Shift Registers

Shift Register (SISO Mode) (Jun 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Shift Registers

Litar Digital


soalan 1

Jangan hanya duduk di sana! Bina sesuatu !!

Belajar menganalisis litar digital memerlukan banyak kajian dan amalan. Lazimnya, pelajar mengamalkan dengan bekerja melalui banyak masalah sampel dan menyemak jawapan mereka terhadap yang disediakan oleh buku teks atau pengajar. Walaupun ini bagus, ada cara yang lebih baik.

Anda akan belajar lebih banyak dengan sebenarnya membina dan menganalisis litar sebenar, membiarkan peralatan ujian anda memberikan "jawaban" daripada buku atau orang lain. Untuk latihan pembinaan litar yang berjaya, ikuti langkah berikut:

  1. Lukis gambarajah skematik untuk litar digital untuk dianalisis.
  2. Berhati-hati membina litar ini pada papan roti atau medium mudah lain.
  3. Periksa ketepatan pembinaan litar, mengikuti setiap wayar ke setiap titik sambungan, dan mengesahkan unsur-unsur ini satu demi satu pada rajah.
  4. Menganalisis litar, menentukan semua keadaan logik output untuk syarat input yang diberikan.
  5. Berhati-hati mengukur keadaan logik tersebut, untuk mengesahkan ketepatan analisis anda.
  6. Sekiranya terdapat sebarang kesilapan, semak dengan teliti memeriksa pembinaan litar anda terhadap rajah, kemudian teliti semula menganalisis litar dan mengukur semula.

Sentiasa pastikan tahap voltan bekalan kuasa berada dalam spesifikasi bagi litar logik yang anda gunakan. Jika TTL, bekalan kuasa mestilah menjadi bekalan 5-volt yang dikawal selia, diselaraskan kepada nilai yang mendekati 5.0 volt DC yang mungkin.

Salah satu cara anda boleh menjimatkan masa dan mengurangkan kemungkinan kesilapan adalah dengan memulakan litar yang sangat mudah dan menambahkan secara tambahan komponen untuk meningkatkan kerumitannya selepas setiap analisis, dan bukannya membina litar baru untuk setiap masalah amalan. Satu lagi teknik penjimatan masa adalah untuk menggunakan semula komponen yang sama dalam pelbagai konfigurasi litar yang berbeza. Dengan cara ini, anda tidak perlu mengukur sebarang nilai komponen lebih daripada satu kali.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Biarkan elektron itu sendiri memberi anda jawapan kepada "masalah praktik" anda sendiri!

Nota:

Telah menjadi pengalaman saya bahawa pelajar memerlukan banyak latihan dengan analisis litar untuk menjadi mahir. Untuk tujuan ini, para pengajar biasanya memberikan pelajar mereka dengan banyak masalah amalan untuk bekerja, dan memberi jawapan kepada pelajar untuk memeriksa kerja mereka. Walaupun pendekatan ini menjadikan pelajar mahir dalam teori litar, ia gagal mendidik mereka sepenuhnya.

Pelajar tidak hanya memerlukan amalan matematik. Mereka juga memerlukan litar bangunan amalan sebenar dan menggunakan peralatan ujian. Oleh itu, saya cadangkan pendekatan alternatif berikut: pelajar perlu membina "masalah amalan" sendiri dengan komponen sebenar, dan cuba meramalkan pelbagai keadaan logik. Dengan cara ini, teori digital "menjadi hidup, " dan pelajar memperoleh kecekapan praktikal yang tidak mereka dapat semata-mata dengan menyelesaikan persamaan Boolean atau mempermudah peta Karnaugh.

Satu lagi sebab untuk mengikuti kaedah amalan ini adalah untuk mengajar pelajar kaedah saintifik : proses menguji hipotesis (dalam kes ini, ramalan keadaan logik) dengan melakukan eksperimen yang sebenar. Pelajar juga akan membangunkan kemahiran penyelesaian masalah yang sebenar kerana mereka kadang-kadang membuat kesalahan pembinaan litar.

