Bölüm 1: Sayý Sistemleri

Transkript

1 ölüm 1: Sayý Sistemleri. Giriþ: Dijital elektroniði anlayabilmek için temel matematik iþlemlerini ve sayý sistemlerini bilmek gerekir.. Temel ilgiler 1. Lojik (Mantýk) Öne sürülen düþüncelere göre karar vermeye mantýk denir. Elektrikli ve elektronik devrelerde iki olasýlýk söz konusudur. Yani üretece baðlý lâmba anahtar kapalýyken yanar anahtar açýkken ise söner. Devre anlatýmý yapýlýrken kolay anlamayý saðlamak için anahtarýn kapalý olmasýna 1, açýk olmasýna ise 0 denir. Lâmbanýn yanma durumu H (high), sönük hâli ise L (low) ile de gösterilebilir. 2. nalog (Örneksel) Sinyal nalog büyüklükler minimum ile maksimum arasýnda çok çeþitli seviyelerde olabilir. Þekil 1.1-a'da verilen sinyal incelendiðinde, sürekli olarak deðiþik deðerlerin söz konusu olduðu görülür. Ev ve iþ yerlerinde kullanýlan C enerji analog sinyale örnek olarak verilebilir. 3. Dijital Sinyal Dijital özellikli sinyaller sadece 0 volt ve maksimum volt deðerlerini alýr. Yani dijital sinyallerde iki durum söz konusudur. Þekil 1.1- b'de verilen sinyal incelendiðinde gerilimin '0' ya da '1' olmak üzere iki durumunun olduðu, ara deðerlerin olmadýðý anlaþýlýr. Dijital (sayýsal) temelli elektronik devreler tamamen dijital sinyallerle çalýþýrlar. Dijital elektrik sinyalleri adým adým deðiþir. una zýplayarak deðiþme de denilebilir. u devrelerde kullanýlan elektrik sinyalinin 0'dan 1'e deðiþimi pozitif yönde ise buna 'pozitif lojik', anî deðiþim negatif yönde ise buna 'negatif lojik' denir. Þekil 1.2 ve þekil 1.3'e bakýnýz. Þekil 1.1: nalog ve dijital sinyaller Resim 1.1: Dijital elektronik temelli devrelere sahip çeþitli aygýtlar U (V) I () t (s) Þekil 1.2: Pozitif lojik sinyal U (V) I () t (s) Þekil 1.3: Negatif lojik sinyal 4. Dijital Elektronik Devreleri Yarý iletkenlerin ucuzlamasý, üretim tekniklerinin hýzlanmasý sonucu günlük yaþamda ve iþyerlerinde kullanýlan cihazlarýn büyük bir bölümü dijital elektronik devreli olarak üretilmeye baþlamýþtýr. 1

2 Dijital devreler hassas çalýþtýðý, az yer kapladýðý, az güç harcadýðý için tercih edilmektedir. ilgisayar, yazar kasa, barkod (çizgi kod) okuyucu, saat, telefon vb. gibi cihazlarýn devrelerinin büyük bir bölümü dijital esaslýdýr. Temel elektronik ve endüstriyel elektronik kitaplarýnda açýklanan konularý iyi anlayan bir teknik eleman, dijital elektronik sistemleri öðrenmede pek zorluk çekmez. 5. nalog ve Dijital Devrelerin Geliþimi 1950'li yýllardan sonra geliþmeye baþlayan elektronik bilim dalýnda ilk zamanlar devrelerin çoðu analog esaslýydý. 1970'li yýllardan sonra ise dijital devreler yaygýnlaþmaya baþladý. entegre (chip) plastik kýlýf entegreden ayaklara baðlantý 6. Dijital Elektroniðin çentik Yaygýnlaþmasýnýn azý Nedenleri (oyuk) küçük -Devre tasarýmý daha kolaydýr. nokta -ilgi (data) saklamak kolaydýr. -irden çok devreyi birbirine baðlamak mümkündür. -Gürültüden (parazitik sinyaller) etkilenme oranlarý düþüktür. 1 numaralý ayak metal ayaklar Þekil 1.4: Entegrenin yapýsýnýn basit olarak gösterilmesi 7. ilgisayar Çaðýmýzýn en yararlý aygýtlarýndan olan bilgisayar, dijital elektronik devrelerin birleþiminden oluþmaktadýr. Savunma, ticaret, eðlence, ulaþým, iletiþim, üretim vb. gibi alanlarda bilgisayar olmadan hýzlý ve verimli çalýþma olanaðý yoktur. 8. ilgisayarlarýn Geliþimi Ýlk bilgisayarlar tamamen mekanik yapýlýydý yýlýnda mekanik sistem býrakýldý ve elektrik motorlarýyla hareket ettirilen diferansiyel analiz sistemine geçildi. 1940'lý yýllarda yarý iletken maddeler (germanyum, silisyum) bulundu. dý geçen iki yarý iletken ve çeþitli katký maddeleri kullanýlarak doðrultmaç diyodu, zener diyod, led diyod, transistör, FET, MOSFET, tristör, triyak vb. gibi devre elemanlarý üretildi. rdýndan bu elemanlar çok küçük boyutlu gövdeler içinde birleþtirilerek entegreler (tümleþik devre, yonga, chip) yapýldý. 9. Dijital Temelli ilgisayarlarýn na Elemanlarý Dijital yapýlý bilgisayarlar dört temel birimden oluþur. unlar; giriþ, iþlem, kontrol ve çýkýþ birimleridir. a. Giriþ Elemanlarý: Klâvye, fare, kamera, tarayýcý, mikrofon, faks/modem vb. b. Çýkýþ Elemanlarý: Yazýcý, çizici, ekran, hoparlör, faks/modem vb. C. Sayý Sistemleri Dijital elektronik devrelerin tasarým, üretim ve onarým süreçlerini anlayabilmek için matematik kurallarýný ve sayýlarý bilmek þarttýr. u bölümde dijital devrelerde kullanýlan sayý sistemleri hakkýnda temel bilgiler verilecektir. 1. Onlu (Desimal, 10 Tabanlý, Decimal) Sayý Sistemi Günlük yaþamda kullandýðýmýz sayý sistemi 10 tabanýna göredir. Yani bu sistemde

3 sayýlarý mevcuttur. urada verilen 0 ile 9 arasýndaki sayýlarýn her biri 'digit' olarak adlandýrýlmaktadýr. Not: Digit sözcüðünün Türkçe karþýlýðý sayýdýr. Onlu sayý sistemi çizelge 1.1'de görüldüðü gibi konumsal bir sistemdir. Yani bir rakam bulunduðu konuma (basamaða) göre deðiþik büyüklükte sayýlarý temsil eder. basamak basamak basamak basamak Çizelge 1.1: Onlu sayý sisteminde basamaklarýn konum aðýrlýklarý Örneðin 55 sayýsýný ele alalým: urada iki adet 5 onlu sayýsý kullanýlmýþtýr. u rakamlardan saðdaki 5, 5 sayýsýný, soldaki 5 ise 50 sayýsýný temsil etmektedir. u açýklamaya göre, ayný rakam yer aldýðý basamaða göre farklý sayýlarý ifade etmektedir. aþka bir deyiþle konumsal sayý sisteminde her konumun bir aðýrlýðý vardýr. Onlu sayý sisteminde konum tabaný 10, konum aðýrlýklarý ise en saðdaki basamaktan itibaren, 10 0, 10 1, 10 2, 10 3, þeklindedir. Onlu sayý sisteminde rakamlarýn bulunduðu konumda temsil ettikleri sayý, basamaðýn konum aðýrlýðýyla çarpýlarak bulunur. Daha sonra bütün rakamlarýn temsil ettiði sayýlar toplanarak sonuç elde edilir. Yukarýda verilen bilgiler ýþýðýnda 125 sayýsýný inceleyelim. En saðdaki 5 sayýsý 1. basamaktadýr. u basamaðýn konum aðýrlýðý 10 0 =1 dir. 5 sayýsý konum aðýrlýðýyla çarpýlýr ve 5 rakamý bulunur. Ýkinci basamakta bulunan 2 sayýsý bu sayýnýn konum aðýrlýðý olan 10 1 ile çarpýlýr ve 20 sayýsý bulunur. Üçüncü basamakta bulunan 1 sayýsý bu sayýnýn konum aðýrlýðý olan 10 2 ile çarpýlýr ve 100 sayýsý bulunur. 125 sayýsýnýn konum aðýrlýklarýyla çarpýlarak bulunan 5, 20 ve 100 rakamlarý toplandýðý zaman 125 sayýsý elde edilir. Örnek: sayýsýný konum aðýrlýklarýný göstererek ifade ediniz. Çözüm: = = = 265 a. Onlu Sayýlarda Toplama b. Onlu Sayýlarda Çýkarma Ek ilgi Kimi bilim tarihçileri 10 tabanýna göre olan sayý sisteminin çýkýþ nedenini insanoðlunun 10 parmaklý olmasýna baðlarlar. unlarýn yaklaþýmýna göre insanoðlu sayma iþlemini parmaklarýný kullanarak öðrenmiþtir. Eðer insanýn iki parmaðý olsaydý bugün belki de 10 tabanlý sayý sistemi kullanýlmayýp iki tabanlý sayýlar kullanýlacaktý. 2. Ýkili (inary, 2 Tabanlý) Sayý Sistemi Ýkili sayý sisteminde sadece 2 sembol kullanýlýr. unlar 0 ve 1'dir. Ýkili sayýlarda da çizelge 1.2'de görüldüðü gibi her basamaðýn konumsal bir deðeri söz konusudur. 3

4 ÇÝzelge 1.2: Ýkili sayý sisteminde basamaklarýn konum aðýrlýklarý a. Ýkili Sayýnýn Onlu Sayýya Çevrilmesi Tabaný 2 olan ikili sayýlarýn onlu deðerini bulabilmek için basamaklar saðdan sola doðru 2 0, 2 1, 2 2, 2 3, sayýlarýyla çarpýlýr. Çarpým sonucu bulunan deðerler toplanarak ikili sayýnýn onlu karþýlýðý belirlenir. Örnek: ikili sayýsýný onlu sayýya çeviriniz. Çözüm: = = 5 10 Örnek: ikili sayýsýný onlu sayýya çeviriniz. Çözüm: = = 7 10 Örnek: ikili sayýsýný onlu sayýya çeviriniz. Çözüm: = = b. Onlu Sayýnýn Ýkili Sayýya Çevrilmesi Onlu sayýlar ikili sayýya çevrilirken 2'ye bölme yöntemi kullanýlýr. Not: MSD: Ýlk yazýlan sayý LSD: En son yazýlan sayý c. Kesirli Onlu Sayýnýn Ýkili Sayýya Çevrilmesi Kesirli onlu sayý ikili sayýya çevrilirken sayýnýn tam ve kesirli kýsmý ayrý ayrý ele alýnýr. Çözüm yapýlýrken tam sayý 2'ye bölünerek, kesirli sayý ise 2 ile çarpýlarak ikili sayý bulunur. 4

5 0, onlu sayýsýný ikili sayýya çeviriniz. MSD 0,375x2 =0,75 0,75x2 =1,5 0,5x2 =1,0 LSD Çözüm yönteminin açýklanmasý Kesirli sayý 2 ile çarpýlýr. ulunan sayýnýn tam bölümü alýnýr. (u, 1 ya da 0 olabilir.) Kesirli kýsým ise yeniden 2 ile çarpýlýr. Sonucun tam sayý kýsmý alýnýp kesirli kýsým yeniden 2 ile çarpýlýr. Yapýlan çarpma iþlemlerinin sonucu 1,0 çýktýðý anda iþleme son verilir. d. Kesirli Ýkili Sayýnýn Onlu Sayýya Çevrilmesi Örnek: 101,01 2 ikili sayýsýný onlu sayýya çeviriniz. Çözüm: 101,01 2 = = (1/2) + 1.(1/4) = = (0,5) + 1.(0,25) = ,25 = 5,25 10 Örnek: 0, ikili sayýsýný onlu sayýya çeviriniz. Çözüm: 0, = = 1.(1/2) +0.(1/4) + 1.(1/8) +1.(1/16) = = 1.0, , , ,0625 = 0, , ,0625 = = 0, e. Ýkili Sayýlarda Dört Ýþlem Ýkili sayý sisteminde 0 ve 1 sayýlarý vardýr. unlarýn dört iþleminde ikili sayýlarýn dört iþleminde kullanýlan kurallar geçerlidir: I. Ýkili Sayýlarda Toplama Ýkili sayýlarýn toplanmasýnda geçerli kurallar: = 0, = 1, = 1, = 10 þeklindedir. urada dikkat edilmesi gereken tek iþlem 1+1 = 10'dýr. Ýki tane 1'i toplayýp 1+1 = 2 diye yazamayýz. u iþlem yapýlýrken 1+1 = 0 elde 1 denir. Elde sözcüðü Ýngilizce'de caryy ile ifade edildiðinden lojik devre anlatýmlarýnda elde deðeri C harfiyle gösterilir. Örnekler: II. Ýkili Sayýlarda Çýkarma Ýkili sayýlarýn çýkarmasýnda geçerli olan kurallar: 0-0 = 0, 1-0 = 1, 1-1 = 0, 0-1 = 1 þeklindedir. Not: 0-1 = 1 iþleminde soldaki sütundan 1 alýnýr ve bu iþlemin yapýldýðý sütuna 2 olarak aktarýlýr. Örnekler:

