X2 Y 0 0 0 0 1 0 1 1 2 1 0 1 3 1 1 0 • Az 1. és a 2 számú sorban található Y=1 • A részfüggvények K1 = X1 X 2 (mivel ott X 1 = 0 és X 2 = 1), valamint K 2 = X1 X 2 . • Az eredő: Y = K1 + K 2 = X 1 X 2 + X 1 X 2 11 8. Kombinációs hálózatoknak azokat a logikai (pld ÉS, VAGY, NEM) elemekből felépülő logikai hálózatokat nevezzük, amelyeknél a bemenő jelek pillanatértéke egyértelműen meghatározza a kimenő jelek pillanatértékét. 9. Szekvenciális hálózatoknak azokat a logikai (pld ÉS, VAGY, NEM) elemekből felépülő logikai

hálózatokat nevezzük, amelyekben a kimenő jelek pillanatértékei nemcsak a bemenő jelek pillanatértékeitől, hanem azok korábbi értékeitől is függenek. Az utóbbit belső visszacsatolások útján érik el 10. Aszinkron S-R tároló jelképi jelölése: S Q R Q A bemenetek elnevezése: S – set = beállítás, beírás (Q = 1) R – reset = visszaállítás, törlés (Q = 0) Aszinkron S-R tároló működési táblázata: Rn Sn Qn+1 Az „n” illetve az „n+1” felső 0 0 Qn index a változó t n időpontban, 0 1 1 illetve t n +∆t időpontban felvett 1 0 0 értékére utal: 1 1 Tiltott Qn = Q (t n ), Qn+1 = Q (t n +∆t). Az R= S= 1 bemeneti jelkombináció azért tiltott, mert értelmetlen: egy időpontban Q=1 és Q=0 elérését írná elő. 12 11. Szinkron S-R tároló jelképi jelölése: S Q C Q R A bemenetek elnevezése: S – set = beírás (Q = 1) R – reset = törlés (Q = 0) C – clock = órajel (beírás és

törlés csak C=1 alatt lehetséges) Szinkron S-R tároló működési táblázata: Rn Sn Qn+1 0 0 Qn (csak ha C=1) 0 1 1 (csak ha C=1) 1 0 0 (csak ha C=1) 1 1 Tiltott C=0 esetben Q n+1 = Q n. Az „n” illetve az „n+1” felső index a változó t n időpontban, illetve t n +∆t időpontban felvett értékére utal: Qn = Q (t n ), Qn+1 = Q (t n +∆t) 12. Statikus D tároló (data latch) esetében a D jelben beállt változást az órajel C=1 értéke alatt bármikor beírja a tárolóba, míg dinamikus D tároló esetében a D jel beírása csak az órajel felfutó (vagy lefutó) élének időpontjában történik. Ezen kívül dinamikus tárolók esetében még további két statikus bemenet is van: Pr = Preset = beállítás és Cl = Clear = törlés. A statikus bemenő jeleknek prioritásuk van 13 Hatásukat a működési táblázat adja meg: Cl Pr Qn+1 0 0 Qn 0 1 1 1 0 0 1 1 Tiltott 13. J-K tárolóelem jelképi jelölése: Pr J Q C

Q K Cl A bemenetek megfeleltetése: Dinamikus bemenetek Statikus bemenetek J – beírás (Q = 1) Pr – beírás K – visszaállítás (Q = 0) Cl - törlés C – clock = órajel 14 J-K tárolóelem dinamikus jelek hatását összefoglaló működési táblázata: Kn Jn Q n+ 1 0 0 Qn 0 1 1 1 0 0 1 1 Qn A J és a K jelek hatásukat csak az órajel felfutó (vagy lefutó) élének időpontjában fejthetik ki. 15