Luangkan sedikit masa bersama kelas anda untuk mengkaji semula beberapa "peraturan" untuk membina litar sebelum mereka mula. Bincangkan isu-isu ini dengan pelajar anda dengan cara Socratic yang sama yang anda biasanya akan membincangkan soalan-soalan lembaran kerja, dan bukan sekadar memberitahu mereka apa yang patut dan tidak patut dilakukan. Saya tidak pernah terkejut melihat betapa lemahnya pelajar memahami arahan apabila dibentangkan dalam format kuliah tipikal (instruktur monolog)!

Saya sangat mengesyorkan litar logik CMOS untuk eksperimen di rumah, di mana pelajar mungkin tidak mempunyai akses kepada bekalan kuasa terkawal 5 volt. Litar CMOS moden jauh lebih lasak berkaitan dengan pelepasan statik daripada litar CMOS yang pertama, jadi kebimbangan para pelajar yang merosakkan peranti ini dengan tidak mempunyai makmal "betul" yang ditubuhkan di rumah sebahagian besarnya tidak berasas.

Nota kepada pengajar yang mungkin mengadu tentang masa "sia-sia" yang diperlukan untuk membolehkan pelajar membina litar sebenar dan bukan hanya menganalisis litar teori secara matematik:

Apakah maksud pelajar mengambil kursus "panel kerja panel panel lalai" anda?

Soalan 2

Lengkapkan gambarajah masa untuk litar ini, dengan mengandaikan semua output Q bermula pada keadaan yang rendah:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Soalan susulan: terangkan kenapa keadaan "tinggi" pada input D dari flip-flop pertama tidak riak melalui semua flip-flop pada nadi jam pertama.

Nota:

Soalan ini mengkaji prinsip-prinsip flip-flop D-jenis, rajah masa, dan berfungsi sebagai pengenalan untuk menukar daftar.

Soalan 3

Lengkapkan gambarajah masa untuk litar ini, dengan mengandaikan semua output Q bermula pada keadaan yang rendah:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Nota:

Soalan ini mengkaji prinsip-prinsip flip-flop D-jenis, rajah masa, dan berfungsi sebagai pengenalan untuk menukar daftar.

Soalan 4

Lengkapkan gambarajah masa untuk litar ini, menunjukkan kelewatan penyebaran untuk semua flip-flop (kali lengah lebih kurang daripada lebar denyut jam), dengan mengandaikan semua output Q bermula pada keadaan yang rendah:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Nota:

Soalan ini mengkaji prinsip-prinsip flip-flop D-jenis, rajah masa, dan berfungsi sebagai pengenalan untuk menukar daftar.

Soalan 5

Apakah definisi daftar dalam konteks litar digital "# 5"> Menerangkan jawapan Sembunyikan jawapan

"Daftar" adalah koleksi flip-flop atau kait yang digunakan untuk menyimpan nombor binari (beberapa bit). Pada dasarnya, ia adalah litar memori satu perkataan. "Daftar pergeseran" melakukan hal yang sama seperti daftar, kecuali ia juga mempunyai keupayaan untuk memindahkan perkataan binari dari satu tempat ke tempat lain.

Nota:

Daftar adalah cara yang baik untuk memperkenalkan konsep asas teknologi memori padat (RAM), yang menunjukkan bagaimana litar flip-flop atau litar boleh digunakan sebagai peranti storan data. Pastikan anda meminta pelajar anda di mana mereka dapat mencari maklumat ini, kerana ia sangat mudah untuk mereka penyelidikan!

Soalan 6

Terangkan perbezaan antara data digital siri dan data digital selari .

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Data serial dihantar melalui satu baris, satu bit pada satu masa; data selari dihantar secara serentak.

Nota:

Tanya kepada pelajar anda tentang apa yang pernah mereka dengar mengenai "siri" dan "selari" pada komputer peribadi. Jika masa membenarkan, semak mereka memeriksa kedua-dua jenis pelabuhan di bahagian belakang PC, berbeza dengan bilangan pin yang digunakan untuk setiap penyambung.