6 III. Ýkili Sayýlarda Çarpma Ýkili sayýlarýn çarpýlmasýnda geçerli olan kurallar: 0 x 0 = 0, 0 x 1 = 0, 1 x 0 = 0, 1 x 1 = 1 þeklindedir. IV. Ýkili Sayýlarda ölme Ýkili sayýlarýn bölünmesinde geçerli olan kurallar: 0/0 = 0, 0/1 = 0, 1/ 0 = 0, 1/1 = 1 þeklindedir. Örnekler: Örnek: Ýkili sayýlarýn bölme iþleminde, bölünenden bölenin çýkarýlmasý iþlemine, sonuç '0' çýkýncaya kadar devam edilir. Yanda verilen örnekte 1001 sayýsýnýn 11 sayýsýna bölünmesi açýklanmýþtýr. f. Ýkili Sayýlarýn Tamamlayýcýlarý (Two's Complement) Mikroiþlemciler, bilgisayarlar ve PLC aygýtlarý 2'ye tümleyen (tamamlayan) olarak adlandýrýlan bir yöntem kullanýrlar. u yöntemi kullanarak yapýlan hesaplama iþlemlerinde daha sade bir donaným (devre) kullanýlýr. Ýkili sayýlarýn çýkarma iþlemlerinde, çýkan sayýnýn tamamlayýcýsýný bulmakla, çýkarma iþleminin sonucuna ulaþýlabilir. Ýki çeþit tamamlayýcý vardýr. unlar, 1 tamamlayýcýsý ve 2 tamamlayýcýsýdýr. Herhangi bir N sayýsýnýn 1 tamamlayýcýsý bulunurken verilen sayýda, 0'ýn yerine 1, 1'in yerine 0 yazýlýr. 2 tamamlayýcýsý bulunurken daha önce bulunan 1 tamamlayýcýsýna 1 eklenir. N = 1010 ikili sayýsýnýn 2'ye tamamlayýcýsýný (tümleyenini) bulunuz. ir sayýnýn 2'ye tümleyenini bulmanýn yararýný bir örnek üzerinde açýklayalým. a) 1111 ikili sayýsýndan 111 ikili sayýsýný klâsik çýkarma kurallarýný uygulayarak çýkarýnýz. b) 1111 ikili sayýsýndan 111 sayýsýný çýkarma iþlemini 2'ye tümleyen sayý yöntemini kullanarak yapýnýz. Görüldüðü gibi klâsik çýkarma yöntemi kullanýlarak 1000 sonucu kolayca bulunmuþtur. yný iþlem 2'ye tümleyen yöntemiyle yapýlmak istenirse, þu kurallara uyulur: Çözüm: a Çýkarýlan sayýyla çýkan sayýnýn basamaklarý eþit hâle getirilir. -Çýkan sayýnýn 2'ye tümleyeni bulunur. -Çýkarýlan sayý ile son bulunan sayý toplanýr. -Sonuç olarak bulunan sayýnýn basamak sayýsý iþlem yapýlan sayýlardan fazla çýkmýþsa en soldaki sayý atýlýr (yok sayýlýr). 6

7 b) Yukarýda verilen dört kurallardan hareket ederek 1111 sayýsýndan 111 sayýsýný çýkarmayý 2'ye tümleyen yöntemiyle yapalým. Önce 111 sayýsýnýn soluna 0 eklenerek bu sayý da dört basamaklý hâle getirilir. Sonra 0111 sayýsýnýn 2'ye tümleyeni bulunur sayýsýnýn 1'e tümleyeni 1000'dýr sayýsýnýn 2'ye tümleyeni ise 1001'dir. Daha sonra 1111 sayýsýyla 1001 sayýsý toplanýr. Toplamanýn sonucunda bulunan sayýsý beþ basamaklý olduðu için sayýsýndaki en büyük basamak (sol baþtaki) atýlýr. En soldaki basamak atýlýnca 1111 ve 1001 sayýsýnýn farký olan 1000 sayýsý belirlenmiþ olur. Yapýlan açýklamalarda görüldüðü gibi a ve b þýklarýnda yapýlan iki çözüm yönteminde de ayný sonuç bulunmaktadýr. Örnekte b þýkkýnda açýklanan ikinci yöntem biraz karmaþýktýr. ncak ikinci yöntemin bir faydasý vardýr. Þöyle ki; toplama yapmak üzere tasarlanmýþ dijital bir devre ile 2'ye tümleyen kuralý uygulanarak çýkarma da yapýlabilmektedir. g. Ýkili Sayýlarýn Pozitif ya da Negatif Olarak Gösteriliþi Ýkili sayýlar dijital elektronik devrelerde (+) ve (-) olarak gösterilirken en soldaki (baþtaki) rakam kullanýlýr. En soldaki rakam 0 ise (+) iþaretini, 1 ise (-) iþaretini gösterir. Ýþaret biti (bit: binary digit, ikili sayý) olarak fazladan kullanýlan bu bit, ikili sayýlarýn iþaretli olarak gösterilmesinde kullanýlýr = = -13 Negatif sayýlarýn gösterilmesinde üç yöntem kullanýlmaktadýr: I. Gerçek üyüklükte Gösterme Daha önce açýklandýðý gibi 1 sayýsý (-) iþaretini gösterir = -29 olduðu halde, = +29 deðerini gösterir. II. 1'in Tersi Olarak Gösterme Dijital elektronikte 1'in tersi alýnarak toplama ve çýkarma iþlemlerini yapmak çok kolaylýk saðlamaktadýr. yrýca bu yöntem kullanýlarak dijital devre daha basit olarak düzenlenebilmektedir. Ýkili sayýlar 1'in tersi olarak gösterilirken, bu sayýdaki 1'lerin yerine 0, 0'larýn yerine 1 yazýlýr. Rakamlarýn tersleri alýnýr. En soldaki bit (en büyük deðerli bit) 1 ise, bu sayý negatif, 0 ise sayý pozitiftir sayýsýnýn 1'in tersi þeklinde yazýlýþý: 'dýr. (normal gösterim) (1'in tersi olarak gösterim) -157 (normal gösterim) (1'in tersi olarak gösterim) III. 2'nin Tersi ile Gösterme Önce ikili sayýda 1'in tersi alýnýr. Sonra en küçük deðerli rakama 1 eklenir. u yöntemde bir 7

8 sayýnýn en büyük deðerli (en soldaki bit) biti iþaret biti iþlemi yapar. En soldaki bit 1 ise, bu sayý negatiftir. u bit 0 ise sayý pozitiftir = 'in tersi = 'nin tersi = Sayýnýn karþýlýðý = Sekizli (Oktal, 8 Tabanlý, Octal) Sayý Sistemi Sekizli sayýlar bazý PLC'lerin ve bilgisayarlarýn (IM7090, DECPDP-8 vb.) programlanmasýnda kullanýlmaktadýr. u sayý sisteminde 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 sembolleri kullanýlýr. Sekizli sayýlarda basamaklarýn konum aðýrlýklarý en saðdan itibaren 8 0, 8 1, 8 2, 8 3, þeklindedir. a. Onlu Sayýnýn Sekizli Sayýya Çevrilmesi Onlu bir sayý sekizli sayýya çevrilirken 8'e bölme yöntemi kullanýlýr onlu sayýsýný Çözüm: 217 : 8 = 27 Kalan 1 sekizli sayýya çeviriniz. 27 : 8 = 3 kalan 3 : 8 = 0 Kalan 1 b. Sekizli Sayýnýn Onlu Sayýya Çevrilmesi Sekiz tabanlý bir sayý on tabanlý sayýya çevrilirken saðdan itibaren her basamaktaki rakam 8'in kuvvetleriyle çarpýlýr sekizli sayýsýný onlu sayýya çevriniz. Çözüm: 36 8 = = = sekizli sayýsýný onlu sayýya çevriniz. Çözüm: 67 8 = = = sekizli sayýsýný onlu sayýya çevriniz. Çözüm: = = = c. Ýkili Sayýnýn Sekizli Sayýya Çevrilmesi Ýkili sayý sistemine ait bir sayý sekizli sayýya çevrilirken, ikili sayý saðdan sola doðru üçerli kümelere ayrýlýr. En soldaki kümede bulunan bitlerin sayýsý üçten az ise sola doðru 0 eklenerek üçe tamamlama yapýlýr ikili sayýsýný sekizli sayýya çevriniz. Çözüm: Önce üçerli kümeler oluþturulur Daha sonra her kümenin onlu karþýlýðý yazýlýr u yönteme göre, ikili sayýsýnýn sekizli karþýlýðý dir. 8

9 d. Sekizli Sayýnýn Ýkili Sayýya Çevrilmesi Sekizli sayý sistemine ait bir sayý ikili sayýya çevrilirken, her bir basamaktaki sayýnýn karþýlýðý olan ikili sayý 3 bitlik gruplar þeklinde yazýlýr. Gruplar hâlinde yazýlan sayýlar bir araya getirildiðinde ise ikili sayý elde edilmiþ olur sekizli sayýsýný ikili sayýya çeviriniz. Çözüm: 6 = 110, 7 = = 011 Sonuç: Onaltýlý (Heksadesimal, 16 Tabanlý, Hexadecimal) Sayý Sistemi Onaltýlý sayý sisteminin tabaný 16'dýr. u sayý sisteminde 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,,, C, D, E, F sembolleri kullanýlýr. Onaltýlý sayýlarda basamaklarýn konum aðýrlýklarý en saðdan itibaren 16 0, 16 1, 16 2, 16 3, þeklindedir. Onaltýlý sayýlar mikroiþlemci temelli dijital elektronik devrelerde (IM sistem 370, Honeywell 200, RC Spectra 70 vb. gibi) yaygýn olarak kullanýlmaktadýr. a. Onaltýlý Sayýnýn Onlu Sayýya Çevrilmesi u iþlem yapýlýrken onaltýlý sayýnýn basmaklarý 16'nýn kuvvetleriyle çarpýlýr onaltýlý sayýsýný onlu sayýya çeviriniz. Çözüm: = = = onaltýlý sayýsýný onlu sayýya çeviriniz. Çözüm: = = = FF 16 onaltýlý sayýsýný onlu sayýya çeviriniz. Çözüm: F F.16 0 = = = b. Onlu Sayýnýn Onaltýlý Sayýya Çevrilmesi Onlu sayýlar onaltýlý sayýsa çevrilirken 16'ya bölme yöntemi uygulanýr. 8E 16 yazým sýrasý yazým sýrasý c. Onaltýlý Sayýnýn Ýkili Sayýya Çevrilmesi Onaltýlý sayý ikili sayýya çevrilirken, her basamaktaki sayýnýn karþýlýðý olan ikili sayý 4 bit þeklinde yazýlýr. 4 bitlik gruplar bir araya getirilerek ikili sayý bulunur. 5D1D69 16 onaltýlý sayýsýný ikili sayýya çeviriniz. 9

10 Çözüm: 5 = 0101, D = 1100, 1 = 0001, D = 1100, 6 = 0110, 9 = D1D69 16 = d. Ýkili Sayýnýn Onaltýlý Sayýya Çevrilmesi Ýkili sayý dörderli gruplara ayrýlýr. Her grupdaki sayýlarýn onaltýlý karþýlýklarý yazýlýr. Gruplandýrma iþlemine en saðdan baþlanýr ve en sondaki gruba 0 eklenerek dört bite tamamlanýr. Gruplardaki sayýlarýn karþýlýklarý olan sayýlar yazýlýnca, onaltýlý sayý bulunmuþ olur ikili sayýsýný onaltýlý sayýya çeviriniz. Çözüm: 1011 =, 1101 = D, 1100 = C, 0011 = 3, 1101 = D Sonuç: DC3D 16 e. Onaltýlý Sayýlarda Toplama + 5 F f. Onaltýlý Sayýlarda Çýkarma C4 C E 9E 6F9-8 66E g. Onaltýlý Sayýlarda Çarpma x x 52 E6 x23f 24D6 h. Onaltýlý Sayýlarda ölme D azý Onlu Sayýlarýn Ýkili ve Onaltýlý Karþýlýklarý D H D H D H 0 = 0000 = 0 11 = 1011 = 16 = = 10 1 = 0001 = 1 12 = 1100 = C 17 = = 12 2 = 0010 = 2 13 = 1101 = D 18 = = 13 3 = 0011 = 3 14 = 1110 = E 25 = = = 1010 = 15 = 1111 = F 30 = = 1E 5. Dijital Verilerle Ýlgili Temel Kavramlar a. it 0 ve 1'den oluþan sayý. Ýkili sayý sisteminde sayýlarýn her bir basamaðý bit olarak adlandýrýlýr. Örneðin 101 üç bitlik bir sayýdýr. it sözcüðü binary digit kelimelerinin kýsaltýlmasýyla türetilmiþtir. Ýkili sayý sisteminde ifade edilen sayýlarda en saðdaki bit, LS (least significant bit, en az aðýrlýklý bit), en soldaki bit ise MS (most significant bit, en çok aðýrlýklý bit) olarak adlandýrýlýr. b. yte (ayt) Sekiz bitten oluþan ikili sayýya bayt denir. Yani 1 bayt = 8 bit denilebilir. 1 baytlýk sayý örneði: Not: 1 bayt, dört bitlik iki gruba ayrýldýðýnda her gruba nibble (nibýl) adý verilir. 10

