Rubrika: Reléové obvody

Binární dekodér dekóduje vstupní 3-bitové binární číslo a podle něj aktivuje jeden z osmi výstupů.

Zapojení je možné zjednodušit použitím 4 pólového relé na místo Re3 a Re4.

Další díly ze série o reléových digitálních obvodech

• 1. díl – logický NOT
• 2. díl – logický AND
• 3. díl – logický OR
• 4. díl – logický XOR
• 5. díl – klopný obvod RS
• 6. díl – klopný obvod T
• 7. díl – 4-bitový čítač
• 8. díl – 4-bitový čítač s přednastavením
• 9. díl – 4-bitový paměťový registr
• 10. díl – 2-bitová binární úplná sčítačka
• 11. díl – binární dekodér na 1 z 8 (právě jste dočetli)

Sčítačka je jeden ze základních obvodů aritmeticko logické jednotky (ALU) každého procesoru (CPU). Její funkcí je sečíst dvě čísla v binárním tvaru.

Zapojení obsahuje 9 relé, 1 na přičtení jedničky vstupním přenosem a dále vždy 2 na každý vstupní bit (při použití relé se čtyřmi kontakty je možné použít jen jedno na každý bit).

Sčítačka sčítá dvě 2bitová čísla (A0,A1 a B0,B1) a výsledek zobrazí jako 2bitové číslo (OUT0, OUT1) a příznak přetečení carry (C OUT, /C OUT).
Díky vstupu C je možné přičíst další jedničku na nejnižší bit. Sčítačku je možné zřetězit pro sčítání delších čísel.

Další díly ze série o reléových digitálních obvodech

• 1. díl – logický NOT
• 2. díl – logický AND
• 3. díl – logický OR
• 4. díl – logický XOR
• 5. díl – klopný obvod RS
• 6. díl – klopný obvod T
• 7. díl – 4-bitový čítač
• 8. díl – 4-bitový čítač s přednastavením
• 9. díl – 4-bitový paměťový registr
• 10. díl – 2-bitová binární úplná sčítačka (právě jste dočetli)
• 11. díl – binární dekodér na 1 z 8

Registr, nebo také latch, je velmi důležitý obvod. Jeho funkcí je zapamatování vstupní hodnoty a její opětovné vyvolání. V podstatě jde o rychlou paměť.
Zapojení obsahuje 8 relé, 4 pro uložení dat, 2 pro řízení zápisu a čtení, a 2 pro oddělení datové sběrnice (zde spínačů a diod). Oddělovací relé by stačilo jedno ale se čtyřmi kontakty.

Funkce je následující jednoduchá. Pomocí spínačů C, D ,E a F, zvolíme vstupní hodnotu k uložení, kterou ihned jí vidíme i na výstupech Q, R, S a T, a následně hodnotu zapíšeme pomocí spínače WRITE – B.
Opětovné vyvolání uložené hodnoty provedeme spínačem READ – A.

Další díly ze série o reléových digitálních obvodech

• 1. díl – logický NOT
• 2. díl – logický AND
• 3. díl – logický OR
• 4. díl – logický XOR
• 5. díl – klopný obvod RS
• 6. díl – klopný obvod T
• 7. díl – 4-bitový čítač
• 8. díl – 4-bitový čítač s přednastavením
• 9. díl – 4-bitový paměťový registr (právě jste dočetli)
• 10. díl – 2-bitová binární úplná sčítačka
• 11. díl – binární dekodér na 1 z 8

Jedná se o upravený klasický 4-bitový binární čítač, který je rozšířený o další 4 vstupy (B,C,D a E), jenž slouží k nastavení výchozí hodnoty čítače.
Před nastavením nové hodnoty je potřeba čítač vynulovat odpojením napájecího napětí. Pokud je v čítané hodnotě potřeba změnit jen bity z log.0 na log.1, pak není nulování nutné.

Další díly ze série o reléových digitálních obvodech

• 1. díl – logický NOT
• 2. díl – logický AND
• 3. díl – logický OR
• 4. díl – logický XOR
• 5. díl – klopný obvod RS
• 6. díl – klopný obvod T
• 7. díl – 4-bitový čítač
• 8. díl – 4-bitový čítač s přednastavením (právě jste dočetli)
• 9. díl – 4-bitový paměťový registr
• 10. díl – 2-bitová binární úplná sčítačka
• 11. díl – binární dekodér na 1 z 8

Čítač se skládá z klopných obvodů typu T, které jsou zapojené v řadě za sebou. Pokud na vstup připojíme obdelníkový signál, tak při každé sestupné hraně změní výstup svůj stav. Díky propojení jednotlivých klopných obvodů se výstup jednoho přenese na vstup druhého a dál. Tím dochází k čítání vstupních impulsů v binárním tvaru a zároveň i k jejich dělení 2, 4, 8 a 16.

Jako generátor signálu jsem použil arduino s rotačním enkodérem a OLED displejem. Napsal jsem jednoduchý program který generuje obdélníkový signál s možností změny enkodérem a zobrazuje na displeji dobu trvání logických stavů.