Soalan 7

Analogi yang berguna untuk daftar pergeseran adalah tali pinggang penghantar . Perhatikan ilustrasi ini yang menunjukkan tali pinggang penghantar tunggal pada empat masa berlainan, dan tentukan yang mana operasi daftar peralihan yang berikut urutan mewakili:

Selari dalam, bersiri
Selari-dalam, selari-keluar
Serial-in, bersiri-keluar
Serial-in, selari-keluar

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Ini adalah analogi peralihan daftar serentak, dengan setiap kotak tiba di pinggang penghantar satu demi satu, tetapi meninggalkan bersama sebagai satu kumpulan.

Nota:

Beberapa analogi boleh sangat membantu pelajar kerana mereka mempelajari konsep-konsep baru. Saya telah mendapati bahawa tali pinggang penghantar berfungsi dengan baik untuk menggambarkan pelbagai jenis peralihan registri tingkah laku.

Soalan 8

Analogi yang berguna untuk daftar pergeseran adalah tali pinggang penghantar . Perhatikan ilustrasi ini yang menunjukkan tali pinggang penghantar tunggal pada empat masa berlainan, dan tentukan yang mana operasi daftar peralihan yang berikut urutan mewakili:

Selari dalam, bersiri
Selari-dalam, selari-keluar
Serial-in, bersiri-keluar
Serial-in, selari-keluar

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Ini adalah analogi peralihan dalam, bersiri-keluar, dengan setiap kotak tiba di pinggang penghantar satu demi satu, tetapi meninggalkan bersama sebagai satu kumpulan.

Nota:

Beberapa analogi boleh sangat membantu pelajar kerana mereka mempelajari konsep-konsep baru. Saya telah mendapati bahawa tali pinggang penghantar berfungsi dengan baik untuk menggambarkan pelbagai jenis peralihan registri tingkah laku.

Soalan 9

Analogi yang berguna untuk daftar pergeseran adalah tali pinggang penghantar . Perhatikan ilustrasi ini yang menunjukkan tali pinggang penghantar tunggal pada empat masa berlainan, dan tentukan yang mana operasi daftar peralihan yang berikut urutan mewakili:

Selari dalam, bersiri
Selari-dalam, selari-keluar
Serial-in, bersiri-keluar
Serial-in, selari-keluar

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Ini adalah analogi peralihan siri dalam, bersiri keluar, dengan setiap kotak tiba di tali pinggang penghantar satu demi satu, dan meninggalkan satu pada satu masa juga.

Nota:

Beberapa analogi boleh sangat membantu pelajar kerana mereka mempelajari konsep-konsep baru. Saya telah mendapati bahawa tali pinggang penghantar berfungsi dengan baik untuk menggambarkan pelbagai jenis peralihan registri tingkah laku.

Soalan 10

Lukis gambarajah skematik untuk litar regangan pergeseran siri dalam / siri keluar, dan bersedia untuk memberikan penerangan ringkas mengenai bagaimana ia berfungsi.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Soalan susulan: jika kami ingin mengeluarkan data dari litar regangan peralihan ini dalam bentuk selari, di mana kami akan membuat "nota tersembunyi" sambungan> Nota:

Satu permohonan untuk daftar pergeseran bersiri / bersiri keluar adalah kelewatan masa yang tepat untuk data aliran siri.

Soalan 11

Lukiskan wayar sambungan yang diperlukan antara flip-flop supaya data bersiri dipindahkan dari kanan ke kiri dan bukan kiri ke kanan kerana anda mungkin terbiasa melihat dalam skematik daftar anjakan:

Pastikan juga ambil perhatian di mana data memasuki daftar pergeseran ini dan di mana data keluar.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Nota:

Ini adalah soalan yang sangat mudah untuk dijawab. Saya membentangkannya di sini terutamanya supaya pelajar mula berfikir tentang cara menukar arah peralihan dalam litar regangan shift: permulaan kepada litar regangan peralihan dwiarah.

Soalan 12

Terangkan bagaimana litar regang peralihan boleh dibina dari flip-flop jenis D dengan keupayaan untuk mengalihkan data sama ada ke kanan atau ke kiri, pada arahan. Saya tidak semestinya meminta rajah skematik sehingga saya mencari penjelasan tentang bagaimana litar tersebut dapat dibina. Sudah tentu, jika cara terbaik anda membentangkan idea anda adalah untuk menggambar gambarajah skematik, teruskan!