11 c. Kilobyte (Kilobayt), Megabyte (Megabayt) ve Gigabyte (Gigabayt) Kavramlarý yte birimi çok küçük bir deðer olduðundan uygulamada baytýn 1024 katý kilobayt, katý megabayt ve katý gigabayt daha çok kullanýlýr. d. ellek Kelimesi (Memory Word) it ve baytlardan oluþan grup. Kelime büyüklüðü 4 ile 64 bit arasýnda olabilir. e. Kapasite elirli bir bellek elemanýna (entegre, disket, CD-ROM, sabit disk, DVD-ROM vb.) kaç bit saklanabileceðini belirtir. Örneðin 4096x20 ifadesi, bellek ünitesinin kapasitesinin bit olduðunu belirtir. urada ilk sayý (4096) kelime sayýsýný, ikinci sayý (20) her kelimedeki bit sayýsýný (yani kelime büyüklüðünü) bildirir. ellek kapasitesi belirtilirken 1 k kýsaltmasý kullanýlýr. 1 k, 1024 biti ifade eder. una göre 4kx20 ifadesinden belleðin kapasitesinin 4096x20 olduðu anlaþýlýr. f. Karakter Sayýlarý yazmada kullanýlan 0-9 arasý sayý, 'dan Z'ye kadar harfler ve elli kadar olan çeþitli karaktere (+, -,?,!, /, (, ), [, ], %, &, #, \ * vb.) bu ad verilir. D. Kodlama ve Kodlar Kodlama; görülebilen, okunabilen yazý, sayý ve iþaretlerin deðiþtirilmesidir. Deðiþtirme iþlemi çeþitli yöntemlerle yapýlabilir. Karmaþýk yapýlý dijital devreler ve bilgisayarlarýn büyük bir bölümü ikili sayýlarý kullanarak iþlem yapar. Ýþlemler yapýlýrken ikili sayýlar çeþitli deðiþimlere uðratýlýr. Ýþte belli kurallara baðlý kalýnarak yapýlan iþlemlere kodlama denir. 1. Desimal Ýçin inary Kodlamasý (CD, 8421 Kodu) En basit kodlama sistemidir. u kodlamada 0 ile 9 arasý sayýlar dört adet 0, 1 ikili sayýsýyla ifade edilir. Rakamlarýn dýþýndaki karakterler ise 6 bitlik ikili sayý gruplarýyla gösterilir. CD kodlama sisteminde onlu sayýdaki her rakam, ayrý ayrý ikili sayý kodlarý hâlinde gösterilir. Örneðin 638 onlu sayýsýný CD koduyla þöyle gösterebiliriz: 6 = 0110, 3 = 0011, 8 = 1000 Sonuç:. Örnekte görüldüðü gibi her Çizelge 1.3: 0-9 arasý onlu onlu sayý için 4 bitlik ikili sayý kodu yeterlidir. ncak sayýlarýn CD koduyla yazýlýþý karakterler için 4 bit yeterli deðildir. Çünkü karakter sayýsý yaklaþýk 50 olduðundan hepsini kodlayabilmek için en az 6 bit gereklidir. 141 onlu sayýsýný a) Ýkili sayý koduyla, b) CD koduyla gösteriniz. Çözüm: a) b)

12 a) 8 ve 7 onlu sayýlarýný toplayýnýz. b) Toplamanýn sonucunu CD koduyla ifade ediniz. Çözüm: a) Onlu toplama: 8+7 = 15. Ýkili toplama: = 1111 b) 1111 ikili sayýsýnýn CD koduyla gösteriliþi: Oktal Kodu (Sekizli Kod) u kodlama sisteminde sekizli sayýlar, 3 bitlik ikili sayýlarla ifade edilir. Oktal kodunda dijital bilgiler bilgisayara 24 bitlik bir dizi hâlinde uygulanýr. Diziliþin þekli: Oktal kodunun kullanýldýðý PDP-8 sisteminde kapasite 12 bittir. öyle bir sisteme aþaðýdaki gibi 4 sekizli sayý uygulanabilir Herhangi bir sekizli sayýnýn kodlanmasý aþaðýdaki örnekte açýklanmýþtýr onlu sayýsýný oktal koduyla gösteriniz. Çözüm: 1 = 001, 7 = 111, 6 = 110, 3 = = Heksadesimal Kodu (Onaltýlý Kodu) u kodlama oktal koduna benzer. Tek fark, her karakter için 4 bit kullanýlmasýdýr. IM 370 sisteminde 8 bitli bir giriþ grubu kullanýlýr. Örneðin; gibi. u sayýlarýn onaltýlý karþýlýklarý ise þöyledir: 1010 =, 0001 = 1 Sonuç: 1 7 onaltýlý sayýsýný ikili sayý formu ile kodlayýnýz. Çözüm: = 1011, 7 = 0111 Sonuç: IM 1130 sistemi 16 bitlik bir belleðe sahiptir. öyle bir sistemde uygulanabilecek ikili sayý 16 bitlik olabilir. Örneðin, gibi. u onaltýlý sayýnýn deðerini okuyabilmek için 4 bitlik gruplar hâlinde sýralamamýz gerekir. Ýkili sayýyý bu kurala göre yazacak olursak: olur. 4. Gray (Grey) Kodu u kodlama sütun taramasý esasýna göre çalýþan cihazlarda (optik okuyucu vb.) yaygýn olarak kullanýlmaktadýr. Gray kodunda da 1 ve 0 bitleri kullanýlýr. u yöntemde bir bilgiden diðer bir bilgiye geçerken sadece bir hânede deðiþiklik olur. u sayede rakam deðiþimi az olduðundan hata oraný da çok az olmaktadýr. Örneðin 0101 sayýsýndan 0110 sayýsýna geçerken iki hânede deðiþiklik olmaktadýr. u iki deðeri optik yönteme göre çalýþan dijital elektronik yapýlý bir devrenin okuduðunu varsayarsak hatalý okuma olabilir. Þöyle ki; eðer birinci hânedeki deðiþikli ikinci hânedeki deðiþiklikten önce gerçekleþirse kýsa bir süre için optik sensör 0100 sayýsýný okur. u da 4 sayýsýna karþýlýk geldiðinden devre yanlýþ yargýlara (sonuçlara) varabilir. ncak CD kodundaki sayýlar gray koduna çevrilerek optik sensöre okutulursa, bir sayýdan diðer bir sayýya geçerken yalnýzca bir hânede deðiþim olduðundan hata olasýlýðý en az deðere 12

13 indirilmiþ olur. Ýkili sayý kodlarýyla gray kodlarýnýn birbirine çevrilmesinde benzerlik ve toplama yöntemleri kullanýlýr. a. enzerlik Yöntemi Kullanýlarak Yapýlan Ýkili Kodlu-Gray Kodlu Sayý Çevrimleri I. Ýkili Kodlu Sayýnýn Gray Kodlu Sayýya Çevrilmesi Ýþlem yapýlýrken: -En soldaki ikili sayý rakamý gray kodunun ilk rakamý olarak yazýlýr. -Ýkili sayýnýn en soldaki birinci ve ikinci rakamlarý birbirinin benzeriyse, ikinci gray rakamý olarak 0, eðer rakamlar farklý ise, ikinci gray rakamý olarak 1 yazýlýr. (þaðýdaki örneðe bakýnýz.) -Ýkinci ve üçüncü binary sayý rakamý benzer ise üçüncü gray rakamý olarak 0, farklý ise 1 yazýlýr. yný iþleme diðer rakamlar için de devam edilir ikili sayýsýný gray koduna çeviriniz. Çözüm: II. Gray Kodlu Sayýnýn Ýkili Kodlu Sayýya Çevrilmesi Ýþlem yapýlýrken: -En soldaki gray kodu rakamý, birinci ikili sayý rakamý olarak yazýlýr. -Ýkinci gray rakamý 0 ise, ikinci ikili sayý rakamý ilk ikili sayý rakamýnýn aynýsý yazýlýr. Gray rakamý 1 ise, ikinci ikili rakamý ilk ikili sayý rakamýnýn tersi olur. yný iþlem diðer basamaklardaki sayýlara da uygulanýr gray kodlu sayýyý ikili sayý koduna çeviriniz. Çözüm: b. Toplama Yöntemi Kullanýlarak Yapýlan Ýkili Kodlu-Gray Kodlu Sayý Çevrimleri u yöntemin anlaþýlabilmesi için, 0+0 = 0, 0+1 = 1, 1+0 = 1, 1+1 = 0 (elde kullanýlmýyor) þeklindeki toplama kurallarýnýn akýlda tutulmasý gerekir. I. Ýkili Kodlu Sayýnýn Gray Kodlu Sayýya Çevrilmesi Ýþlem yapýlýrken: -En soldaki ikili sayý rakamý gray kodunun ilk rakamý olarak yazýlýr. -Ýkili sayýnýn ikinci rakamýyla üçüncü rakamý toplanýr ve sonuç ikinci gray rakamý olarak yazýlýr. -Ýkili sayýnýn ikinci rakamýyla üçünücü rakamý toplanýr ve üçüncü gray rakamý olarak yazýlýr. yný iþlem kalan diðer basamaklarda da yapýlýr. (14. sayfadaki örneðe bakýnýz.) 13

14 ikili kodlu sayýyý gray koduna çeviriniz. Çözüm: II. Gray Kodlu Sayýnýn Ýkili Kodlu Sayýya Çevrilmesi Ýþlem yapýlýrken: -En soldaki gray kodu rakamý ikili sayýnýn ilk rakamý olarak yazýlýr. -Gray kodunun ikinci rakamý aþaðýya indirilen ikili sayýnýn ilk rakamýyla toplanýr ve ikili sayýnýn ikinci rakamý bulunmuþ olur. -Gray kodunun üçüncü rakamýyla bulunan ikili sayýnýn ikinci rakamý toplanýr ve ikili sayýnýn üçüncü rakamý bulunmuþ olur. yný iþlem kalan rakamlara da uygulanýr gray kodlu sayýyý ikili sayý koduna çeviriniz. Çözüm: Parity (Hata ulma, Hata Düzeltme) Kodu Dijital yapýlý devrelerde hatalar çoðunlukla devreler arasýnda bilgi (data) transferi yapýlýrken oluþur. Yani gönderilen bilgi yerine ulaþtýðýnda deðiþmiþ olabilir. Ýþte bu tip gönderme hatalarýnýn önlenmesi için gönderilen bilgiye parity biti eþlik ettirilir. Parity kodunun çalýþma ilkesi þöyledir: Gönderilen bilgideki 1'lerin tek ya da çift sayýda olup olmadýklarý kontrol edilir ve karþý tarafa parity biti yardýmýyla bildirilir. ilgiyi alan taraf yine ayný þekilde bilgideki 1'lerin tek ya da çift sayýda olup olmadýðýný kontrol eder. Eðer gönderilen bilgideki 1'lerin durumuyla alýnan bilgideki durumu birbirini tutuyorsa gönderme sýrasýnda bir hata oluþmamýþ demektir. azý devrelerde gönderilen bilgideki 1'lerin çift sayýda olup olmadýðý kontrol edilir ve buna çift parity (even parity) adý verilir. azý devrelerde ise 1'lerin tek sayýda olup olmadýðý kontrol edilir ve buna da tek parity (odd parity) adý verilir. Parity biti ile hata bulma yönteminde ancak 1 bit seviyesinde hata belirlemesi yapýlabilir. Yani bilginin gönderilmesi anýnda birden çok bit deðiþikliðe uðramýþsa hata tesbiti yapýlamaz. Þekil 1.5'te verilen blok þemada görüldüðü gibi, gönderilmek istenen bilgi, bir parity bit üretecine uygulanýr. Data'daki 1'lerin tek ya da çift oluþuna göre uygun parity biti üretilir. u parity biti gönderilmek istenen 4 bitlik bilgi ile birlikte alýcý tarafa gönderilir. Karþý tarafta bilgideki bitlerin durumu tekrar kontrol edilir ve parity bitinin durumuyla karþýlaþtýrýlýr. Herhangi bir yanlýþlýk yoksa tesbit edilen durumla parity bitinin iþaret ettiði durum birbirine uygun olacaktýr. Eðer bilgiler birbirini tutmuyorsa hata var demektir. u hata çeþitli dijital devreler tarafýndan düzeltilir. 14

15 data gönderici devre C D C D data alýcý devre parity bit üreteci parity biti data gönderme hattý hata bulma devresi hata alarmý Þekil 1.5: Parity biti kullanýlarak hata kontrolünün yapýlýþýna iliþkin blok þema Çift parity yönteminde gönderilen bilgideki 1'ler çift sayýdaysa parity biti olarak 0 üretilip karþý tarafa gönderilir. Yanda verilen çizelge 1.4'te dört basamaklý binary datalarýn çift parity sistemine göre kodlanmasý görülmektedir. Çizelge 1.4'te ilk satýrdaki bilgide 2 adet 1 vardýr. Yani 1'ler çift sayýdadýr. u nedenle parity bit üreteç devresi 0 üreterek alýcý devreye gönderir. Çizelge 1.4'te ikinci satýrdaki bilgide 1 adet 1 vardýr. Yani 1 sayýsý tekdir. u nedenle parity bit üreteç devresi 1 üreterek alýcý devreye gönderir. Tek parity sisteminde ise yukarýda açýklanan hususlardan farklý olarak 1'lerin miktarý tek sayýyla ifade ediliyorsa parity biti olarak 0, tersi durumdaysa parity biti olarak 1 üretilerek alýcý tarafa gönderilir. Onlu sayý ÇÝzelge Üç Fazlalýklý Kod (Excess Three Code, Excess 3, Ýlave 3 Kodu) Üç fazlalýklý kodlama CD koduna çok benzer. Tek fark, kodlanacak onlu sayýya çizelge 1.5'te görüldüðü gibi önce 3 eklenir. Sonra kodlama yapýlýr. u kodlama sistemi sadece 0-9 arasýndaki desimal sayýlarda kullanýlýr. Desimal 4 sayýsýný üç fazlalýklý koda çeviriniz. ÇÝzelge 1.5 Çözüm: 4 sayýsýna önce 3 ekleyip 7'yi buluruz. Sonra 7 sayýsýný 4 bitlik ikili koduna çeviririz. 4+3 = 7 Sonuç: 7 = 0111 Onlu 9 sayýsýný üç fazlalýklý koda çeviriniz. Çözüm: 9 sayýsýna önce 3 ekleyip 12'yi buluruz. Sonra 12 sayýsýný 4 bitlik ikili koduna çeviririz. 9+3 = 12 1 = 0001, 2 = 0010 Ýlave 3 koduna göre yazýlýþ: 1 = = 0101 Sonuç: Yanda verilen çizelge 1.5'te 0-9 arasý onlu sayýlarýn dört bitlik ikili sayý ve 4 bitlik 3 ilave kodlu ikili sayý olarak yazýlýþý verilmiþtir. 15

