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論理回路

論理回路. 第 12 回 TkGate 実習 － 順序回路 http://www.info.kindai.ac.jp/LC 38 号館 4 階 N-411 内線 5459 takasi-i@info.kindai.ac.jp. TkGate. TkGate 論理回路のシミュレータ 論理素子やモジュールを使用可能 フリーソフト ホームページ http://www.tkgate.org/ja-index.html. ターミナルを起動. tkgate の起動. ターミナル上でコマンド “ tkgate” で起動. $ tkgate &.

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Presentation Transcript

  1. 論理回路 第12回 TkGate実習 － 順序回路 http://www.info.kindai.ac.jp/LC 38号館4階N-411 内線5459 takasi-i@info.kindai.ac.jp

  2. TkGate • TkGate • 論理回路のシミュレータ • 論理素子やモジュールを使用可能 • フリーソフト • ホームページ • http://www.tkgate.org/ja-index.html

  3. ターミナルを起動

  4. tkgate の起動 • ターミナル上でコマンド “tkgate” で起動 $ tkgate &

  5. File → New で 新規作成

  6. が押されているとき 画面をクリックすると × 印が出る。

  7. × 印の位置に ゲートが配置される

  8. オブジェクト, 配線で 右クリック→プロパティ

  9. オブジェクト, 配線に 名前を付ける Hide Name (名前を隠す) ボタンをオフにする

  10. 名前が表示される

  11. メニューの Simulate→Bagin Simulation または 　　　ボタンで実行開始

  12. “ 配線をダブルクリックしてください” シミュレート開始すると スコープウィンドウが開く

  13. 配線をダブルクリック

  14. テスタが表示される

  15. スコープウィンドに テスタを置いた配線の 電位が表示される

  16. 1 =緑0 =ピンク で 配線の電位を表示 スペースキーを押すと時間経過

  17. 1 =赤0 =ピンク で 配線の電位を表示 X = 0 (スイッチがoff ) Y = 0 (スイッチがoff )のとき Z = 0 (LEDがピンク)

  18. クリック スイッチをクリックで ON/OFF 切り替え

  19. 配線Yの電位が 1 (= 緑)に変わる

  20. X = 1 (スイッチがon ) Y = 1 (スイッチがon )のとき Z = 1 (LEDが赤)

  21. X = 1, Y = 1のとき Z = 1 (= 緑) (注意)出力が安定するまでスペースキーを押すこと

  22. Make → Memory → Flip-flop

  23. TkGate のフリップフロップ • D-FF clear 入力 0 入力で初期化 enable 入力 0 入力で Q値変更可能 Q 出力 D 入力 Q 出力 clock 入力 0 → 1 入力で FF 動作

  24. SR→D 変換回路 DFF Q D Q TkGate のフリップフロップ • TkGate には DFF のみ存在 ⇒ DFF を用いて他の FF を作成する SRFF Q S Q R

  25. FF.v • 4種類のFF • SRFF • DFF • TFF • JKFF

  26. DFF SRFF TFF JKFF

  27. FFの動作 • clr を 1 にし初期化 (各 Q の値が 0 に) • clr を 1 →0 にしてから動作開始

  28. 各 Q の値が 0 になれば clr を 1 → 0 にする FF の初期値は不定

  29. 演習問題 : SRFF の動作 • SRFF の入力が下図のときの出力を記入せよ 入力 S 入力 R 出力 Qsr 出力 Qsr クロック

  30. 演習問題 : SRFF の動作 • SRFF の入力が下図のときの出力を記入せよ 入力 S 入力 R SR = 11 の場合は S優先 出力 Qsr 出力 Qsr クロック

  31. 演習問題 : DFF の動作 • DFF の入力が下図のときの出力を記入せよ 入力 D 出力 Qd 出力 Qd クロック

  32. 演習問題 : DFF の動作 • DFF の入力が下図のときの出力を記入せよ 入力 D 出力 Qd 出力 Qd クロック

  33. 演習問題 : TFF の動作 • TFF の入力が下図のときの出力を記入せよ 入力 T 出力 Qt 出力 Qt クロック

  34. 演習問題 : TFF の動作 • TFF の入力が下図のときの出力を記入せよ 入力 T 出力 Qt 出力 Qt クロック

  35. 演習問題 : JKFF の動作 • JKFF の入力が下図のときの出力を記入せよ 入力 J 入力 K 出力 Q 出力 Q クロック

  36. 演習問題 : JKFF の動作 • JKFF の入力が下図のときの出力を記入せよ 入力 J 入力 K 出力 Q 出力 Q クロック

  37. 演習問題 : ビット反転検出回路の設計 • ビット反転検出回路 • 入力が0→1, 1→0と反転したときに1を出力 入力I 出力O クロック 0→1を検出 1→0を検出

  38. I ≠Qならば 1を出力 入力I FF Q 出力O クロック 1.入力,出力,状態の決定 • ビット反転を検出するには、1つ前の入力I -を記憶しておけばいい I - = 0 と I - =1の2状態 ⇒ FF1個で記憶可能 1入力, 1出力, 1FF

  39. 0/1 0/0 1/0 1/1 2.状態遷移図を描く • 状態Q : 1つ前の入力 I -を記憶 • 出力O : I ≠Qならば 1 を出力 q0 Q = 0 q1 Q = 1

  40. Q +=0 O =0 0/1 Q +=1 O =1 0/0 1/0 Q +=0 O =1 1/1 Q +=1 O =0 3.状態遷移表を作成する q0 Q = 0 q1 Q = 1

  41. 0 0 0 - 0 - 0 1 0 1 - 1 1 1 1 0 1 - 1 0 - 0 - 0 4.拡大入力表を作る

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