Week 6

Sequential Logic

Comblinational Logic   =   Output จะขึ้นกบ Input ขณะนั้น

Sequential Logic =  Output จะขึ้น กับ Input ขณะนั้น  Input ก่อนหน้า




อุปกรณ์พื้นฐานทาง Combination logic คือ Logic gates
อุปกรณ์พื้นฐานทาง Sequential logic คือ Flip-flop

Flip-flop มี 4 ประเภท 1.SR Flip-flop   2.J-K Flip-flop   3. D-type Flip-flop   4.T-type Flip-flop


1.SR Flip-flop

SR Flip-flop เกิดจากการนั้น NOR Gates ไปต่อกันตามรูป การทำงานนั้น เมื่อ S  = 1 และ R = 0 จะเป็นการ set ให้ Q = 1 และเมื่อ
S = 0 และ R = 1 จะเป็นการ reset ให้ Q = 0 แต่ถ้าเป็น 0 ทั้ง S และ R จะไม่มีการเปลี่ยนแปลง ส่วน S และ R เป็น 1 ทั้งคู่นั้นเป็นกรณีที่ไม่ควรให้เกิดขึ้นเพราะ Q และ Q̅ ห้ามเป็นตัวเดียวกัน




SR Flip-flop with NAND Gates

SR Flip-flop with NAND Gates ลักษณะการทำงานจะคล้ายกับ SR Flip-flop แต่จะต่างกันตรงที่สัญญาณที่ใส่เข้าไป จะสลับกันจาก 0 เป็น 1      จาก 1 เป็น 0

 2. J-K Flip-flop

  

J-K Flip-flop เป็น Flip-flop ที่ทำมาเพื่อแก้ไขปัญหาของSR Flip-flop ที่มีกรณีที่ไม่ควรเกิดเปลี่ยนเป็นการ Toggle แทน

clk คือช่องของสัญญาณนาฬิกาใช้การควมคุมการเปลี่ยนแปลงของFlip-flop




3. D-type Flip-flop

D-type Flip-flop จะมีขา Input สองขาคือ CK กับ D โดยขา D จะเป็นขาที่รับข้อมูลเข้า ส่วนขา CK คือขาที่เป็นการควบคุม เมื่อสัญญาณของขาCK เป็น 0 จะไม่มีการเปลี่ยนแปลง แต่เมื่อขาCK เป็น 1 ก็มีการเปลี่ยนแปลงตามข้อมูลของขา D

4.T-type Flip-flop

T-type Flip-flop จะมีการทำงานแบบ Toggle โดย  Qเปลี่ยนเป็นQ̅   Q̅เปลี่ยนเป็นQ  เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณที่T  = 1 ถ้า

T = 0 จะไม่มีการเปลี่ยนแปลง  ตัวอย่างตามTruth Table

ได้ทดลองการต่อวงจรนับแบบ Asynchronous   แบบ Up counter



ข้อดี สร้างง่าย

ข้อเสีย ความเร็วจากการสะสม Propagation Delay จาก Flip-flop แต่ละตัว

ตัวอย่างเช่น Flip-flopตัวนึงใช้เวาลาในการทำงาน 50 ns หากมีการใช้4ตัวต้องใช้เวลา การทำงานทั้งสิ้น 50ns*4 = 200ns

ได้ทดลองการต่อวงจรนับแบบ Synchronous   แบบ Up counter

Week 5

ได้รู้วิธีการแปลงรหัส Digital เป็นตัวเลขโดยวิธี 7 segment

ซึ่งเห็นได้ว่ามาจากการติดดับของ LED ตามรหัส Digital เพื่อให้เกิดเป็นตัวเลข

และได้รู้จักการเปลี่ยนจำนวน Input และ Output เช่น การแปลง Binary to BCD

เพื่อแปลง 4 Input เป็น 8 Output เพื่อที่จะสามารถนำไปใช้กับตัวเลข 2 หลักได้

และในการหา logic สามารถหาได้อย่างง่ายโดยโปรแกรม Logic Friday

โดย logic ของ Binary to BCD สามารถหาออกมาได้ดังในรูป

ซึ่งเมื่อนำไปต่อจริงก็ออกมาเป็นอย่างในรูปข้างล่าง(รกมากครับ)

และระหว่างการต่อก็เสียบผิดไปมากมาย

เมื่อต่อเสร็จพบว่า เลข 14 ขึ้นกลายเป็น A ซึ่งหลังจากเช็ควงจรทั้งหมด ก็ไม่พบจุดที่ต่อผิด

และได้วิเคราะห์และรู้ความจริงทีหลังว่า บอร์ดที่นำมาใช้ไม่ได้เชื่อมโยงกัน เหมือนโฟโต้บอร์ดปกติ

ที่แถวบวกลบเชื่อมโยงกันหมด แต่เชื่อมถึงกันเฉพาะใน Slot เดียวกัน

และสามารถต่อได้ออกมาได้อย่างสมบูรณ์ในที่สุด

Week 4

Karnaugh Maps เป็นวิธีการลดรูปวงจร Logic gate เหมือน Boolean Algebra แต่ง่ายและเร็วกว่า

ตัวอย่างการใส่ค่าจาก Truth Table ลง K-Map



การคิดของ Karnaugh Maps คือจะต้อง  วงเลข 1 ที่อยู่ติดกันใน K-Map
*ต้องวงเลข1ที่ติดกันมากที่สุดก่อน และ ต้องวงเป็นจำนวน 2^n คือวง 1ติดกัน 1 ตัว  2ตัว 4ตัว ห้ามวงที่ติดกัน3ตัว

K-map 3 inputs

เลขที่เรียงบนตาราง K-map จะเรียงแบบ       Gray code  =  00 01 11 10
                               ไม่ได้เรียงตาม       Binary        =  00 01 10 11

Gray code คือ รหัสที่ค่าที่เปลี่ยนแปลงไปจะมีค่าต่างจากค่าก่อนหน้า 1 บิตเสมอ

-ไม่เหมาะกับการเอาไปใช้คำนวณ
-โอกาสเกิดerrorในการส่งข้อมูลน้อย

ขั้นตอนการแปลงBinary เป็น Gray code





ข้นตอนการแปลงGray code เป็น Binary






รูปแบบการวง K-map 3 Inputs

       

รูปแบบการวง K-map 4 Inputs

K-map 5-6 Inputs จะมีรูปแบบการวงที่แตกต่างจาก2-4
การวงของK-map 5 Inputs นั้นเราจะมองK-mapเป็นขนาด  4*4 สองรูป และถ้ามีจุดที่วงซ้ำกันทั้งสองรูป ก็ให้ทำการดึงออกมา
ส่วนของK-map 6 Inputs นั้นจะมีK-mapขนาด  4*4   สี่รูป  ถ้ามีจุดที่วงซ้ำกันตั้งแต่2รูปขึ้นไปก็ทำการดึงออกมา

โดยตอนเรียนในคาบของสัปดาห์นี้รู้สึกจะหลุดไปตั้งแต่กลางคาบ

ทำให้ไม่เข้าใจเนื้อหาของ Input ที่มากกว่า 2 มากนัก