16 7. lfasayýsal (lfanümerik) Kodlar Ýkili sayýlar kullanýlarak alfabedeki bütün harfleri, noktalama iþaretlerini ve özel karakterleri kodlamak mümkündür. lfasayýsal iþaretlerin kodlanmasýnda SCII (merican Standard Code for Information Interchange) ve ECDIC (Extendedinary Coded Decimal Interchange Code) kodlamalarý kullanýlmaktadýr. a. SCII Karakter Kodu lfanümerik karakterlerin kodlanmasýnda birliði saðlamak üzere geliþtirilmiþtir. SCII sözcüðü, merican Standard Code for Information Interchange cümlesinin kýsaltýlmýþ hâlidir. u kodlama daha çok bilgisayarlarda bilgi giriþ ve çýkýþ devrelerinde kullanýlýr. ilgisayarlarýn klâvye, yazýcý, ekran gibi giriþ çýkýþ birimleri SCII kodlarýný kullanýr. SCII kodu klâvyedeki karakterlerle programlama dilleri arasýnda aracýlýk yapar. u kodlamada tüm karakterler 7 bit uzunluðunda ikili sayýlarla ifade edilir. Yanda verilen çizelge 1.6'da görüldüðü gibi harfinin SCII kodu ' ', harfinin SCII kodu ise ' 'dýr. Öte yandan, harfinin heksadesimal karþýlýðý 41, harfinin heksadesimal karþýlýðý ise 42'dir. azý ifadelerin SCII kodlarý ÇÝzelge 1.6 azý ECDIC kodlarý ÇÝzelge 1.7 b. ECDIC Kodu ECDIC sözcüðü "extended binary coded decimal interchange code" sözcüklerinin baþ harflerinden türetilmiþtir. u kodlama geliþmiþ bilgisayar devrelerinde kullanýlýr. Kodlamada karakterler 8 bitlik ikili sayýlardan oluþur. 16

17 Sorular 1. nalog ve dijital sinyal kavramlarýný açýklayýnýz. 2. ilgisayarýn giriþ ve çýkýþ birimlerini yazýnýz ikili sayýsýný onlu sayýya çeviriniz onlu sayýsýný ikili sayýya çeviriniz. 5. 0,75 onlu sayýsýný ikili sayýya çeviriniz ,01 ikili sayýsýný onlu sayýya çeviriniz ve 110 ikili sayýlarýný toplayýnýz ikili sayýsýný 11 ikili sayýsýna bölünüz onlu sayýsýný CD koduna göre yazýnýz ile 110 ikili sayýlarýný toplayýnýz onlu sayýsýný sekizli sayýya çeviriniz ikili sayýsýný sekizli sayýya çeviriniz onaltýlý sayýsýný onlu sayýya çeviriniz onaltýlý sayýsýný onlu sayýya çeviriniz. 15. it ve byte (bayt) sözcüklerinin anlamlarýný yazýnýz. 17

18 . Giriþ. Temel ilgiler 1. Lojik (Mantýk) 2. nalog Sinyal 3. Dijital Sinyal 4. Dijital Elektronik Devreleri 5. nalog ve Dijital Devrelerin Geliþimi 6. Dijital Elektroniðin Yaygýnlaþmasýnýn azý Nedenleri 7. ilgisayar 8. ilgisayarlarýn Geliþimi 9. Dijital Temelli ilgisayarlarýn na Elemanlarý a. Giriþ Elemanlarý b. Çýkýþ Elemanlarý C. Sayý Sistemleri 1. Onluk (Desimal, 10 Tabanlý, Decimal) Sayý Sistemi a. Onluk Sayýlarda Toplama b. Onluk Sayýlarda Çýkarma 2. Ýkilik (inary, 2 Tabanlý, Ýkili) Sayý Sistemi a. Ýkilik Sayýnýn Onluk Sayýya Çevrilmesi b. Onluk Sayýnýn Ýkilik Sayýya Çevrilmesi c. Kesirli Onluk Sayýnýn Ýkilik Sayýya Çevrilmesi d. Kesirli Ýkilik Sayýnýn Onluk Sayýya Çevrilmesi e. Ýkilik Sayýlarda Dört Ýþlem I. Ýkilik Sayýlarda Toplama II. Ýkilik Sayýlarda Çýkarma III. Ýkilik Sayýlarda Çarpma IV. Ýkilik Sayýlarda ölme f. Ýkilik Sayýlarýn Tamamlayýcýlarý (Two's Complement) g. Ýkilik Sayýlarýn Pozitif ya da Negatif Olarak Gösteriliþi I. Gerçek üyüklükte Gösterme II. 1'in Tersi Olarak Gösterme III. 2'nin Tersi ile Gösterme 3. Sekizlik (Oktal, 8 Tabanlý, Octal) Sayý Sistemi a. Onluk Sayýnýn Sekizlik Sayýya Çevrilmesi b. Sekizlik Sayýnýn Onluk Sayýya Çevrilmesi c. Ýkilik Sayýnýn Sekizlik Sayýya Çevrilmesi d. Sekizlik Sayýnýn Ýkilik Sayýya Çevrilmesi 4. Onaltýlýk (Heksadesimal, 16 Tabanlý, Onaltýlý, Hexadecimal) Sayý Sistemi a. Onaltýlýk Sayýnýn Onluk Sayýya Çevrilmesi b. Onluk Sayýnýn Onaltýlýk Sayýya Çevrilmesi

19 c. Onaltýlýk Sayýnýn Ýkilik Sayýya Çevrilmesi d. Ýkilik Sayýnýn Onaltýlýk Sayýya Çevrilmesi e. Onaltýlýk Sayýlarda Toplama f. Onaltýlýk Sayýlarda Çýkarma g. Onaltýlýk Sayýlarda Çarpma h. Onaltýlýk Sayýlarda ölme 5. Dijital Verilerle Ýlgili Temel Kavramlar a. it b. yte (ayt) c. Kilobyte (Kilobayt), Megabyte (Megabayt) ve Gigabyte (Gigabayt) Kavramlarý d. ellek Kelimesi (Memory Word) e. Kapasite d. Karakter D. Kodlama ve Kodlar 1. Onluk Ýçin Ýkilik Kodlamasý (CD, 8421 Kodu) 2. Oktal Kodu (Sekizlik Kod) 3. Heksadesimal Kodu (Onaltýlýk Kod) 4. Gray (Grey) Kodu a. enzerlik Yöntemi Kullanýlarak Yapýlan inary Kodlu-Gray Kodlu Sayý Çevrimleri I. inary Kodlu Sayýnýn Gray Kodlu Sayýya Çevrilmesi II. Gray Kodlu Sayýnýn inary Kodlu Sayýya Çevrilmesi b. Toplama Yöntemi Kullanýlarak Yapýlan inary Kodlu-Gray Kodlu Sayý Çevrimleri I. inary Kodlu Sayýnýn Gray Kodlu Sayýya Çevrilmesi II. Gray Kodlu Sayýnýn inary Kodlu Sayýya Çevrilmesi 5. Parity (Hata ulma, Hata Düzeltme) Kodu 6. Üç Fazlalýklý Kod (Excess Three Code, Excess 3, Ýlave 3 Kodu) 7. lfasayýsal (lfanümerik) Kodlar a. SCII Karakter Kodu b. ECDIC Kodu Sorular

20

21 ölüm 2: oolean Matematiði (Cebiri). Giriþ Devre matematiðinin temeli, George oolean'ün ( ) 1847'de mantýðýn matematiksel analizi üzerine yazdýðý eserle atýlmýþtýr. G. oolean tarafýndan bulanan denklemler ilk kez 1938 yýlýnda ell firmasýnýn lâboratuvarlarýnda röleli devrelerle gerçekleþtirilmiþ ve telefon sistemlerinde kullanýlmaya baþlamýþtýr. Günümüzde tüm dijital devreler G. oolean tarafýndan ortaya konmuþ kuramlara (teoremlere) göre çalýþmaktadýr. oolean matematiðinde yer alan kurallar sayesinde bir çok dijital devre kurulmadan hesaplamalarla denenebilmektedir. oolean matematiðinde esas olarak NOT, ND ve OR iþlemleri vardýr. Diðer iþlemlerin tamamý bu üç kapýnýn birleþiminden oluþmaktadýr. oolean cebirinde sadece 0 ve 1 deðerleri kullanýlýr. 74xx serisi lojik kapýlý devrelerde 0-0,8 volt arasýndaki gerilimler lojik 0 bilgisi olarak deðerlendirilirken, 2-5 volt arasýndaki gerilimler lojik 1 bilgisi olarak deðerlendirilir. Lojik 0 deðerinin çeþitli þekillerde ifade ediliþi: Yanlýþ, açýk, alçak, hayýr, low, L Lojik 1 deðerinin çeþitli þekillerde ifade ediliþi: Doðru, kapalý, yüksek, evet, high, H. oolean Matematiðiyle Ýlgili Temel Tanýmlar 1. NOT (DEÐÝL, INVERT) Ýþlemi Lojik 1 deðerinin lojik 0'a çevrilmesidir. = þeklinde yazýlýr ve harfi, 'nýn barý ('nýn tersi) diye okunur. 2. ND (VE) Ýþlemi VE iþleminde iki boolean deðiþkeni vardýr. ve deðerleri Y =. olarak yazýlýr. VE iþleminde ve 1 olduðunda çýkýþ Y = 1 olur. Çizelge 2.1: Lojik NOT (DEÐÝL) iþleminin doðruluk çizelgesi Çizelge 2.2: Lojik ND (VE) iþleminin doðruluk çizelgesi 3. OR (VEY) Ýþlemi VEY iþleminde iki boolean deðiþkeni vardýr. ve deðerleri, Y = + olarak yazýlýr. VEY iþleminde ya da 'den biri 1 olduðunda çýkýþ, Y = 1 olur. C. oolean Özdeþlikleri ve Kanunlarý oolean cebirinde aþaðýda belirtilen kurallar geçerlidir. Not: þaðýda verilen eþitliklerde (.) iþareti VE iþlemini, (+) iþareti ise VEY iþlemini ifade etmektedir. 1. Temel Özdeþlikler a) + 0 = b) + 1 = 1 c) + = d) + = 1 e).0 = 0 f).1 = g). = h). = 0 ý) 0.0 = 0 i) 0.1 = 0 j) = 0 k) = 1 l) = 18 Çizelge 2.3: Lojik OR (VEY) iþleminin doðruluk çizelgesi

22 a) b) c) d) + 0 L + U 1 L + U L + L - U U = + 1 = 1 + = + = 1 e) 0 f) 1 g) h) + - U.0 = 0 L + - U.1 = L + - U L + - U L. =. = 0 ý) 0 0 i) 0 1 j) 0 k) U L + - U L + 0 L U = = = 0 + U = 1 L Þekil 2.1: oolean özdeþliklerinin elektrik devreleriyle gösterilmesi 2. Temel Kanunlar a. Yer Deðiþtirme Kanunu (Commutative Law) I. + = + (þekil 2.2-a) II.. =. (þekil 2.2-b) çýklama: oolean matematiðinde ifadelerin yer alýþ sýrasýnýn önemi yoktur. b. irleþme Kanunu (ssociative Law) I. (.).C =.(.C) (þekil 2.2-c) II. (+) + C = + ( +C) (þekil 2.2-d) çýklama: yný tip iþlemlerin uygulanýþ sýrasý önemli deðildir. c. Daðýlým Kanunu (Distributive Law) I..(+C) = + C (þekil 2.2-e) II. +(.C) = ( +).( + C) (þekil 2.2-f) çýklama: Parantezin dýþýndaki deðiþken parantezin içindeki terimlere daðýlýr. d. Gereksizlik Kanunu (Redundance Law) I. +. = (þekil 2.2-g) II..(+) = (þekil 2.2-h) III. (þekil 2.2-ý) IV..( +) =. (þekil 2.2-i) e. De Morgan Kanunu (De Morgan Law) 19

23

24 Y =.(. + C) denklemini boolean kurallarýný kullanarak sadeleþtiriniz. Çözüm: Y =.(. + C) =.. +.C =. +.C =.( + C) çýklama:. = 'dýr. Y = denklemini boolean kurallarýný kullanarak sadeleþtiriniz. Çözüm: Y = = ( +.) +. = +. = + çýklama: +. = ve +. = + 'dir. denklemini boolean kurallarýný kullanarak sadeleþtiriniz. Çözüm: =. =.( + ) çýklama: =. ve = ( + )'dir. denklemini boolean kurallarýný kullanarak sadeleþtiriniz. Çözüm: =. = ( + ).( +) = = =. +. çýklama: =., =, =,. = 0,. = 0 Y =..C + +.C denklemini boolean kurallarýný kullanarak sadeleþtiriniz. Çözüm: Y =..C + +.C =..(C + ) +.C =..(1) +.C =. +.C çýklama: C + = 1 Sorular 1. a) =? b) + + =? c) + + =? d)..0 =? 2. a).1.1 =? b).. =? 3. Y = denklemini boolean kurallarýný kullanarak sadeleþtiriniz. 4. eþitliðinin doðruluðunu doðruluk çizelgesi hazýrlayarak ispatlayýnýz. 21

25

26 . Giriþ. oolean Matematiðiyle Ýlgili Temel Tanýmlar 1. NOT (DEÐÝL, INVERT) Ýþlemi 2. ND (VE) Ýþlemi 3. OR (VEY) Ýþlemi C. oolean Özdeþlikleri ve Kanunlarý 1. Temel Özdeþlikler 2. Temel Kanunlar a. Yer Deðiþtirme Kanunu (Commutative Law) b. irleþme Kanunu (ssociative Law) c. Daðýlým Kanunu (Distributive Law) d. Gereksizlik Kanunu (Redundance Law) e. De Morgan Kanunu (De Morgan Law) D. oolean Teoremlerinin Doðruluk Tablosu Çýkarýlarak Ýspatlanmasý E. oolean Kurallarýný Kullanarak Lojik Denklemlerin Sadeleþtirilmesi Sorular

