74xx serisi tümdevrelere örnekler TÜMLEŞİK KOMBİNASYONEL

74xx serisi tümdevrelere örnekler
Tümdevreler halinde gerçekleştirilen lojik kapılara örnekler. Bir tümdevrede lojik kapı ve giriş
sayısına göre belirlenmiş birden fazla kapı bulunur.
TÜMLEŞİK KOMBİNASYONEL DEVRE ELEMANLARI
SAYISAL SİSTEM TASARIMINDA LOJİK KAPILARIN KULLANIMININ YANISIRA, KAPI
ELEMANLARININ BİR ARAYA GETİRİLMESİ İLE OLUŞTURULAN DEVRELER
KULLANILMAKTADIR. BU DEVRELER TÜMLEŞTİRİLMİŞ DEVRE OLARAK ÜRETİLMEKTE VE
KENDİ ÖZEL ADI İLE ANILMAKTADIR. KAPILAR YERİNE BU DEVRELERİN KULLANILMASI
TASARIMI KOLAYLAŞTIRMAKTADIR.
TÜMLEŞTİRME DÜZEYLERİNE GÖRE GURUPLAMA
. Küçük ölçekli tümleştirme (small-scale Integration SSI): Az sayıda lojik kapı içeren tümdevreler
(10’dan az). Örneğin 7400 4 adet NAND kapısı içeren tümdevre
. Orta ölçekli tümleştirme (Medium-scale Integration MSI): İçerisinde orta sayıda adet lojik kapı
içeren tümdevreler (10 – 100 adet). Veri seçici, kod çözücü, toplayıcı elemanları
. Büyük ölçekli tümleştirme (Large-scale Integration LSI): Çok sayıda lojik kapı içeren
tümdevreler (1000 ler mertebesinde). Mikrodenetleyiciler, bellekler bu gurupta yer alır.
. Çok büyük ölçekli tümleştirme (Very Large-scale Integration VLSI): Çok büyük sayıda lojik kapı
içeren tümdevreler (10000’ler mertebesinde). Gelişmiş mikroişlemciler ve büyük bellek
tümdevreleri
1
YARI TOPLAYICI
İki adet birer bitlik sayıyı toplayan devredir
a: birinci sayı
b: ikinci sayı
c: elde çıkışı
s: sonuç
S= ab’ + a’b
C= ab
S= ab’ + a’b
C= ab
Doğruluk tablosundan elde edilen sonuç
S= ab’ + a’b= a + b
C= ab
TAM TOPLAYICI
İki adet birer bitlik sayıyı eldeli olarak toplayan devredir
ai
bi
Ci-1
ai: birinci sayı
bi: ikinci sayı
ci_1: elde girişi
Si
TAM
TOPLAYICI
Ci
ai
0
0
0
0
1
1
1
1
bi Ci-1
0 0
0 1
1 0
1 1
0 0
0 1
1 0
1 1
ci: elde çıkışı
si: sonuç
Si Ci
0 0
1 0
1 0
0 1
1 0
0 1
0 1
1 1
S= ai’bi’ci_1 + ai’bic’i_1 + aibi’c’i_1 + aibici_1
S= ai bi ci_1
Ci= ai’bici_1 + aibi’ci_1 + aibic’i_1 + aibici_1
2
TAM TOPLAYICI
i
i
Si
Ci
i-1
İKİLİ PARALEL TOPLAYICI
İki adet 2’li sayıyı toplayan devredir. Ardarda tam toplayıcıların bağlanması ile oluşur
B3 A3
T.T.
C4
S3
B2 A2
C3
T.T.
B1 A1
C2
T.T.
S2
S1
B0 A0
C1
T.T.
C0
S0
7483 entegresi 4 bitlik bir toplayıcıdır.
3
DECODER (KOD ÇÖZÜCÜ): N ADET GİRİŞİ 2N ADET ÇIKIŞI OLAN
KOMBİNASYONEL DEVREDİR.
I0
I1
I2
Q0
Q1
Q2
DECODER
IN-1
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
QM-1
Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0
0
0
0
0
0
0 0
1
0
0
0
0
0
0 1
0
0
0
0
0
0
1 0
0
0
0
0
0
1
0 0
0
0
0
0
1
0
0 0
0
0
0
1
0
0
0 0
0
0
1
0
0
0
0 0
0
1
0
0
0
0
0 0
0
3’DEN 8’E KOD ÇÖZÜCÜ DOĞRULUK TABLOSU
A’B’C’
A
A’B’C
A’BC’
B
A’BC
C
AB’C’
3’DEN 8’E
KOD ÇÖZÜCÜ DEVRESİ
AB’C
ABC’
ABC
4
ÖRNEK:
F (A,B,C)= Σ (0,2,3,5,6) FONKSİYONUNU GERÇEKLEYİNİZ
A
B
DECODER
C
Q0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
SORU: BİR TAM TOPLAYICIYI, BİR KOD ÇÖZÜCÜ VE İKİ VEYA KAPISI İLE
GERÇEKLEYİN.