Další díly ze série o reléových digitálních obvodech

• 1. díl – logický NOT
• 2. díl – logický AND
• 3. díl – logický OR
• 4. díl – logický XOR
• 5. díl – klopný obvod RS
• 6. díl – klopný obvod T
• 7. díl – 4-bitový čítač (právě jste dočetli)
• 8. díl – 4-bitový čítač s přednastavením
• 9. díl – 4-bitový paměťový registr
• 10. díl – 2-bitová binární úplná sčítačka
• 11. díl – binární dekodér na 1 z 8

Klopný obvod typu T je velice důležitý klopný obvod. Má široké možnosti využití od děličů frekvence a čítačů, po zapínání a vypínání spotřebiče jedním tlačítkem. K jeho konstrukci jsou potřeba minimálně 2 relé, 2 diody a přepínač. Při použití 3 relé je možné ovládat vstup tlačítkem nebo přímo signálem. Funkce je následující:
Pokud na vstup IN připojíme obdelníkový signál, tak při každé sestupné hraně změní výstup svůj stav. V podstatě dělí vstupní frekvenci dvěma.

Další díly ze série o reléových digitálních obvodech

• 1. díl – logický NOT
• 2. díl – logický AND
• 3. díl – logický OR
• 4. díl – logický XOR
• 5. díl – klopný obvod RS
• 6. díl – klopný obvod T (právě jste dočetli)
• 7. díl – 4-bitový čítač
• 8. díl – 4-bitový čítač s přednastavením
• 9. díl – 4-bitový paměťový registr
• 10. díl – 2-bitová binární úplná sčítačka
• 11. díl – binární dekodér na 1 z 8

Klopný obvod typu RS je jeden z nejjednodušších klopných obvodů. K jeho konstrukci stačí pouze 2 relé. Funkce je následující:
Pokud je na obou vstupech S (set, nastavení) a R (reset, nulování) logická 0, výstup Q zůstává nezměněn. Po nastavení logické 1 na vstup S, se výstup Q změní také na logickou 1, a zůstane nastaven. Po nastavení logické 1 na vstup R se výstup Q vynuluje. Při nastavení obou vstupů na logickou 1, je obvod v neurčitém stavu, proto je tento stav zakázaný.

Další díly ze série o reléových digitálních obvodech

• 1. díl – logický NOT
• 2. díl – logický AND
• 3. díl – logický OR
• 4. díl – logický XOR
• 5. díl – klopný obvod RS (právě jste dočetli)
• 6. díl – klopný obvod T
• 7. díl – 4-bitový čítač
• 8. díl – 4-bitový čítač s přednastavením
• 9. díl – 4-bitový paměťový registr
• 10. díl – 2-bitová binární úplná sčítačka
• 11. díl – binární dekodér na 1 z 8

Hradlo XOR, neboli exklusivní logický součet, obsahuje minimálně dva vstupy a jeden výstup. Jak vidíme v pravdivostní tabulce, na výstupu Q je log.1 pouze pokud jsou na vstupech rozdílné log. hodnoty.

Další díly ze série o reléových digitálních obvodech

• 1. díl – logický NOT
• 2. díl – logický AND
• 3. díl – logický OR
• 4. díl – logický XOR (právě jste dočetli)
• 5. díl – klopný obvod RS
• 6. díl – klopný obvod T
• 7. díl – 4-bitový čítač
• 8. díl – 4-bitový čítač s přednastavením
• 9. díl – 4-bitový paměťový registr
• 10. díl – 2-bitová binární úplná sčítačka
• 11. díl – binární dekodér na 1 z 8

Hradlo OR, neboli logický součet, obsahuje minimálně dva vstupy a jeden výstup. Jak vidíme v pravdivostní tabulce, na výstupu Q je log.0 pouze pokud je log.0 také na všech vstupech.

Další díly ze série o reléových digitálních obvodech

• 1. díl – logický NOT
• 2. díl – logický AND
• 3. díl – logický OR (právě jste dočetli)
• 4. díl – logický XOR
• 5. díl – klopný obvod RS
• 6. díl – klopný obvod T
• 7. díl – 4-bitový čítač
• 8. díl – 4-bitový čítač s přednastavením
• 9. díl – 4-bitový paměťový registr
• 10. díl – 2-bitová binární úplná sčítačka
• 11. díl – binární dekodér na 1 z 8

Hradlo NOT, neboli inverze, je nejjednodušší hradlo ze všech. Umí jen obracet vstupní hodnotu na hodnotu opačnou. K realizaci stačí pouze jedno relé.

Další díly ze série o reléových digitálních obvodech

• 1. díl – logický NOT (právě jste dočetli)
• 2. díl – logický AND
• 3. díl – logický OR
• 4. díl – logický XOR
• 5. díl – klopný obvod RS
• 6. díl – klopný obvod T
• 7. díl – 4-bitový čítač
• 8. díl – 4-bitový čítač s přednastavením
• 9. díl – 4-bitový paměťový registr
• 10. díl – 2-bitová binární úplná sčítačka
• 11. díl – binární dekodér na 1 z 8