27 ölüm 3: Lojik (Mantýk) Kapýlarý. Giriþ: Lojik kapý entegreleri dijital devrelerin temelini oluþtururlar. Entegre (IC, integrated circuit, tümleþik devre, yonga, chip) olarak üretilen lojik kapýlar (logic gates) çeþitli elektronik devre elemanlarýnýn birleþtirilmesiyle ortaya çýkar. Lojik kapý entegreleri ikili sayýlarla iþlem yapar. Lojik kapý giriþine uygulanan ikili sayý 0 volt ve maksimum volt þeklinde iki türdür. Örneðin, +5 volt ile çalýþan TTL serisi lojik kapý entegrelerinde 0-0,8 volt arasý gerilimler entegre tarafýndan 0 olarak algýlanýrken, 2-5 volt arasý gerilimler l olarak algýlanýr.. Lojik Kapý Çeþitleri 1. ND (VE) Lojik Kapýsý a. Ýki giriþli ND lojik kapýsýnýn sembolü (NSI* normu) Y d. Ýki giriþli ND lojik kapýsýnýn elektrik devresi b. Ýki giriþli ND lojik kapýsýnýn boolean denklemi (matematiksel ifadesi) Y =. e. Ýki giriþli ND lojik kapý entegresinin iç yapýsý (TTL serisi) c. Ýki giriþli ND lojik kapýsýnýn doðruluk çizelgesi (truth table) f. Ýki giriþli ND lojik kapýsýnýn lman (DIN) standardýna göre sembolü g. Ýki giriþli ND lojik kapý entegresinin giriþ uçlarýna uygulanan elektrik sinyallerine göre çýkýþ ucundaki sinyalin þekli Y t 1 t 2 t 3 t 4 t (s) t (s) t (s) h. Üç giriþli ND lojik kapýsýnýn sembolü C *NSI: merican National Standards Institute (merikan Ulusal Standartlar Enstitüsü) 22 Y ý. Ýki giriþli ND lojik kapýlarýyla üç giriþli ND lojik kapýsýnýn elde edilmesi C Y +5 V i. Ýki giriþli ND lojik kapý deney baðlantý þemasý L 1 L2 L 3 220W 220W 1/ W Not: Deneyi yaparken 5 voltluk DC besleme kaynaðýnýn (+) ucunu 7408 entegresinin 14 numaralý ayaðýna, (-) ucunu ise 7 numaralý ayaðýna baðlayýnýz. Y

28 c. Ýki giriþli OR lojik kapýsýnýn doðruluk çizelgesi d. Ýki giriþli OR lojik kapýsýnýn elektrik devresi e. Ýki giriþli OR lojik kapý entegresinin iç yapýsý (TTL serisi) +U CC f. Ýki giriþli OR lojik kapýsýnýn lman (DIN) standardýna göre sembolü þase (-) g. Ýki giriþli OR lojik kapý entegresinin giriþ uçlarýna uygulanan elektrik sinyallerine göre çýkýþ ucundaki sinyalin þekli h. Üç giriþli OR lojik kapýsýnýn sembolü ý. Ýki giriþli OR lojik kapýlarýyla üç giriþli OR lojik kapýsýnýn elde edilmesi i. Dört giriþli OR lojik kapý entegresinin iç yapýsý (CMOS serisi) j. Üç giriþli OR lojik kapýsýnýn doðruluk çizelgesi k. Ýki giriþli OR lojik kapý deney baðlantý þemasý +U CC NC NC: oþ uç NC þase (-) Not: Deneyi yaparken 5 voltluk DC besleme kaynaðýnýn (+) ucunu 7408 entegresinin 14 numaralý ayaðýna, (-) ucunu ise 7 numaralý ayaðýna baðlayýnýz. 23

29 3. NOT (DEÐÝL) Lojik Kapýsý a. NOT lojik kapýsýnýn sembolü Y d. NOT lojik kapýsýnýn elektrik devresi b. NOT (DEÐÝL) lojik kapýsýnýn boolean denklemi (matematiksel ifadesi) Y = e. NOT lojik kapý entegresinin iç yapýsý +U CC c. NOT lojik kapýsýnýn doðruluk çizelgesi f. NOT lojik kapýsýnýn lman (DIN) standardýna göre sembolü R 220 W + - U= 5 V IC 7404 L Y Y TTL serisi entegre Þase (-) g. NOT lojik kapý entegresinin giriþ uçlarýna uygulanan elektrik sinyallerine göre çýkýþ ucundaki sinyalin þekli h. NOT lojik kapý entegresinin iç yapýsý (CMOS serisi) ý. NOT lojik kapý deney baðlantý þemasý +5 V 1/ Y Y t 1 t 2 t 3 t 4 t (s) t (s) NC NC IC 4049 CMOS serisi entegre +U CC þase (-) L 1 L 2 220W 220W Not: Deneyi yaparken 5 voltluk DC besleme kaynaðýnýn (+) ucunu 7408 entegresinin 14 numaralý ayaðýna, (-) ucunu ise 7 numaralý ayaðýna baðlayýnýz. 4. NND (VEDEÐÝL) Lojik Kapýsý a. Ýki giriþli NND lojik kapýsýnýn sembolü Y d. Ýki giriþli NND lojik kapýsýnýn elektrik devresi b. Ýki giriþli NND lojik kapýsýnýn boolean denklemi (matematiksel ifadesi) e. Ýki giriþli NND lojik kapý entegresinin iç yapýsý +U CC c. Ýki giriþli NND lojik kapýsýnýn doðruluk çizelgesi f. Ýki giriþli NND lojik kapýsýnýn lman (DIN) standardýna göre sembolü R 220 W + - U= 5 V IC 7400 & L Y Y þase (-) TTL serisi entegre 24

30 i. Ýki giriþli NND lojik kapý entegresinin giriþ uçlarýna uygulanan elektrik sinyallerine göre çýkýþ ucundaki sinyalin þekli Y t t 1 2 t 3 t 4 t (s) t (s) t (s) j. Ýki giriþli NND lojik kapý entegresinin iç yapýsý (CMOS serisi) +U CC IC 4011 NC CMOS serisi entegre þase (-) +5 V k. Ýki giriþli NND lojik kapý deney baðlantý þemasý L 1 L 2 L 3 220W 220W 1/ W Not: Deneyi yaparken 5 voltluk DC besleme kaynaðýnýn (+) ucunu 7404 entegresinin 14 numaralý ayaðýna, (-) ucunu ise 7 numaralý ayaðýna baðlayýnýz. Y 5. NOR (VEYDEÐÝL) Lojik Kapýsý a. Ýki giriþli NOR lojik kapýsýnýn sembolü Y d. Ýki giriþli NOR lojik kapýsýnýn elektrik devresi b. Ýki giriþli NOR lojik kapýsýnýn boolean denklemi (matematiksel ifadesi) e. Ýki giriþli NOR lojik kapý entegresinin iç yapýsý +U CC c. Ýki giriþli NOR lojik kapýsýnýn doðruluk çizelgesi f. Ýki giriþli NOR lojik kapýsýnýn lman (DIN) standardýna göre sembolü R 220 W + - U= 5 V L Y IC 7402 TTL serisi entegre Y þase (-) i. Ýki giriþli NOR lojik kapý entegresinin giriþ uçlarýna uygulanan elektrik sinyallerine göre çýkýþ ucundaki sinyalin þekli j. Üç giriþli NOR lojik kapý entegresinin iç yapýsý (CMOS serisi) +U CC +5 V k. Ýki giriþli NOR lojik kapý deney baðlantý þemasý 1/ Y Y t t 1 2 t 3 t 4 t (s) t (s) t (s) IC CMOS serisi entegre þase (-) L 1 L 2 L 3 220W 220W 220W Not: Deneyi yaparken 5 voltluk DC besleme kaynaðýnýn (+) ucunu 7404 entegresinin 14 numaralý ayaðýna, (-) ucunu ise 7 numaralý ayaðýna baðlayýnýz. 25

31 6. EX-OR (ÖZELVEY) Lojik Kapýsý a. EX-OR lojik kapýsýnýn sembolü Y d. EX-OR lojik kapýsýnýn elektrik devresi b. EX-OR lojik kapýsýnýn boolean denklemi +U CC Y = + Y =. +. e. EX-OR lojik kapý entegresinin iç yapýsý c. EX-OR lojik kapýsýnýn doðruluk çizelgesi f. EX-OR lojik kapýsýnýn lman (DIN) standardýna göre sembolü 220W R U= 5 V R 220W Y L IC 7486 TTL serisi entegre =1 Y þase (-) g. EX-OR lojik kapý entegresinin giriþ uçlarýna uygulanan elektrik sinyallerine göre çýkýþ ucundaki sinyalin þekli h. EX-OR lojik kapý entegresinin iç yapýsý (CMOS serisi) +5 V ý. EX-OR lojik kapý deney baðlantý þemasý 1/ Y 1 t (s) 0 1 t (s) 0 Y 1 t (s) 0 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 +U CC IC 4070 CMOS serisi entegre þase (-) L 1 L2 L 3 220W 220W 220W Not: Deneyi yaparken 5 voltluk DC besleme kaynaðýnýn (+) ucunu 7432 entegresinin 14 numaralý ayaðýna, (-) ucunu ise 7 numaralý ayaðýna baðlayýnýz. i. EX-OR lojik kapýsýnýn röleli elektrik devresi j. EX-OR lojik kapýsýnýn NOT, ND ve OR kapý entegreleriyle yapýlmasý U= 5 V K 1 K 1 K 1 K 2 K 2 K 2 220W L R Y.. Y =

32 7. EX-NOR (ÖZELVEYDEÐÝL) Lojik Kapýsý a. EX-NOR lojik kapýsýnýn sembolü Y d. EX-NOR lojik kapýsýnýn elektrik devresi b. EX-NOR lojik kapýsýnýn boolean denklemi Y = + Y =... e. EX-NOR lojik kapý entegresinin iç yapýsý +U CC c. EX-NOR lojik kapýsýnýn doðruluk çizelgesi f. EX-NOR lojik kapýsýnýn lman (DIN) standardýna göre sembolü 220W U= 5 V R L Y IC TTL serisi entegre = Y þase (-) g. EX-NOR lojik kapý entegresinin giriþ uçlarýna uygulanan elektrik sinyallerine göre çýkýþ ucundaki sinyalin þekli h. EX-NOR lojik kapý entegresinin iç yapýsý (CMOS serisi) +5 V ý. EX-NOR lojik kapý deney baðlantý þemasý 1/ Y t (s) t (s) Y 1 0 t (s) t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 +U CC IC 4077 TTL serisi entegre þase (-) L 1 L2 L 3 220W 220W 220W Not: Deneyi yaparken 5 voltluk DC besleme kaynaðýnýn (+) ucunu entegresinin 14 numaralý ayaðýna, (-) ucunu ise 7 numaralý ayaðýna baðlayýnýz. i. EX-NOR lojik kapýsýnýn röleli elektrik devresi j. EX-NOR lojik kapýsýnýn NOT, ND ve OR kapý entegreleriyle yapýlmasý K 1 K 1 Y =... U= 5 V K 1 K 2 K 2 K 2 220W L R Y 27

33 8. TMPON (UFER) Lojik Kapýsý: TMPON kapýsýnýn bir giriþ ve bir çýkýþ ucu vardýr. slýnda UFER kapýsý kapý sýnýfýnda deðerlendirilmez. u eleman katlar ve kapýlar arasýnda empedans uygunluðu saðlar. Empedans uygunsuzluðu nedeniyle ortaya çýkan kayýplarý önler. ir devre katýnýn çýkýþ empedansý diðer katýn giriþ empedansýna eþit olmazsa katlar arasýnda maksimum (azamî) enerji transferi gerçekleþmez. a. TMPON lojik kapýsýnýn sembolü b. TMPON lojik kapýsýnýn boolean denklemi c. TMPON lojik kapýsýnýn doðruluk çizelgesi Y Y = d. TMPON lojik kapýsýnýn elektrik devresi e. TMPON lojik kapý entegresinin iç yapýsý +U CC f. TMPON lojik kapý deney baðlantý þemasý 1/ V Y U= 5 V W L R Y IC 7407 TTL serisi entegre L 1 L 2 220W 220W þase (-) Not: Deneyi yaparken 5 voltluk DC besleme kaynaðýnýn (+) ucunu 4010 entegresinin 14 numaralý ayaðýna, (-) ucunu ise 7 numaralý ayaðýna baðlayýnýz. g. TMPON lojik kapý entegresinin giriþ uçlarýna uygulanan elektrik sinyallerine göre çýkýþ ucundaki sinyalin þekli Y t (s) t 1 t 2 t 3 t 4 t (s) h. TMPON lojik kapý entegresinin iç yapýsý (CMOS serisi) +U CC NC IC 4010 CMOS serisi entegre ý. TMPON lojik kapýsýnýn ND kapý entegresinden yapýlmasý Y NC þase (-) 28