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Untuk memberikan keupayaan hala tuju bidirectional ke litar regangan beralih, anda mungkin perlu menggunakan pintu stereng untuk mengarahkan output flip-flop ke input flip-flop yang berbeza. Saya akan meninggalkan butiran untuk anda untuk menyelidik dan menerangkan!

Nota:

Saya sengaja dihindari mengajukan soalan mengenai skema sebab: terlalu mudah untuk hanya melihat buku teks atau menyelidiki lembar data dan menyalin lukisan. Apa yang paling penting di sini ialah pelajar memahami bagaimana bi-directionality dicapai dalam litar regangan shift. Apa, betul-betul, adalah pintu stereng, mengapa mereka digunakan, dan apa yang masuk / keluar sambungan flip-flop diperlukan untuk mencapai arah perpindahan yang diingini.

Soalan 13

Terangkan bagaimana senarai anjakan sejagat . 74194 adalah contoh daftar pergeseran universal TTL, jadi anda akan mendapati bahawa lembaran kerja sangat membantu dalam menjawab soalan ini.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Daftar pergeseran sejagat mempunyai keupayaan untuk memasukkan data dalam bentuk siri atau selari, serta data output dalam bentuk siri atau selari.

Nota: jawapan ini sengaja sedikit. Saya mengharapkan anda memberikan jawapan yang lebih terperinci semasa perbincangan, berdasarkan penyelidikan daftar peralihan sejagat!

Nota:

Mengenai titik dalam jawapan mengenai penyelidikan pelajar, tanyakan kepada pelajar anda bagaimana satu cip daftar pergeseran dapat melaksanakan semua jenis input / output yang berbeza. Tanya pelajar anda, sebagai contoh, bagaimana membuat 74194 bertindak hanya sebagai daftar selari-dalam / selari-keluar.

Soalan 14

Satu fungsi penting dalam litar komputer ialah penukaran data bersiri-ke-selari, di mana suatu aliran data bersiri adalah "dibaca" satu bit pada satu masa, maka semua keluaran bit sekaligus dalam bentuk selari. Litar regangan shift sangat sesuai untuk aplikasi ini. Ditunjukkan di sini ialah litar regangan lapan bit:

Lukis sebarang wayar dan label yang diperlukan yang menunjukkan data siri mana akan memasuki litar, dan jika data selari akan keluar.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Soalan susulan: jika kita benar-benar menggunakan litar ini untuk penukaran data bersiri-ke-selari, kita perlu berhati-hati berapa cepat kita mencatat daftar anjakan. Terangkan mengapa.

Nota:

Subjek penukaran data bersiri-ke-selari jauh lebih mendalam daripada apa yang disarankan oleh litar mudah disarmingly ini. Bercakap dengan pelajar anda mengenai keperluan untuk penyegerakan jam (walaupun dalam penghantaran data siri "asynchronous").

Soalan 15

Katakan kami ingin menggunakan litar regangan pergeseran untuk memasukkan beberapa bit binari sekaligus (pemindahan data selari ), dan kemudian keluarkan bit satu pada satu masa sepanjang satu baris (pemindahan data bersiri ). Anda harus sedar bagaimana pergeseran daftar dibina dengan flip-flop jenis D. Sekarang, gambarkan bagaimana kita boleh mendapatkan data selari yang dimasukkan ke dalam litar regangan beralih. Nota: terdapat lebih daripada satu jawapan kepada soalan ini!

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Mungkin cara yang paling langsung untuk menyediakan kemasukan data selari adalah untuk menggunakan input tanpa segerak flip.

Nota:

Semasa perbincangan, adakah pelajar anda melukis gambar litar regangan selari dalam / bersiri, atau sekurang-kurangnya memetik rujukan nombor halaman dalam buku teks mereka, supaya anda pasti memahami apa yang mereka bicarakan (dan tidak hanya mengulangi jawapan yang diberikan).

Soalan 16

Nombor binari selari dimuatkan ke dalam daftar shift. Daftar pergeseran kemudian diperintahkan untuk "beralih ke kanan" untuk satu nadi jam. Bagaimanakah nilai nombor perduaan yang dipinda berbanding dengan nombor yang asalnya dimuatkan, dengan mengandaikan bahawa MSB berada di dalam flip-flop yang terawal dari shift shift "# 16"> Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Nilai nombor binari yang baru akan menjadi separuh (atau kira-kira satu setengah) nilai yang sebelum ini.

