Lab1 Lab2 wiki (en)

Data sheet 7400-series

pdf 7400.pdf pdf 7402.pdf pdf 7408.pdf pdf 7432.pdf pdf 7474.pdf pdf 7486.pdf pdf 74175.pdf pdf 74283.pdf

Breadboard-simulator english.gif

pdf JavaBreadboardSimulator.pdf

zip JBBsim.zip ( we have changed the images to the european symbols )

jbblogo

Java Bread Board Official Site

A good tool to make preparation tasks, and to simulate the circuits before the labs, is Java Breadboard Simulator. You download the simulator as a ZIP file from the course web. In school, you unpack the ZIP file in your server folder under H: /, eg. H: /JBBsim (eg at home. In C: / JBBsim), and start the simulator, by double-clicking the batch file go.bat who are among the unziped files.

If you want to avoid "computer problems"? The school's computer lab, with Windows PCs are suitable for use in this course. JBB-works there.

At home you first see to have Java on your computer, before you pack up your files (anywhere). JAVA can be run with most operating systems and some different appropriate command files to start the simulator is supplied.

java ( If necessary, download the Oracle JVM )

It seems that JBB is unable to run the java version 8, in that case, use Version 7 Update 7.1.

pdf JBBuserGuide

insideInside a breadboard there are contact groups that cover five vertical holes.The upper horizontal contact group is for + 6V power supply,and the lower contact is for ground (voltage source minus).

The logic gate truth tables(Before the lab Combinatorial circuits) NAND-grind 7400 Start with the menu item Insert Breadboard to get a breadboard to work with. You can download several breadboard after another if one breadboard would not be enough.

Then you obtain components. Download once with Insert - DIP Switches - Double and twice with Insert - LED - Green and once with Insert - LED - Red. The components end up in the wrong spot on the breadboard, but you can click and hold down and drag them right. Here we have used a convention to show input signals with green LEDs and output signals with red.

Kretsen 7400 hämtas med komandot Chip - ttl - logic - Gen7400 - OK, och dras med musen till rätt ställe.¶ ¶ Röd ledningsfärg väljs med kommandot Wire - Red, liksom övriga ledningsfärger. För att börja dra ledningar väljs kommandot Wire - Add Wires. Vid startpunkten vänsterklickar man, vid slutpunkten dubbelklickar man. Behöver man dra ledningen i vinkel klickar man vid varje böj. Den övre långa hålraden är matningsspänningen +5V ("1"), och den nedre jord, 0V ("0"). Vi har använt oss av konventionen att ansluta matningsspänning med röda ledningar, och jord med svarta. Övriga ledningsfärger väljs så att kopplingen blir tydlig.¶ 7400gate1 7400simple¶ Under laborationen har Du bara tillgång till Dip switches och LED, lysdioder. Vi använder komponenter som har samma egenskaper som simulatorns. (Lysdioderna vid laborationen har tex. inbyggda seriemotstånd). OBSERVERA! Simulatorn kan bara simulera digitala signaler. Speciella kopplingar som ger upphov till mellanliggande spänningsvärden kommer därför inte att simuleras rätt. (Ex. seriekopplade lysdioder). Kopplar man som i figuren ovan kan man vara säker på att simuleringarna överenstämmer med verkligheten.¶ ¶ Även "virtuella" komponenter Simulatorn har även komponenter som saknar sin motsvarighet i verkligheten, tex. en simulerad Hex Display som kan hämtas med menyalternativet Insert - Chip - Components - Hex Display. Fördelen med displayen är att den är tydligare än lysdioder, även när man som här bara använder siffrorna 0...3.¶ 7400test¶ Simulatorn stoppas-pausas-stegas-startas med knappar som använder allmänt vedertagna symboler (liknande de på en kassettbandspelare).¶ simulate¶ startsim Starta simuleringen, och klicka på komponenten Dip Switches Double för att förändra inställningen on/off så att Du därmed går igenom de fyra ingångskombinationerna. Fyll så i sanningstabellen.¶ gatetable¶ En ändå bekvämare testuppkoppling får man om man byter ut Dip Switches Double mot HexKeyPad (menykommando Insert - Chip - Components - HexKeyPad). Om man därefter dubbelklickar på denna simulerade "komponent" öppnas ett tangentbord, en så kallad KeyPad. Med denna KeyPad kan man bekvämt mata in de hexadecimala talen 0...F. Vi använder till att börja med talen 0...3. Observera! Ledningarna med orange färg visar att även några av de gula ledningarna behöver ändras till denna koppling.¶ key7400¶ Dom virtuella komponenterna HexKeyPad och Hex Display är bekväma att använda - men för att förbereda och dokumentera den verkliga uppkopplingen är det Dip Switches och LED som gäller.¶ ¶ AND-grindThe circuit 7400 is retrieved with the command Chip - TTL - logic - Gen7400 - OK, and dragged with the mouse to the right place.¶

¶

Red wire color is selected with command Wire - Red, as well as other colors. To begin to draw lines selected command Wire - Add Wires. At the starting point, left-click it, at the end point, double click. If you need to pull the lead angle, click on every bend. The upper row of holes is the supply voltage + 5V ("1"), and the lower is ground, 0V ("0"). We have used the convention to connect the supply voltage with red lines, and ground with black. Other wire colors are chosen so that the connections are clear.¶