34 9. ÜÇ DURUMLU TMPON (THREE STTE UFFER) Lojik Kapýsý: ir lojik (mantýk) devresinde çeþitli birimlere veri (data) gönderilmesinde ve bu birimlerden gelen verilerin iletilmesinde ortak hatlar ya da ortak yol kullanýlmasýnda önemli görevler yapan kapýdýr. ÜÇ DURUMLU TMPON kapýlar, tersleyen (inverting) ve terslemeyen olmak üzere iki grupta incelenir. yetki (enable) giriþ Y giriþ yetki E çýkýþ (Y) çýkýþ giriþlerden kopmuþ durumda 1 0 yetki (enable) giriþ Y giriþ yetki E çýkýþ (Y) çýkýþ giriþlerden kopmuþ durumda 1 0 (a) (b) 1. Tersleyen ÜÇ DURUMLU TMPON Kapýsý: Yukarýda verilen iki doðruluk çizelgesine baktýðýmýzda, a'da "yetki" giriþi 0 iken tampon kapýsýnýn çýkýþý yüksek empedanslý hâle gelmektedir. Yetki giriþi 1 olduðunda ise giriþ bilgisi çýkýþtan terslenerek alýnmaktadýr. b'de "yetki" giriþi 1 iken tampon kapýsýnýn çýkýþý yüksek empedanslý hâle gelmektedir. Yetki giriþi 0 olduðunda ise giriþ bilgisi çýkýþtan terslenerek alýnmaktadýr. yetki (enable) giriþ Y giriþ yetki E çýkýþ (Y) çýkýþ giriþlerden kopmuþ durumda 0 1 yetki (enable) giriþ Y giriþ yetki E çýkýþ (Y) çýkýþ giriþlerden kopmuþ durumda 0 1 (a) (b) 2. Terslemeyen ÜÇ DURUMLU TMPON Kapýsý: Yukarýda verilen iki doðruluk tablosuna baktýðýmýzda, a'da "yetki" giriþi 0 iken tampon kapýsýnýn çýkýþý yüksek empedanslý hâle gelmektedir. Yetki giriþi 1 olduðunda ise giriþ bilgisi çýkýþtan aynen alýnmaktadýr. b'de "yetki" giriþi 1 iken ÜÇ DURUMLU TMPON kapýsýnýn çýkýþý yüksek empedanslý hâle gelmektedir. Yetki giriþi 0 olduðunda ise giriþ bilgisi çýkýþtan aynen alýnmaktadýr. +U CC IC TTL serisi entegre þase (-) kodlu ÜÇ DURUMLU TM- PON lojik kapý entegresinin iç yapýsý 9 8 ÜÇ DURUMLU TMPON kapýlarý özellikle mikroiþlemcilerde, iþlemci, bellek ve kontrol devresi arasýndaki veri iletiþimini saðlayan veri yolu (data bus) sistemlerinde çok kullanýlýr. 29

35 ÜÇ DURUMLU TMPON Kapý Deneyi: þaðýda verilen kodlu üç durumlu tampon lojik kapý entegresinde iki kontrol ucu vardýr. u elemanýn 1 ve 15 numaralý uçlarýna ayný anda lojik 1 uygulandýðýnda çýkýþlar açýk devre (yüksek empedans) özelliði gösterir adlý ÜÇ DURUMLU TMPON kapýsýnýn çalýþabilmesi için kontrol uçlarýna lojik 0 uygulamak gerekir. u yapýldýðý zaman çýkýþ giriþin aynýsý olur. Y IC OE 1 OE 2 220W +U cc b. ÜÇ DURUMLU TMPON lojik kapý deney baðlantý þemasý IC Notlar Z: Çýkýþ giriþlerden kopmuþ durumda þase X X Z 1 X X Z X: 0 ya da 1 a ÜÇ DURUMLU TMPON lojik kapý entegresinin ayaklarýnýn diziliþi c. ÜÇ DURUMLU TMPON lojik kapý deneyinin doðruluk tablosu Sorular 1. Ýki giriþli ND (VE) kapýsýnýn, sembolünü, boolean denklemini, doðruluk çizelgesini ve elektrik devre eþdeðerini yazýnýz. 2. Ýki giriþli OR kapýsýnýn deney devresini çiziniz. 3. EX-OR lojik kapýsýnýn, sembolünü, boolean denklemini, doðruluk çizelgesini yazýnýz. 4. Y =. +.C.(..C) +.C þeklindeki eþitliðin lojik devre karþýlýðýný çiziniz. 5. Ýki giriþli NND (VEDEÐÝL) kapýsýnýn elektrik devresini çizerek doðruluk çizelgesini çýkarýnýz. 30

36

37 ölüm 4: Lojik Devrelerin Tasarýmý. Giriþ: Lojik kapýlar birbirine baðlanarak çeþitli dijital devreler yapýlabilir. u bölümde lojik devre dizayný (tasarýmý) üzerinde durulacaktýr.. Lojik Kapýlarla Yapýlan Çeþitli Dijital Devreler 1. Ýki giriþli ND kapý entegreleri kullanýlarak dört giriþli ND kapýsýnýn yapýlmasý C D Y 1 = C.D Y 2 = C.D Y 220W a. Lojik devre b. Doðruluk çizelgesi 2. Ýki giriþli OR ve NOT kapýsý kullanýlarak NOR kapýsýnýn yapýlmasý Y a. Lojik devre b. Doðruluk çizelgesi 3. Ýki giriþli NOR kapýlarý kullanýlarak üç giriþli NOR kapýsýnýn yapýlmasý C a. Lojik devre b. Doðruluk çizelgesi 4. Ýki giriþli OR kapýlarý kullanýlarak dört giriþli OR kapýsýnýn yapýlmasý 5. NND ve NOT kapýlarý kullanýlarak ND kapýsýnýn yapýlmasý Y Y a. Lojik devre 31 a. Lojik devre b. Doðruluk çizelgesi

38 C. oolean Ýfadelerinden Yararlanarak Lojik Devrelerin Çizilmesi Örnek: Y = +.C denkleminin lojik kapýlý devresini çiziniz. Çözüm: Örnek: Y = [( + ).C] + D denkleminin lojik kapýlý devresini çiziniz. Çözüm: Örnek: Y = (.) + C + (. ) denkleminin lojik kapýlý devresini çiziniz. Çözüm: Örnek: denkleminin lojik kapýlý devresini çiziniz. Çözüm: Örnek: Y =. +.C denkleminin lojik kapýlý devresini çiziniz. Çözüm: Örnek: denkleminin lojik kapýlý devresini çiziniz. Çözüm: Örnek: Y =. denkleminin lojik kapýlý devresini çiziniz. Çözüm: Örnek: denkleminin lojik kapýlý devresini çiziniz. Çözüm: 32

39 Y =. +..C+.. denkleminin lojik kapýlý devresini çiziniz. Çözüm: Y = [(+ )+.].C denkleminin lojik kapýlý devresini çiziniz. Çözüm: C Y Y C Y =.(C+ )+.C denkleminin lojik kapýlý devresini çiziniz. Çözüm: C Y Y = +C. +. denkleminin lojik kapýlý devresini çiziniz. Çözüm: C Y Y = +. denkleminin lojik kapýlý devresini çiziniz. Çözüm: C Y Y = +(+) denkleminin lojik kapýlý devresini çiziniz. Çözüm: C Y Y =.. denkleminin lojik kapýlý devresini çiziniz. Çözüm: Y = (+C).( +(.) denkleminin lojik kapýlý devresini çiziniz. Çözüm: C Y C C Y 33

40 D. Lojik Devrelerden Yararlanarak oolean Ýfadelerin Yazýlmasý Verilen lojik devrenin boolean ifadesini yazýnýz. Verilen lojik devrenin boolean ifadesini yazýnýz. C D Y Y C Çözüm: Y = [( +).C] + (D) Çözüm: Y =. +.C Verilen lojik devrenin boolean ifadesini yazýnýz. C Çözüm: Y =.C +.C + Y Verilen lojik devrenin boolean ifadesini yazýnýz. C D E Çözüm: Y = (+).(C+D).E Y Verilen lojik devrenin boolean ifadesini yazýnýz. Verilen lojik devrenin boolean ifadesini yazýnýz. Y Y C C Çözüm: Y = (+) + (+).C Çözüm: Y = [(.).]. [(.C).C] Verilen lojik devrenin boolean ifadesini yazýnýz. Verilen lojik devrenin boolean ifadesini yazýnýz. C Y Y D Çözüm: Y = [(+)+(+C)] + (C+D) Çözüm: Y = (.)+(. )

41 E. Lojik Kapýlarýn Sembollerinin asit Olarak Çizilmesi Karmaþýk yapýlý lojik devrelerde NOT kapýsýnýn sembolü daire þeklinde ifade edilebilir. Verilen lojik devrede bulunan NOT kapýsýný basit olarak çiziniz. Çözüm: Verilen lojik devrede bulunan NOT kapýsýný basit olarak çiziniz. Çözüm: Y =. Y =. Y =+ Y=+ F. Lojik Kapýlý Devrelerin oolean Teoremleriyle Sadeleþtirilmesi Dijital devrelerin en az eleman kullanýlarak yapýlmasý istenir. Lojik kapýlarla yapýlan tasarýmlar boolean teoremleri kullanýlarak sadeleþtirilebilir. Y =..C+..C+. +C a. Lojik ifadenin sadeleþmemiþ devresini çiziniz. b. Lojik ifadeyi boolean teoremlerinden yararlanarak sadeleþtiriniz. c. Sadeleþmiþ ifadenin lojik devresini çiziniz. Çözüm: a. b. Y =..C+..C+. +C+C Denkleme..C ilave edersek deðerlerde deðiþme olmaz. = (+ ).(.C)+( +).(.C)+. =.C+C+. =.C+.(C+ ) =.C + c. C C C C C Y Y Y = ( +..C).(+ ) a. Lojik ifadenin sadeleþmemiþ devresini çiziniz. b. Lojik ifadeyi boolean teoremlerinden yararlanarak sadeleþtiriniz. c. Sadeleþmiþ ifadenin lojik devresini çiziniz. Çözüm: a. b. Y = ( +..C).(+ ) = C+..C. = C+0 =. +..C c. C C C Y Y C 35

42 Y = (. ).(+ ). a. Lojik ifadenin sadeleþmemiþ devresini çiziniz. b. Lojik ifadeyi boolean teoremlerinden yararlanarak sadeleþtiriniz. c. Sadeleþmiþ ifadenin lojik devresini çiziniz. Çözüm: a. b. Y = (. ).(+ ). = ( + ).(+ ). c. C C = ( +C).(+ ). = ( +C).(. +. ) = ( +C).. =.. +.C. =.. Y Y = ( +..C).(+ ) a. Lojik ifadenin sadeleþmemiþ devresini çiziniz. b. Lojik ifadeyi boolean teoremlerinden yararlanarak sadeleþtiriniz. c. Sadeleþmiþ ifadenin lojik devresini çiziniz. Çözüm: a. b. Y = ( +..C).(+ ) = C+..C. = C+0 =. +..C c. C C C Y Y Y C C Y =.( + ) a. Lojik ifadenin sadeleþmemiþ devresini çiziniz. b. Lojik ifadeyi boolean teoremlerinden yararlanarak sadeleþtiriniz. c. Sadeleþmiþ ifadenin lojik devresini çiziniz. Çözüm: a. C b. Y =.( + ) =. +.C = 0+.C =.C Y Y = +..C+..C+.C+. a. Lojik ifadenin sadeleþmemiþ devresini çiziniz. b. Lojik ifadeyi boolean teoremlerinden yararlanarak sadeleþtiriniz. c. Sadeleþmiþ ifadenin lojik devresini çiziniz. Çözüm: a. C Y c. C Y c. C Y b. Y = +..C+..C+.C+. = +.C(+ )+.C+. = +.C+.C+. =.(1+C)+.C+. =+.C+. 36

43 G. Lojik Kapýlarýn ve Devrelerin NND Kapýsýndan Elde Edilmesi ileþimsel (kombinasyonel) lojik devreler yapýlýrken sadece NND kapýsýný kullanmak yeterli olmaktadýr. Her kapýyý gerçekleþtirmede kullanýlabilen NND kapýsýna bu nedenle "üniversal kapý" adý da verilmektedir. 1. NND Kapýsýndan NOT Elde Edilmesi 2. NND Kapýsýndan UFER Elde Edilmesi Y Y Y Y 3. NND Kapýsýndan OR Elde Edilmesi 4. NND Kapýsýndan NOR Elde Edilmesi Y=. = + Y=. = + H. Lojik Kapýlarýn ve Devrelerin NOR Kapýsýndan Elde Edilmesi NOR kapýlarý kullanýlarak diðer kapý ve devrelerin üretilmesi mümkündür. 1. NOR Kapýsýndan NOT Elde Edilmesi 2. NOR Kapýsýndan OR Elde Edilmesi Y Y Y = + 3. NOR Kapýsýndan ND Elde Edilmesi Y =. Y = + =. =. Sorular 1. Y = [( + ). ] + D þeklindeki boolean ifadesinin lojik devresini çiziniz. 2. Y = +..C++. þeklindeki boolean ifadesinin lojik devresini çiziniz. 3. Ýki giriþli OR kapýlarý kullanarak dört giriþli OR kapýsý çiziniz. 4. NND kapýlarý kullanarak iki giriþli ND kapýsý oluþturunuz. 37