Soalan susulan: bagaimana kita boleh menggunakan daftar shift untuk menggandakan nilai nombor perduaan?

Soalan cabaran: apabila kita membahagikan nombor perduaan dalam dua dengan memindahkan jawatan bitnya, jawapan yang dihasilkan mungkin atau mungkin tidak separuh nilai asal. Terangkan mengapa ini begitu. Juga, analisa apa yang berlaku apabila kita melipatgandakan nombor perduaan dengan dua melalui proses pergeseran bit. Adakah jawapan yang dihasilkan betul-betul dua kali ganda nilai asal, atau mungkin juga anggaran kerana kadangkala dengan pembahagian? Terangkan mengapa atau mengapa tidak.

Nota:

Ini adalah helah yang sangat rapi untuk membahagikan atau mengalikan nombor binari dengan kuasa dua. Ia sering digunakan dalam pengaturcaraan mikropemproses bahasa, kerana kesederhanaan pelaksanaannya.

Soalan 17

Tukar lantunan kenalan sering menjadi masalah apabila menyambungkan suis hubungan mekanikal atau relay ke input litar semikonduktor digital. Apabila peralihan suis dari terbuka kepada tertutup, atau dari tertutup hingga terbuka, biasanya terdapat pecahan denyut on / off bukan satu-satunya, tajam, perubahan keadaan logik:

Litar elektronik digital, tentu saja, bertindak balas terhadap denyut-denyut ini seolah-olah mereka sangat bertindak pantas / de-actuations suis. Ini boleh menyebabkan masalah, terutamanya dalam aplikasi di mana input suis mekanikal menyebabkan kaunter menaikkan atau menurunkan!

Untuk membetulkan masalah ini, kita mesti mengesahkan isyarat suis dengan betul untuk menghapuskan denyut-denyut yang salah / mati. Proses melakukan ini dipanggil debouncing . Terdapat lebih daripada satu cara untuk melantun suis, tetapi salah satu cara yang lebih canggih menggunakan daftar pergeseran bersiri dalam dan bersiri dengan input set semula (tidak jelas) asynchronous:

Terangkan bagaimana litar ini berfungsi untuk menundukkan isyarat suis "kotor", menghasilkan isyarat "bersih" (de-bounced) untuk input litar digital seterusnya.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Baris output "de-bounced" akan tinggi hanya apabila isyarat suis telah berterusan tinggi untuk sekurang-kurangnya empat denyutan jam.

Soalan susulan # 1: peralihan suis (input) dilihat dengan serta - merta pada output, peralihan yang rendah ke tahap tinggi atau "catatan nota tersembunyi" yang tinggi ke tahap rendah> Nota:

Sesetengah pelajar mungkin perlu melihat gambarajah nadi untuk litar ini sebelum mereka memahami sepenuhnya bagaimana ia berfungsi. Jika ya, mintalah pelajar datang ke papan di hadapan bilik dan bekerjalah dengan analisisnya daripada melakukannya sendiri.

Bukan semata-mata soal semakan kajian semak ini, tetapi ia juga meninjau masalah suis lantunan dan mempamerkan penyelesaian praktikal untuknya. Secara kebetulan, soalan ini memberikan alasan yang baik untuk demonstrasi tangan bouncing suis menggunakan litar suis / pulldown yang pertama kali ditunjukkan dan osiloskop penyimpanan digital untuk menangkap tindakan pensuisan. Pelajar mungkin terkejut dengan betapa "kotor" isyarat suis itu!

Soalan 18

Rakan mesra mekanikal anda ingin membina pancutan air automatik, di mana sepuluh jet air dihidupkan secara berturut-turut, satu demi satu. Setiap jet air dikawal oleh injap solenoid, bertenaga dengan kuasa talian 120 volt AC.