7400gate1 7400simple¶

During the lab, you only have access to the DIP switches and LEDs. We then uses components that have the same characteristics as in this simulator. (The LEDs at the lab has Built-series resistance).ATTENTION! The simulator can only simulate digital signals. Special couplings that give rise to intermediate voltage values will therefore not be simulated correctly. (eg. series-connected LEDs).Making the connections as in the figure above, one can be sure that the simulations will be consistent with reality at lab.¶

¶

Even "virtual" components The simulator also has components that do not correspond to reality, for example a simulated Hex Display that can be retrieved with the menu item Insert - Chip - Components - Hex Display. The advantage of the display is that it is simpler to interpret than just LEDs, even when, as here uses only the digits 0 ... 3.¶

7400test¶

The simulator has stop-pause-stepped-buttons that use generally accepted symbols (similar to those on a cassette recorder).¶

simulate¶

startsim Start the simulation, and then click the component Double Dip Switches to change the setting on/off so that you thus go through the four input combinations. Fill out the truth table.¶

gatetable¶

A still more convenient test circuit can be obtained by replacing the Double Dip Switches to HexKeyPad (menu command Insert - Chip - Components - HexKeyPad). If you then double-click on this simulated "component" it opens a keyboard, called a KeyPad. With this KeyPad you can comfortably enter the hexadecimal numbers 0 ... F. We use the numbers 0 ... 3. Please note! The lines in orange shows that even some of the yellow wires need to be changed for this connection.¶

key7400¶

They virtual components HexKeyPad and Hex Display are comfortable to use - but to prepare and document the actual lab connection it is the Dip Switches and LED that are applicable.¶

¶

AND-gate 7408 Markera 7400-kretsen och ta bort den med delete-knappen. cut ( stoppa simuleringen först ).

Hämta kretsen Gen7408 med kommandot Chip - ttl - logic - Gen7408 - OK. Upprepa simuleringen med denna komponent och fyll i sanningstabellen.

7408test 7408.gif

gatetable

OR-grind 7432 Upprepa samma för OR-grinden 7432.

7432test 7432.gif

gatetable

Kombinatorisk krets ( inför lab Kombinatoriska kretsar ) muxboardsim

Alla kopplingar som Du gör med den kombinatoriska kretsen vid laborationen kan Du simulera i förväg hemma.

simmuxbig

Addition av 8-bitstal eller 4-bitstal ( inför lab Kombinatoriska kretsar ) Vid laborationen har vi kretsen 74283 som är en 4-bitsadderare. Den kretsen finns inte med till simulatorn, i stället finns en "fantasikrets" - en 8-bitsadderare.

Man får därför välja mellan att "strypa ned" kretsen till 4 bitar, som visas i figuren nedan, eller simulera addition av 8-bitstal. Om A3 och B3 båda är "1" så får heladderarsteget med A4 och B4 ingående carry "1" oavsett vad de tidigare ingångarna ( CIN A0 B0 A1 B1 A2 B2 ) har för värden (de kan därför lämnas oanslutna)! A3 och B3 kan därför kopplas ihop som ingående carry CIN till en fyrbitsadderare för talen A7 A6 A5 A4 och B7 B6 B5 B4 och med summan S7 S6 S5 S4.

4bitadd

8-bitsadderaren finns under menyn Insert - Chip, därefter dubbelklicka på, - cpu - jx_york_ac_uk - j1 -Adder8bit, och klicka på OK.

4bitaddercircuitExempel på simulatorkoppling för 4-bitsaddition!

Låskrets med NOR-grindar ( inför lab Sekvenskretsar ) 7428sr srtruthExempel på simulatorkoppling för att undersöka låskrets med NOR-grindar.

OBSERVERA! Vid simuleringen använd 7428 i stället för 7402 som råkat få felaktig benkonfiguration i simulatorn! - Båda kretsarna är i verkligheten lika, enda skillnaden är att 7428 är en (starkare) bufferkrets.

Klockad D-vippa (inför lab Sekvenskretsar) d_toggle

Tips! Simulatorn har en specialkomponent, en klockpulsgenerator. Klockpulsgeneratorn finns under menyn Insert - Chip, därefter dubbelklicka på, - oscillator - GenClk, och klicka på OK.

D-vipporna finns under menyn Insert - Chip, därefter dubbelklicka på, - ttl - flipFlop - Gen7474, och klicka på OK.

D_toggle_simExempel på påbörjad simulatorkoppling. Alla D-vippans ingångar måste anslutas till rätt logiknivåer!Ställ in SimSpeed så att lysdioderna blinkar med ungefär sekundfart. Lämplig Hastighetsinställning är beroende av din dators prestanda.

Gray-kod upp/ner-räknare ( inför lab Sekvenskretsar ) graycounter_simExempel på påbörjad simulatorkoppling för Gray-kod-räknaren.

Skiftregister-räknare ( inför lab Sekvenskretsar ) 74164.gif

prbsx

Vid simulering kan man använda kretsen 74164, tillsammans med en extra EXOR-grind, som ersättning för 74175.

Kretsen 74175 ingår inte i simulatorn, däremot ingår några olika skiftregisterkretsar. Det man kan göra är att använda kretsen 74164 som är ett 8-bitars skiftregister. Man avstår då från de sista fyra vipporna QE QF QG QH. Se figuren.

Skiftregistret finns under menyn Insert - Chip, därefter dubbelklicka på, - ttl - shiftRegister - Gen74164, och klicka på OK.

shiftreg_simKomponenter som behövs för att simulera de olika skiftregister-räknarna.