44

45 ölüm 5: Lojik Kapý Entegrelerinin Sýnýflandýrýlmasý ve Teknik Özellikleri. Giriþ: u bölümde, dijital elektronik devrelerin kurulmasýnda kullanýlan lojik kapý entegrelerinin özellikleri, çalýþma þekilleri, kullaným kurallarý vb. hakkýnda bilgi verilecektir. 1. Entegre Türleri Uygulamada kullanýlan entegreler iki ana grupta toplanýr. a. Lineer Entegreler Sürekli sinyallerle çalýþan bu elemanlar, yükselteç, op-amp gibi elektronik fonksiyonlarý (iþlevleri) gerçekleþtirirler. b. Dijital Entegreler Lojik kapýlar içeren elemanlardýr. unlar, sayma, karþýlaþtýrma, toplama, çýkarma, çarpma, karar verme, veri saklama vb. gibi iþlemleri yaparlar. 2. Dijital Entegre Çeþitleri a. Küçük oy Entegreler (SSI, Small Scale Integration) 12 adetten az kapý içeren entegrelerdir. b. Orta oy Entegreler (MSI, Medium Scale Integration) adet arasý kapý içeren entegrelerdir. c. üyük oy Entegreler (LSI, Large Scale Integration) adet arasý kapý içeren entegrelerdir. d. Çok üyük oy Entegreler (VLSI, Very Large Scale Integration) 1000 adetten fazla kapý içeren entegrelerdir.. Lojik Kapý Entegrelerinin Yapýldýðý Malzemeye Göre Sýnýflandýrýlmasý 1. RDL (Resistor-Diode Logic, Direnç-Diyod Lojik) Diyod ve direnç kullanýlarak yapýlmýþ entegre türüdür. a. RDL ND (VE) Kapýsýnýn Yapýsý Þekil 5.1'de görüldüðü gibi ve giriþleri 1 olduðunda led yanar. Yani çýkýþ 1 olur. b. RDL OR (VEY) Kapýsýnýn Yapýsý Þekil 5.2'de görüldüðü gibi ve giriþlerinden herhangi birisi 1 olduðunda led yanar. Yani çýkýþ 1 olur. Not: RDL serisi entegreler uygulama alanýndan kalkmýþtýr. Þekil 5.1: RDL serisi ND kapýsý ve doðruluk çizelgesi Þekil 5.2: RDL serisi OR kapýsý ve doðruluk çizelgesi 38

46 U CC =3-3,6 V + R 3 100W Y NPN R 1 10 k 10 k NPN R 2 U CC =3-3,6 V R 3 NPN R 1 10 k NPN 10 k R W Y Þekil 5.3: RTL serisi OR kapýsý ve doðruluk çizelgesi Þekil 5.4: RTL serisi NOR kapýsý ve doðruluk çizelgesi U CC =3-3,6 V + R 3 100W Y R 1 10 k NPN 10 k NPN R 2 U CC =3-3,6 V R 3 R 1 NPN 10 k 10 k R 2 NPN + 100W Y U CC =3-3,6 V + R 2 10 k R 1 NPN 100W Y Þekil 5.5: RTL serisi ND kapýsý ve doðruluk çizelgesi Þekil 5.6: RTL serisi NND kapýsý ve doðruluk çizelgesi Þekil 5.7: RTL serisi NOT kapýsý ve doðruluk çizelgesi 2. RTL (Resistor-Transistor Logic, Direnç-Transistör Lojik) Direnç ve transistör kullanýlarak yapýlmýþ entegre türüdür. u tip entegreler, 3-3,6 volt gerilimle çalýþýr. Kodlanmasý 700 ve 900'lü sayýlarla baþlar. 700 ile kodlanmýþ RTL entegreler 0 ile 70 C arasýnda çalýþabilir. 900'le kodlanmýþ RTL entegreler ise -55 C ile +120 C arasý sýcaklýklarda çalýþabilir. Örneðin 703, 0 C ile 70 C arasýnda çalýþabilen 3 giriþli bir OR (VEY) kapý entegresidir. 903 ise, -55 C ile +120 C arasý sýcaklýklarda çalýþabilen 3 giriþli bir OR (VEY) kapý entegresidir. Yukarýda verilen 5 þekilde, OR, NOR, ND, NND ve NOT lojik kapýlarýnýn direnç ve transistör kullanýlarak yapýlmýþ þemalarý ve doðruluk çizelgeleri görülmektedir. Not: RTL serisi entegreler uygulama alanýndan kalkmýþtýr. 3. DTL (Diode - Transistor Logic, Diyod - Transistör Lojik) DTL tipi lojik entegreler, 830 ve 930 sayýlarýyla kodlanmýþtýr. 830 ile kodlanmýþ DTL entegreler 0 ile 70 C arasýnda, 930'la kodlanmýþ DTL entegreler ise -55 C ile +120 C arasý sýcaklýklarda çalýþabilir. Þekil 5.8'de DTL serisi NND kapýsý verilmiþtir. Not: DTL serisi entegreler uygulama alanýndan kalkmýþtýr. 39

47 + U CC =5 V R 1 10 k 220W R 2 D 1 D 3 NPN Y 5 k R 3 D 2 4. HTL (High Threshold Logic, Yüksek Eþikli Lojik, Yüksek Gürültü aðýþýklýðýna Sahip Lojik) HTL serisi entegreler basit olarak DTL NND kapý devresinde D 3 diyodu yerine zener diyod baðlanarak elde edilir. HTL grubu entegrelerin çalýþma gerilimi 15 V tur. u elemanlar 660 sayýsýyla kodlanmýþtýr. Endüstride çeþitli elektromekanik (kontaktör, röle vb.) aygýtlarýn kontrol devrelerinde kullanýlacak mantýk devrelerinin, ortamda mevcut elektriksel gürültüden (manyetik alan) en az etkilenmeleri için, gürültü emniyet paylarýnýn büyük olmasý gerekir. u uygulama için geliþtirilmiþ olan entegre grubu HTL ailesidir. Þekil 5.9'da HTL teknolojisijle üretilmiþ NND kapýsý görülmektedir. Þekil 5.8: DTL serisi NND kapýsý ve doðruluk çizelgesi Þekil 5.9: HTL teknolojisiyle yapýlmýþ NND kapýsý 5. TTL (Transistor-Transistor Logic, Transistör-Transistör Lojik) Günümüzde en yaygýn olarak kullanýlan dijital entegre grubudur. TTL ailesinin besleme gerilimi + 5 V tur. 0,25 V luk gerilim deðiþimi çalýþmayý olumsuz etkilemez. TTL serisi entegrelerin giriþine uygulanan gerilim 0 ile 0,8 V arasýnda olduðunda kapý giriþi bu deðeri 0 olarak algýlar. Kapýnýn giriþine gelen gerilimin deðeri 2 ile 5 V arasý bir deðerde ise entegre bunu 1 olarak algýlar. TTL ailesi endüstriyel ve askerî amaçlý olmak üzere iki modelde üretilir. Endüstriyel amaçlý TTL kapýlar 74xx ile, askerî amaçlý TTL kapýlar ise 54xx ile kodlanmýþtýr. 74xx serisi TTL entegreler 0 ile 70 C arasýnda çalýþabilirken, 54xx serisi TTL entegreler -55 C ile +125 C arasý sýcaklýklarda çalýþabilir. TTL ilesi 7 lt Gruba yrýlmaktadýr I. Standart TTL, II. Düþük güçlü TTL, III. Yüksek güçlü TTL, IV. Schottky (þotki) TTL, V. Düþük güçlü schottky TTL, VI. Ýleri (geliþtirilmiþ) schottky TTL, VII. Düþük güçlü geliþtirilmiþ schottky TTL Not: TTL ailesi, entegre parametreleri açýklandýktan sonra geniþ olarak anlatýlacaktýr. 40 D 1 D 2 R 1 +15V R 2 T 1 R 3 6,9 V Y T 2 zener diyod R 4

48 6. ECL (Emitter-Coupled Logic, Emiter Kuplajlý Lojik) ECL ailesi çok yüksek hýz istenen dijital devrelerde kullanýlýr. ECL ailesi hýzlýdýr ancak güç harcamalarý ve gürültü baðýþýklýðý bakýmýndan diðer ailelere oranlara en kötü olan entegre grubudur. ECL grubu entegrelerin bir diðer özelliði ise OR ve NOR fonksiyonlarýný ayný anda gerçekleþtirebilmesidir. Yani bu tip kapý entegrelerinde iki çýkýþ ucu bulunur. (Þekil 5.10'da OR ve NOR çýkýþý veren kapýnýn ECL devresi ve sembolü verilmiþtir.) ECL serisi entegrelerin üretimi 1962 yýlýndan baþlamýþtýr. O zamandan bu yana ECL entegre yapýmýnda çeþitli geliþmeler olmuþ ve bu geliþmeler sonucunda 4 ana ECL alt grubu ortaya çýkmýþtýr. ECL ailesinin alt gruplarý þunlardýr: a. 8 Nanosaniye (ns) ECL lt Grubu MECL I olarak da bilinir. 300 ve 350'li sayýlarla kodlanmýþlardýr. u alt gruptaki devreler kapý baþýna 8 ns gecikmeye ve 30 MHz hýza sahiptirler. Kapý baþýna harcanan güç 35 miliwatt dolayýndadýr. b. 4 Nanosaniye ECL lt Grubu u alt grubun diðer bir adý da MECL II'dir. u seri, MECL I'in geliþtirilmiþidir. u alt gruptaki devreler kapý baþýna 4 ns gecikmeye, 75 MHz hýza ve 22 mw güç harcamasýna sahiptirler ve 1200'lü sayýlarla kodlanmýþlardýr. c. 2 Nanosaniye ECL lt Grubu u alt gruptaki devreler, kapý baþýna 2 ns gecikmeye, 125 MHz hýza sahiptirler. Kapý baþýna harcanan güç 25 mw týr. u grubun bir diðer adlandýrýlýþý da ECL þeklindedir. ECL alt gruplarý içinde en yaygýn olarak bu grup kullanýlýr. 2 nanosaniyelik ECL grubu entegreler 10000'li sayýlarla kodlanmýþtýr. d. 1 Nanosaniye ECL lt Grubu MECL III olarak da bilinir. lt gruplar içinde en çok güç harcamasý olan kapý ailesidir. una karþýlýk kapý baþýna gecikme 1 ns, hýz, 400 MHz dir. 7. MOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor Logic, Tamamlamalý Metal Oksit Yarý Ýletken Lojik) u grup, 1970'li yýllarýn baþýnda bulunmuþtur. Yapým tekniði açýsýndan diðer gruplardan W 50 k 50 k 50 k 50 k NOR OR U CC2 = þase 245 W 4,7 k 907 W 6,1 k U EE = -5,2 V Þekil 5.10: ECL serisi OR, NOR kapýsý D 1 D 2 U CC1 4,98 k OR NOR

49 farklýdýr. CMOS grubu için MOS yapým tekniði kullanýlmýþtýr. MOS, alan etkili transistör (FET) üretiminde kullanýlan bir teknolojidir. FET'ler G uçlarýna uygulanan gerilime göre D-S uçlarý arasýndaki kanalý daraltýp geniþleterek akým kontrolü yaparlar. (Þekil 5.11'de FET'in yapýsý verilmiþtir.) MOS teknolojisiyle üretilmiþ entegreler diðerlerine göre daha az yer kaplamaktadýr. MOSFET transistörler þekil 5.12 ve 5.13'te görüldüðü gibi, azaltan ve çoðaltan kanallý olmak üzere iki tipte yapýlýrlar. u elemanlarda G ucu silisyum oksit ve silisyum nitrat adlý iki ince tabakayla yarý iletkenden yalýtýlmýþtýr. u sayede G ucu hiç akým çekmez Yani bu elemanlar 'gerilim' kontrollüdür. CMOS tipi entegrelerin üretimi TTL entegrelerinin üretiminden daha basittir. yrýca bu serideki entegreler TTL'den daha ucuzdur. D D G S G S Þekil 5.11: FET'lerin yarý iletken yapýsý D G S P tipi taban Þekil 5.12: zaltan kanallý MOSFET'lerin yapýsý a. MOSFET'li Lojik Kapý Örnekleri I. MOSFET'li NOT (DEÐÝL) Kapýsý giriþine 0 uygulandýðýnda N kanallý MOSFET kesimde, P kanallý MOSFET ise iletimde olacaðýndan çýkýþta 1 görülür. giriþi 1 olduðunda ise, bu kez, P kanallý MOSFET kesimde, N kanallý MOSFET iletimde olacaðýndan çýkýþ '0' olur. Þekil 5.14'e bakýnýz. II. MOSFET'li NND (VEDEÐÝL) Kapýsý ve giriþi 0 olduðunda T 1 ve T 2 MOSFET'leri iletime geçer ve Y çýkýþý 1 olur. ve giriþi 1 olduðunda T 3 ve T 4 MOSFET'leri iletime geçer ve Y çýkýþý 0 olur. Þekil 5.15'e bakýnýz. silisyum oksit silisyum nitrat Þekil 5.13: Çoðaltan kanallý MOSFET'lerin yapýsý D G P tipi taban +U DD +3-18V Þekil 5.14: MOS-FET'li NOT kapýsý S D D S P kanallý MOSFET Y N kanallý MOSFET S metal 42

