デジタル回路実験

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    資料紹介

    1.目的
    デジタル回路の基本的動作を理解する。回路の基本的動作を表現する方法と記号、真理値表、タイムチャートについて学ぶ。NAND, Flip, Flop, Counter, Adder回路の動作を実験的に確認し報告にまとめる。

    2.理論
    2.1デジタル量
     アナログに対して、デジタルは最小の単位が決まっていて、最小単位の整数倍でものの量を表す。デジタル電子回路においては回路の電位の状態を二つの状態、電位の高い、低い(あるいはゼロ)で表すので、数学的には2進法で表される。またその組み合わせの状態はブール代数と呼ばれる論理数学で表現される。
    2.3フリップフロップ回路
     Flip Flop(以下F.F.と略記する)は1ビットの情報を記憶する素子でJとKの2入力とクロック入力端子Cpを持つものをJ-K F.F.と言う。図1にプリセット入力端子PRに“0”レベルを加えるとF.F.の出力端子Qはそれ以前のF.F.の状態に無関係に“1”になり、クリア入力端子CLRを“0”レベルにすると出力Qはそれ以前のF.F.の状態に無関係に“0”となる。PR、CLRともに“0”レベルにするとQ、 ともに“1”となり、PR、CLRが“1”にもどるとQ、 の状態はどちらかが“1”になるか定まらないので、PR、CLRともに“0”にする事は禁止されている。これらの状態を表2の真理値表と図2のタイムチャートに示す。タイムチャートは横に時間経過を表し、縦にそれぞれの位置の電圧でON、OFFの状態を表し、動作のタイミングを真理値表より明確に表す事が出来る。
    2.4カウンター
     カウンタはパルスの数を計数する回路でデジタル回路に欠く事が出来ない重要なものの一つである。回路構成はF.F.を基礎としてF.F.一回路につき2進数1桁の計数が行える。このことからF.F.によるカウンタをバイナリイ・カウンタという。

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    目的
    デジタル回路の基本的動作を理解する。回路の基本的動作を表現する方法と記号、真理値表、タイムチャートについて学ぶ。NAND, Flip, Flop, Counter, Adder回路の動作を実験的に確認し報告にまとめる。
    理論
    2.1デジタル量
       アナログに対して、デジタルは最小の単位が決まっていて、最小単位の整数倍でものの量を表す。デジタル電子回路においては回路の電位の状態を二つの状態、電位の高い、低い(あるいはゼロ)で表すので、数学的には2進法で表される。またその組み合わせの状態はブール代数と呼ばれる論理数学で表現される。
    2.2組み合わせ論理回路  [論理積=AND]
    Y=A・B=A∩B
    A,Bの全てが“1”のときのみ“1”となる
     
     [論理和=OR]
    Y=A+B=A∪B
    A,Bのどちらかが“1”なら“1”となる
    [否定=NOT]
    Y=A
    0・0=0
    1・0=0
    0・1=0
    1・1=1
    0+0=0
    1+0=0
    0+1=0
    1+1=1
    0=1
    1=0   この他に、NAND=ANDの結果を否定、NOR=ORの結果を否定がある。
      これらの表示はMIL規格の表示されること..

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