Rakan anda memahami cara menghidupkan injap solenoid dan membina semua paip untuk membuat kerja air pancut. Dia juga memahami bagaimana untuk menggabungkan kuasa kepada gegelung injap solenoid menggunakan geganti kecil, jadi litar kawalan digital yang beroperasi pada voltan bekalan DC yang rendah akan dapat memberi tenaga kepada injap. Satu-satunya masalah ialah, kawan anda tidak tahu bagaimana untuk membina litar untuk melakukan penjujukan. Bagaimanakah anda menghidupkan satu daripada sepuluh output pada satu masa, mengikut urutan?

Rakan lain yang sedang belajar litar digital mempunyai penyelesaian kepada masalah reka bentuk. Dia berkata anda boleh menjana urutan satu-sepuluh dengan menggunakan kaunter BCD (4 bit) memandu 4-line ke decoder 16 baris. Litar multivibrator mudah alih 555 mudah boleh membekalkan denyutan jam yang diperlukan, dan output penyahkod boleh memacu relay, dan kemudian injap solenoid, secepat yang anda mahukan.

Walau bagaimanapun, pengajar anda baru-baru ini memberitahu anda mengenai cara yang berbeza untuk menghasilkan urutan satu-out-of-n dengan menggunakan daftar shift: litar dipanggil kaunter cincin . Kaunter cincin akan menggunakan bahagian yang kurang daripada idea kaunter / dekoder. Terangkan bagaimana kaunter cincin, dan bagaimana ia berfungsi dalam permohonan ini.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Litar kaunter cincin cukup mudah untuk tidak memerlukan penjelasan saya. Satu-satunya bahagian yang sukar dalam masalah reka bentuk ini adalah untuk mencapai keadaan "tinggi" permulaan dalam sedikit daftar pergeseran apabila kuasa. Selebihnya adalah mainan kanak-kanak!

Nota:

Sebenarnya, soalan ini akan membuat projek kelas besar untuk pelajar anda membina. Bukan hanya kaunter cincin itu sendiri, tetapi semua bekalan kuasa dan litar kawalan kuasa juga. Saya sebenarnya mempunyai pasukan pelajar membina air mancur hiasan yang boleh diprogramkan sebelum menggunakan mikropengawal. Kami memasukinya sebagai karya seni kinetik dalam seni pertunjukan kampus, dan ia adalah hit (terutamanya untuk kanak-kanak kecil bermain di jet air pada hari yang panas). Ia amat menyeronokkan dan pelajar banyak belajar!

Soalan 19

Pengubah analog-ke-digital adalah litar yang memasukkan isyarat analog dan menghasilkan nombor binari berganda yang sama dengan amplitud isyarat:

Penukar analog ke digital yang berjalan bebas adalah salah satu yang mengemas kini keluaran digital sesering yang ia boleh, tidak menunggu apa-apa arahan daripada peranti lain. Sekiranya kita menyambungkan ADC percuma ke komputer (mikropemproses atau mikrokontroler), kita memerlukan beberapa cara untuk mencuba output ADC pada masa yang ditentukan oleh komputer, dan memegang nombor perduaan yang cukup lama untuk komputer untuk mendaftarkannya. Jika tidak, ADC boleh mengemas kini outputnya di tengah-tengah salah satu kitaran "input" komputer, yang mungkin menyebabkan data yang rosak.

Kami boleh membina litar sampel dan lekapan seperti flip-flop. Apakah jenis flip-flop yang akan kita gunakan untuk tujuan ini, dan berapa banyak yang kita perlukan untuk litar ADC yang ditunjukkan di atas "# 19"> Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Gunakan dua belas flip-flop D untuk membina daftar pergeseran sejajar / selari keluar.

Nota:

Jenis pergeseran jenis ini amat berguna untuk aplikasi sampel dan pemantauan seperti ini.

Soalan 20

Litar regas peralihan ini memberi tenaga kepada satu LED pada satu masa (bermula dengan LED bawah pada kuasa), dalam corak berputar yang bergerak pada kadar jam:

Seorang juruteknik memutuskan untuk membalik arah gerakan gerakan, dan mengubah litar seperti:

Malangnya, ini tidak berfungsi seperti yang dirancang. Sekarang, LED bawah berkedip sekali apabila kuasa, maka semua LED kekal di luar. Apa yang dilakukan oleh juruteknik yang tidak betul "# 20"> Menerangkan jawapan Sembunyikan jawapan

Ini akan membetulkan masalah ini:

Saya akan serahkan kepada anda untuk menjelaskan mengapa pengubahsuaian ini berfungsi!