Q0
A
S
Q1
B
C
Q2
Q3
DECODER
Q4
Q5
C
Q6
Q7
I0
I1
I2
IN-1
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
DECODER
Q0
Q1
Q2
QM-1
Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0
1
1
1
1
1
1 1
0
1
1
1
1
1
1 0
1
1
1
1
1
1
0 1
1
1
1
1
1
0
1 1
1
1
1
1
0
1
1 1
1
1
1
0
1
1
1 1
1
1
0
1
1
1
1 1
1
0
1
1
1
1
1 1
1
3’DEN 8’E KOD ÇÖZÜCÜ (AKTİF 0 ÇIKIŞ) DOĞRULUK TABLOSU
5
4 basamak
sayı
7 segment display ile 4 basamak görüntüleme için zaman çoğullama işlemi blok
diyagramı
d3 d2 d1 d0
d3
Kontrol
devresi
d2
d1
d0
a
b
c
d
e
f
g
7 segment
Kod
çözücü
Ara
saklayıcı
Q3
Decoder
GND
I0
GND
GND
GND
Q2
I1
Q1
Q0
ENCODER (KODLAYICI): 2N ADET GİRİŞİ N ADET ÇIKIŞI OLAN
KOMBİNASYONEL DEVREDİR.
I0
I1
I2
Q0
Q1
Q2
ENCODER
IN-1
I7
0
0
0
0
0
0
0
1
I6
0
0
0
0
0
0
1
0
I5
0
0
0
0
0
1
0
0
I4
0
0
0
0
1
0
0
0
I3
0
0
0
1
0
0
0
0
I2
0
0
1
0
0
0
0
0
I1
0
1
0
0
0
0
0
0
QM-1
I0
1
0
0
0
0
0
0
0
Q2
0
0
0
0
1
1
1
1
Q1
0
0
1
1
0
0
1
1
Q0
0
1
0
1
0
1
0
1
Q2=I7 + I6 + I5 + I4
Q1=I2 + I3 + I6 + I7
Q0=I1 + I3 + I5 + I7
8’DEN 3’E KODLAYICI DOĞRULUK TABLOSU
6
HERHANGİ BİR GİRİŞ AKTİF OLMADIĞINDA VE BİRDEN FAZLA GİRİŞ “1” DURUMUNU
ALDIĞINDA ÖNCELİK KODLAYICISI OLARAK DÜŞÜNÜLMELİDİR.
D3
0
0
0
0
1
D2 D1 D0
0 0
0
0 0
1
0 1
X
1 X
X
X X
X
Q1
X
0
0
1
1
D3
1
Q0
X
0
1
0
1
V
0
1
1
1
1
4’DEN 2’E ÖNCELİK KODLAYICI
DOĞRULUK TABLOSU
D3
D3’
1
1
1
D1’
D2
D2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
D1’
D1
D1
1
D3’
1
1
D2’
D2’
D0’
X
D0
X
D1’
D0’
D0’
D0
D1’
D0’
Q0=D3 + D2’D1
Q1=D3 + D2
MULTIPLEXER (VERİ SEÇİCİ): 2N ADET GİRİŞİ N ADET SEÇİM UCU, “1” ADET
ÇIKIŞI OLAN KOMBİNASYONEL DEVREDİR.
I0
I1
I2
MULTIPLEXER
Q0
.
.
.
.
.
Q0
IN-1
IN-1
SM-1
I0
I1
I2
I3
I0
I1
I2
SM-1
S2 S1 S0
MUX
Q0
S1
0
0
1
1
S0
0
1
0
1
S2 S1 S0
Q0
I0
I1
I2
I3
S1 S0
4 GİRİŞLİ MUX
7
I0
I1
I2
I3
S1
S0
4’TEN 1’E VERİ SEÇİCİ
BÜYÜK BOYUTTA VERİ SEÇİCİLER, KÜÇÜK BOYUTLU VERİ SEÇİCİLERİN UYGUN
ŞEKİLDE BAĞLANMASI İLE ELDE EDİLEBİLİRLER.
ÖRNEK1: 8:1 veri seçici iki adet 4:1 ve bir adet
2:1 veri seçiciler kullanılarak
gerçekleştirilecektir.
I0
I1
I0
4:1
mux
I2
ÖRNEK2: 8:1 veri seçici bir adet 4:1 ve dört
adet 2:1 veri seçiciler kullanılarak
gerçekleştirilecektir.
