تحلیل مدارهای ترتیبی همزمان- نمونه سوال امتحانی

در این ویدئوی آموزشی به حل یک نمونه سوال امتحانی از مبحث تحلیل مدارهای ترتیبی خواهیم پرداخت.

کیفیت فیلم بصورت پیش فرض بر روی حالت low تنظیم شده است و شما می توانید با استفاده از گزینه HD، این آموزش را با بالاترین کیفیت مشاهده نمایید.

شما می توانید با استفاده از گزینه “متن فیلم”، متن مربوط به حل سوال را مشاهده کنید.

//******************************************************************************************************************************************//

پیشنهاد می شود قبل از مشاهده ی این آموزش، مروری بر مبحث فلیپ فلاپ ها داشته باشید. شما در پایان این آموزش می توانید درک مناسبی از تحلیل مدارهای ترتیبی به دست آورید.

مدار داده شده شامل یک فلیپ فلاپ JK و یک فلیپ فلاپ D است. می خواهیم دیاگرام زمانی شکل زیر را با کشیدن شکل موج های سیگنال و  و با فرض این که هر دو فلیپ فلاپ حساس به لبه ی پایین رونده باشند، کامل کنیم. دیاگرام زمانی مربوط به clock و ورودی مدار را در شکل رو به رو می بینید.

همان طور که در مدار مشاهده می شود، پایه ی ریست در فلیپ فلاپ D به صفر متصل است، پس هیچ گاه ریست نخواهد شد. ولی پایه ی ریست در فلیپ فلاپ JK به موج سیگنال clear متصل است و در صفر ریست خواهد شد. از آن جایی که در شکل مدار، ورودی J و K به هم متصل شده، بنابراین فلیپ فلاپ نوع T داریم که در ادامه ی حل سوال، از آن استفاده خواهیم کرد.

جدول مشخصه ی فلیپ فلاپ T را در بالای تصویر مشاهده می کنید. در ابتدا، مقدار اولیه ی را به طور دلخواه، برابر صفر در نظر می گیریم. در اولین لبه ی پایین رونده، چون ورودی صفر است، تا رسیدن به لبه ی پایین رونده ی بعدی، همان حالت قبلی برای حفظ می شود، پس مقدار آن صفر باقی خواهد ماند.

در لبه ی پایین رونده ی بعدی، هم چنان مقدار ورودی صفر است، پس با توجه به جدول مشخصه ی فلیپ فلاپ، تا رسیدن به لبه ی پایین رونده ی بعدی، مقدار ،صفر می ماند. اما در لبه ی پایین رونده ی بعدی، مقدار ورودی برابر با ۱ است، بنابراین با توجه به این که در فلیپ فلاپ T با ورودی ۱ ،حالت بعدی متمم حالت فعلی در نظر گرفته می شود، پس تا رسیدن به لبه ی پایین رونده ی بعدی، مقدار برابر ۱ می شود.

به همین ترتیب در لبه ی پایین رونده ی بعدی، مقدار ورودی برابر با صفر است، پس مقدار فعلی خود را حفظ خواهد کرد، پس تا رسیدن به لبه ی بعدی مقدار آن برابر ۱ خواهد ماند. در گام بعدی، مقدار ورودی در لبه، هم چنان برابر صفر است، بنابراین مقدار همان مقدار ۱ باقی می ماند.

سپس در لبه ی پایین رونده ی بعد، مقدار X به مقدار ۱ تغییر پیدا کرده، پس مقدار  هم به مقدار متمم حالت فعلی تغییر پیدا می کند. پس تا لبه بعدی مقدار آن برابر صفر خواهد بود و در لبه ی پایین رونده ی آخر که مقدار ورودی برابر با ۱ می باشد، مقدار برابر با متمم حالت فعلی یعنی برابر با ۱ خواهد شد.

در مدار، ورودی فلیپ فلاپ D است پس حال که را به دست آوردیم، با توجه به  می توان سیگنال  را رسم کرد. حالت اولیه را صفر در نظر می گیریم. با توجه به صورت سوال، فلیپ فلاپ D حساس به لبه ی پایین رونده می باشد، پس در اولین لبه ی پایین رونده، با توجه به جدول مشخصه ی فلیپ فلاپ D، چون مقدار ورودی فلیپ فلاپ صفر است، پس حالت بعدی صفر می شود. پس تا رسیدن به لبه ی بعدی، خروجی صفر باقی می ماند.

در لبه ی پایین رونده ی بعدی، هم چنان ورودی صفر است، پس حالت بعدی نیز صفر می شود که این حالت تا رسیدن به لبه ی پایین رونده ی بعدی، باقی خواهد ماند. اما در این لبه، با توجه به نمودار مربوط به  که از صفر به یک می رویم، مقدار جدید ، یعنی ۱ در نظر گرفته خواهد شد. پس با توجه به جدول فلیپ فلاپ، حالت بعدی یک می شود که این مقدار تا رسیدن به لبه ی بعدی، حفظ خواهد شد.

به همین ترتیب در دو لبه ی پایین رونده ی بعدی، مقدار برابر با یک باقی می ماند. در این لبه با توجه به این که مقدار  صفر است، مقدار ورودی فلیپ فلاپ برابر صفر خواهد شد، پس تا لبه ی پایین رونده ی بعدی، مقدار  ، صفر باقی خواهد ماند. در لبه ی آخر هم که مقدار جدید ، برابر ۱ است، پس خروجی ، یک خواهد شد. به این ترتیب شکل موج سیگنال های و  را به دست آوردیم.