Nota:

Pelajar mungkin perlu merujuk kepada datasheet untuk 74HC194 untuk mengetahui apa yang sedang berlaku di sini. Jika mereka tidak mengambil inisiatif untuk berbuat demikian, menggalakkan mereka untuk kedua-duanya sekarang dan kemudian! Datasheets adalah sumber maklumat yang tidak ternilai apabila datang kepada tingkah laku litar bersepadu dan syarat yang diperlukan untuk membuat mereka melakukan apa yang anda mahu mereka lakukan.

Soalan 21

Ini litar regas peralihan menghasilkan corak cahaya berurutan yang mengingatkan lampu ekor Merah Cougar lama: satu pertama LED bertenaga, maka dua LED tenaga, dan kemudian ketiga-tiga LED memberi tenaga sebelum semua energizing dan mengulang urutan. Litar regang 74HC194 beralih untuk sentiasa beroperasi dalam mod "shift kanan" dengan input bersiri shift kanan (DSR) terikat tinggi, masukan semula master ((MR)) yang digunakan untuk menetapkan semua garisan output ke keadaan yang rendah pada akhir setiap kitaran:

Corak cahaya yang sepatutnya sepatutnya bermula apabila input "Trigger" seketika menjadi tinggi. Malangnya, sesuatu telah gagal dalam litar ini yang menghalang mana-mana LED untuk meneruskan. Tiada urutan cahaya berkelip berlaku, tidak kira apa keadaan input "Pencetus".

Kenal pasti beberapa kegagalan dalam litar ini yang boleh menyebabkan ini berlaku, selain daripada kekurangan voltan bekalan kuasa. Jelaskan mengapa setiap kesalahan yang dicadangkan akan menyebabkan masalah ini, dan juga mengenal pasti bagaimana anda akan mengasingkan setiap kesalahan menggunakan peralatan ujian.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Kekurangan isyarat jam boleh menyebabkan hal ini berlaku (periksa output dari 555 osilator dengan probe logik atau voltmeter). Sekiranya output gerbang NOR tertinggi gagal, ia juga akan mencetuskan masalah (cek (MR) input dari shift shift untuk keadaan "rendah", dan bandingkan dengan keadaan input gate NOR).

Ini bukan satu-satunya kegagalan yang mungkin. Kenal pasti lebih banyak lagi!

Nota:

Pelajar akan mencari lembaran kerja untuk 74HC194 membantu dalam memikirkan bagaimana litar ini sepatutnya berfungsi.

Soalan 22

Litar regangan pergeseran ini memacu empat gegelung motor stepper unipolar, satu demi satu, dalam corak berputar yang bergerak pada kadar jam. Litar transistor pemacu (Q 1, Q 2, dan perintang R 2 hingga R 6 ) ditunjukkan hanya untuk satu daripada empat gegelung. Tiga output daftar peralihan yang lain mempunyai litar pemacu yang sama yang disambungkan ke gegelung motor masing-masing:

Katakan litar motor stepper ini bekerja dengan baik selama beberapa tahun, maka tiba-tiba berhenti kerja. Jelaskan di mana anda akan mengambil beberapa ukuran pertama anda untuk mengasingkan masalah ini, dan mengapa anda mengukur di sana.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Langkah pertama saya ialah untuk memeriksa kehadiran kuasa DC yang mencukupi untuk kedua-dua shift register IC dan motor (litar pemacu transistor). Kemudian, saya akan menggunakan voltmeter atau logik probe untuk memeriksa pulsing pada mana-mana satu output shift Q's output. Ini akan memberitahu saya sama ada masalahnya adalah dengan daftar shift atau dengan litar kuasa.

Nota:

Ini adalah soalan yang baik untuk dibincangkan dengan pelajar anda, kerana ia membantu mereka memahami bagaimana "membahagikan dan menaklukkan" sistem yang tidak berfungsi.

  • ← Lembaran Kerja Sebelumnya

  • Indeks Lembaran Kerja

  • Lembaran kerja seterusnya →