I1
I2
I3
2:1
mux
I4
I5
I4
I5
4:1
mux
I6
I3
I6
I7
I7
s1
s0
s2
2:1
mux
2:1
mux
2:1
mux
4:1
mux
2:1
mux
s0
s2 s1
8
ÖRNEK:
F (A,B,C)= Σ (0,2,3,5,6) FONKSİYONUNU 3 SEÇİM UÇLU MUX KULLANARAK
GERÇEKLEYİNİZ.
Vcc
I0
I1
I2
I3
I4
I5
I6
I7
Q0
MUX
S2 S1 S0
GND
A
B C
ÖRNEK:
F (A,B,C)= Σ (0,2,3,5,6) FONKSİYONUNU 2 SEÇİM UÇLU MUX KULLANARAK
GERÇEKLEYİNİZ.
ÇÖZÜM: A VE B SEÇİM UCUNDA KULLANILSIN. GİRİŞ C’YE BAĞIMLI OLACAKTIR.
I0
I1
I2
I3
A’B’
A’B
AB’
AB
C’
1
1
0
1
C
0
1
1
0
C’
I0
C’
1
C
C’
1
I1
C
C’
I2
I3
Q
MUX
S1
S0
A
B
9
SORU:
F (A,B,C,D)= Σ (0,2,3,5,6,8,11,13,14,15) FONKSİYONUNU 2 SEÇİM UÇLU MUX
KULLANARAK GERÇEKLEYİNİZ.
PROGRAMLANABİLİR LOJİK DİZİ (PLA)
nxk
sigorta
n giriş
nxk
sigorta
m sigorta
k adet çarpım
terimi
(VE kapısı)
kxm
sigorta
m adet toplam
terimi
(VEYA kapısı)
PLA BLOK DİYAGRAMI
A
1
A’
B
1
F1
2
F2
B’
2
C
C’
3
3 GİRİŞ, 3 ÇARPIM TERMİ, 2 ÇIKIŞLI BİR PLA
10
ÖRNEK : VERİLEN FONKSİYONLARI PLA İLE GERÇEKLEYİN
F1=AB’ + AC
F2=AC + BC
AB’
ÇARPIM
TERİMİ
1
GİRİŞLER
A B C
1 0 --
AC
2
1
--
1
BC
3
--
1
1
ÇIKIŞLAR
F1
F2
1
-1
--
T
T:TRUE
C:COMPLEMENT
1
1
T
T/C
A
1
A’
B
1
F1
2
F2
B’
2
C
C’
3
ÖRNEK : VERİLEN FONKSİYONLARI 3 GİRİŞLİ, 4 ÇARPIM TERİMLİ, 2 ÇIKIŞLI BİR PLA
İLE GERÇEKLEYİN
F1=(B’C’ + A’C’ + A’B’)’
F2= B’C’ + A’C’ + ABC
B’C’
ÇARPIM
TERİMİ
1
GİRİŞLER
A B C
-- 0 1
ÇIKIŞLAR
F1
F2
1
1
A’C’
2
0
--
0
1
1
A’B’
3
0
0 --
1
--
ABC
4
1
1 1
--
1
C
T
T/C
PLA İÇİN PROGRAM TABLOSU
11
PROGRAMLANABİLİR DİZİ LOJİĞİ (PAL)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
2
I1
F1
3
4
5
I2
F2
6
7
8
I3
F3
9
10
11
I4
F4
12
4 GİRİŞLİ, 4 ÇIKIŞLI VE 3 GENİŞLİKLİ VE-VEYA KAPISINDAN OLUŞAN PAL
W (A,B,C,D)= ABC’ + A’B’CD’
X(A,B,C,D)= A + BCD
Y(A,B,C,D)=A’B + CD + B’D’
Z (A,B,C,D)= ABC’ + A’B’CD’ + AC’D’ + A’B’C’D = W + AC’D’ + A’B’C’D
A
1
2
A
X
C
X
X
C’
D
D’
W
X
W’
F1
X
X
X
X
X
X
X
F2
6
X
12
X
X
X
X
F3
X
X
9
10
11
D
B’
X
X
7
8
C
B
3
4
5
B
A’
X
X
X
X
F4
X
12
ÇARPIM
TERİMLERİ
1
2
3
VE GİRİŞLERİ
A B C D W
1 1 0 - 0 0 1 0 - - - - -
4
5
6
1 - 1
- -
- - 1 1 - - -
7
8
9
0 1 - - 1
- 0 -
10
11
12
- - - - 1
1 - 0 0 0 0 0 1 -
1
0
-
ÇIKIŞLAR
W=ABC’ + A’B’CD’
X=A + BCD
Y=A’B + CD + B’D’
Z=W + AC’D’ + A’B’C’D
PAL PROGRAMLAMA TABLOSU
13