50 N kanallý MOSFET T 3 +U DD +3-18V T 1 P kanallý MOSFET T 2 P kanallý MOSFET T 4 Y N kanallý MOSFET P kanallý MOSFET +U DD +3-18V T 1 T 2 Y N kanallý MOSFET N kanallý MOSFET T 3 T 4 P kanallý MOSFET Þekil 5.15: MOSFET'li NND kapýsý ve doðruluk çizelgesi Þekil 5.16: MOSFET'li NOR kapýsý ve doðruluk çizelgesi III. MOSFET'li NOR (VEYDEÐÝL) Kapýsý ve giriþi 0 olduðunda T 1 ve T 2 MOSFET'leri iletime geçer ve Y çýkýþý 1 olur. ve giriþi 1 olduðunda T 3 ve T 4 MOSFET'leri iletime geçer ve Y çýkýþý 0 olur. (Þekil 5.16'ya bakýnýz.) b. CMOS Serisi Entegrelerin azý Özellikleri I. Güç harcamasý çok düþüktür. u deðer, kapý baþýna 0,01 mw düzeyindedir. II. esleme gerilimi oldukça esnektir. 3 V ile 15 V arasýnda bir deðer seçilebilir. u gerilim deðerleri CD40xx ve CD40xx tipi CMOS entegreler için 3-18 V arasýnda olabilir. CMOS serisinde besleme gerilimiyle devrenin çalýþma hýzý arasýnda doðru orantý vardýr. III. Gürültü emniyet payý oldukça yüksektir. u özelliðiyle HTL grubundan sonra en yüksek gürültü baðýþýklýðý özelliði taþýr. IV. Yüksek frekanslarda çalýþmasý iyi deðildir. u nedenle 5 MHz den yüksek frekanslarda çalýþtýrýlmaz. V. Gecikmesi (propogation delay) fazladýr. Yüksek besleme geriliminde dahî gecikme 50 ns dolayýndadýr. VI. Giriþ gerilimi U DD (besleme) gerilimini aþmamalýdýr. (4049 ve 4050 entegreleri hariç.) VII. CMOS ve TTL serisi entegrelerde kullanýlmayan giriþlerin tümü (+) ya da (-) beslemeye baðlanmalýdýr. u baðlantýlar yapýlmadýðý zaman entegrenin çalýþmasý kararsýzlaþmakta ve elemanýn çektiði akým artmaktadýr. VIII. esleme yokken entegrenin giriþine sinyal (akým) uygulanmamalýdýr. IX. CMOS entegreleri FET ve MOSFET'lerle yapýldýðýndan giriþ empedenslarý yüksektir. Elle dokunulduðunda, statik elektrik deþarjý (boþalmasý) olur. X. Karakteristik deðerler U DD gerilimine baðlýdýr. esleme gerilimi arttýkça güç kaybý artmakta, propagasyon (yayýlým) gecikmesi azalmaktadýr. c. MOS ve CMOS Entegreler Kullanýlýrken lýnmasý Gereken Önlemler MOS ve CMOS elemanlar elektrostatik yüklere karþý çok hassastýr. u nedenle insan bedeninde toplanan elektrostatik yükler bu elemanlarý bozabilir. yrýca, bunlarýn giriþ dirençleri çok yüksek olduðundan statik elektrik, giriþ katýný bozabilmektedir. Üretim anýnda statik elektriðe karþý koruyucu devreler eklenmiþse de çoðu zaman bu yeterli olmamaktadýr. CMOS elemanlar antistatik kaplarda saklanmalý ve taþýnmalýdýr. CMOS elemanlar plastik sünger, köpük ya da plastik raylar içerisinde korunmalýdýr. 43

51 ir devrede kullanýlmadýðý ya da iletken köpükte saklanmadýðý zaman, ayaklarý aþaðýda olacak biçimde alüminyum levha üzerine konulmalýdýr. Lehimlemede kullanýlan havya ve el aletleri topraklý olmalýdýr. CMOS elemanlar topraklanmýþ masaya konulmalýdýr. Devreyi kuran kiþi bedenini topraklamalýdýr. (yak ve kol bileði topraða baðlanmalýdýr.) Naylon ya da diðer statik elektrik üreten maddeler CMOS ile temas ettirilmemelidir. Fýrça ve sprey ile temizlik yapýlmamalýdýr. Devrede elektrik varken söküp takma yapýlmamalýdýr. d. CMOS Entegrelerle Ýlgili Ek ilgiler CMOS serisi dijital entegreler 40xx'li ve 74Cxx (54Cxx)'li sayýlarla kodlanýr. 74Cxx (54Cxx)'li CMOS entegreler National firmasý tarafýndan geliþtirilmiþ olup 74xx (54xx)'li TTL entegrelerle birlikte kullanýlmak üzere üretilmiþtir. 40xx'li ve 74Cxx'li CMOS devreler arasýndaki fark, 74Cxx'li entegrelerin çýkýþýna çýkýþ kapasitesini (fan out) artýrýcý transistör konulmuþ olmasýdýr. u nedenle 74Cxx'li entegreler 40xx'li entegrelerden daha fazla güç harcarlar. Hem TTL ve hem de CMOS dijital entegreler çok yaygýn olarak kullanýldýklarýndan, bazen bu iki entegrenin birbirini sürmesi (tetiklemesi) gerekebilir. u durumda iki entegre grubunu birbirine baðlamak için þekil 5.17 ve þekil 5.18'de verilen baðlama yöntemleri kullanýlýr. CMOS serisi entegreler sadece düþük güçlü TTL entegreleri sürebilir. 8. I 2 L (Integrated Injection Logic, Entegre Enjeksiyonlu Lojik) En son bulunan lojik kapý ailesidir. Daha çok büyük ölçekli (LSI) entegrelerde kullanýlýr. azý küçük farklar olmasýna raðmen çalýþma ilkesi RTL ailesine çok benzer. I 2 L ilesininin RTL'den Farklý Yönleri I. Kolektör direnci yerine PNP transistör kullanýlmýþtýr. II. eyz ucunda direnç yoktur. III. Çok kolektörlü transistörler kullanýlmýþtýr. Þekil 5.19'da I 2 L ailesinde kapýlarýn yapýlýþý basit olarak gösterilmiþtir. Devrede 1,5 V luk besleme gerilimine baðlý T 1 transistörü beyz devresini oluþturur. T 2 transistörü çýkýþlar için birden çok kolektöre sahiptir. I 2 L ailesi ile kompleks (karmaþýk) dijital fonksiyonlar için bir yonga (chip) üzerine daha çok devre yerleþtirilmesi mümkündür. CMOS + 5 V TTL Þekil 5.17: CMOS kapý entegresinin TTL kapý entegresine baðlanýþý TTL + 5 V 2.2 k CMOS Þekil 5.18: TTL kapý entegresinin CMOS kapý entegresine baðlanýþý giriþ + T 1 V = 1,5 V T 2 çýkýþlar Þekil 5.19: I 2 L ailesinin yapýsýnýn basit olarak gösterilmesi C. Entegrelerde Kullanýlan azý Kýsaltmalarýn nlamlarý C: CMOS L (low power TTL logic): TTL'nin alt ailesi S (schottky TTL logic): TTL'nin alt ailesi 44

52 LS (low power schottky TTL logic): TTL'nin alt ailesi, düþük güçlü LS (advanced low power schottky): TTL lojiðin alt ailesi H (high speed TTL logic): TTL'nin alt ailesi HCT (high speed CMOS logic): CMOS ailesinden olup TTL giriþlidir. D. Lojik Entegre Parametreleri Lojik entegre parametresi kavramýndan belli bir teknolojiye göre üretilmiþ olan entegrelerin çalýþma özellikleri anlaþýlýr. U IHmaks U IHmin U ILmaks '1' bölgesi belirsiz (kararsýz) bölge 5 V 2 V 0,8 V U IHmaks U IHmin U ILmaks '1' bölgesi belirsiz (kararsýz) bölge çalýþma gerilimine baðlý 3,5 V 1,5 V 1. Lojik Gerilim Seviyeleri Lojik bir sinyalde 0 ve 1 seviyelerini temsil eden gerilim deðerleridir. 1 seviyesinin high (H) ve 0 seviyesinin low (L) ile gösterildiðini kabul edersek, gerilim seviyeleri þekil 5.20'deki deðerlere sahip olur. U OHmaks U OHmin U OLmaks '0' bölgesi TTL (giriþ) '1' bölgesi belirsiz (kararsýz) bölge '0' bölgesi 5 V 2,4 V 0,4 V U OHmaks U OHmin U OLmaks '0' bölgesi CMOS (giriþ) '1' bölgesi belirsiz (kararsýz) bölge '0' bölgesi çalýþma gerilimine baðlý 3,5 V 1,5 V Þekil 5.20'de kullanýlan kýsaltmalarýn anlamlarý þöyledir: TTL (çýkýþ) CMOS (çýkýþ) Þekil 5.20: TTL ve CMOS entegrelerinin giriþ ve çýkýþ gerilim seviyeleri U IHmaks : Giriþin 1 olmasý için uygulanabilecek en yüksek gerilim seviyesi, U IHmin : Giriþin 1 olmasý için uygulanabilecek en düþük gerilim seviyesi, U ILmaks : Giriþin 0 olmasý için uygulanabilecek en yüksek gerilim seviyesi, U OHmaks : Çýkýþýn 1 olmasý için olabilecek en yüksek gerilim seviyesi, U OHmaks : Çýkýþýn 1 olmasý için olabilecek en düþük gerilim seviyesi, U OLmaks : Çýkýþýn 0 olmasý için olabilecek en yüksek gerilim seviyesi, U OHmin : Çýkýþýn 1 olmasý için gereken en düþük gerilim seviyesidir. 2. Yayýlým Gecikmesi ve Hýz (Propogation Delay and Speed) ir kapý ya da flip-flop devresinin giriþlerine uygulanan sinyal ile bu giriþlere uygun olarak çýkýþta belirmesi gereken lojik deðerin oluþmasý arasýnda geçen zaman olarak tanýmlanýr. u kavram nanosaniye (ns) olarak belirtilir. Örneðin NOT (DEÐÝL) kapýsýnýn yayýlým gecikmesi 10 ns olarak tanýmlanmýþ olsun. u demektir ki; NOT kapýsýnýn giriþine 1 uygulandýktan 10 ns sonra çýkýþta 0 oluþacaktýr. Yayýlým gecikmesi ne kadar küçük olursa o kadar iyidir. CMOS serisi entegrelerin yayýlým gecikmesi TTL ailesinden daha fazladýr. una göre TTL entegreler CMOS entegrelerden daha hýzlýdýr. Ýþte bu nedenle sayýcý, kronometre, dijital saat vb. devrelerin yapýmýnda TTL serisi entegreler yeðlenir. Entegrelerde hýz ise yayýlým gecikmesiyle doðrudan ilgilidir. Hýz, MHz birimiyle ifade edilir. Örneðin bir flip-flopun hýzý 20 MHz denildiðinde, söz konusu elemanýn hata yapmadan en çok 45

53 20 MHz lik bir sýklýkta tetiklenebileceði anlaþýlýr. 3. Gürültü aðýþýklýðý / Sýnýrý (Noise Immunity / Margin) Lojik devre çalýþýrken entegrenin etkilenebileceði en büyük gürültü seviyesine gürültü baðýþýklýðý denir. Endüstriyel aygýtlardan (motor, trafo, röle vb.) gelen istenmeyen elektriksel parazitler (manyetik alanlar) lojik kapý entegrelerin çalýþma sistemini bozabilir. Ýþte lojik kapý entegrelerinin normal çalýþma düzenini bozmayan maksimum elektriksel gürültüye gürültü sýnýrý denir. Gürültü sýnýrý kavramý milivolt (mv) cinsinden ifade edilir. CMOS entegrelerin gürültü baðýþýklýðý TTL entegrelerden çok yüksektir. Yani bu elemanlar daha yüksek deðerli dýþ etkilere (parazit) dayanabilirler ve hata yapmazlar. 4. Güç Harcamasý (Power Dissipation) ir lojik kapýnýn harcadýðý güç miktarýdýr. u deðer miliwatt (mw) cinsinden ifade edilir. Lojik kapý entegrelerinin hýzý ile harcadýðý güç doðru orantýlýdýr. Gruplardan birindeki bir devre, diðer bir grupdaki eþ devreden daha çok güç harcýyorsa genellikle daha hýzlý (yayýlým gecikmesi daha kýsa) demektir. 5. Çýkýþ Kapasitesi (Fan Out) Normal çalýþma koþullarýnda bir lojik kapýnýn çýkýþýna baðlanabilen lojik kapý sayýsýný belirtir. Örneðin standart TTL entegrelerde çýkýþ kapasitesi 10'dur. una göre çýkýþ kapasitesi 10 olan bir kapý ile 10 adet ayný özellikte kapýnýn giriþine tetikleme yapýlabilir. ir kapýnýn çýkýþýna belirlenenden çok kapý baðlanýrsa devre hatalý çalýþýr. ir kapý ile daha fazla kapý giriþi tetiklenmek istendiðinde TMPON (UFER) kapýlarý kullanýlýr. (azý uygulamalarda sürücü kapýya paralel olarak ikinci bir kapý baðlanýr.) 6. Giriþ Kapasitesi (Fan In) Lojik devrelerde giriþe baðlanacak kapýlarýn da belirli sayýda olmasý gerekir u sayý kataloglarda fan in olarak belirtilir. Lojik kapýnýn giriþine baðlanan kapý sayýsý katalogda belirtilen adetin üzerine çýkarsa devre hatalý çalýþýr. 7. esleme Voltajý (Power Supply Voltage) Entegrenin besleme gerilimini belirler. u deðer her seride farklý olmaktadýr. En yaygýn olarak kullanýlan TTL serisi entegrelerin besleme gerilimi 5 V, CMOS serisi entegrelerin besleme gerilimi ise 3-18 V arasýndadýr. 8. Hýz-Güç Üretimi (Speed-Power Product) Dijital entegreler baþlangýçtan beri düþük yayýlým hýzý ve küçük güç harcamasý özellikleriyle tanýmlanýrlar. Lojik entegre aileleri çok deðiþik hýz-güç harcamasý oranýna sahiptirler. u nedenle dijital entegreleri kýyaslamada kullanýlacak özelliklerden birisi hýz-güç üretimi olarak adlandýrýlan ve kapý yayýlýmý gecikmesi ile kapý güç harcamasýnýn çarpýmýndan elde edilen deðerdir. Örneðin, bir entegrede yayýlým gecikmesi 10 ns ve ortalama güç harcamasý 50 mw ise: Hýz-güç üretimi = 10 ns.50 mw = 50 pikowattsaniye (pws) olarak bulunur. Dijital entegrelerin seçiminde düþük hýz-güç tüketimi olanlar tercih edilir. 46

54 9. Pals Frekansý (Clock Frequency) Dijital devrenin giriþine uygulanacak tetikleme palsinin MHz cinsinden frekansýný belirler. u deðer her entegre ailesinde farklý olmaktadýr. E. Ýyi ir Lojik Kapý Entegresinde ulunmasý Gereken Özellikler I. Hýzlý çalýþmalýdýr. II. Güç harcamasý çok az olmalýdýr. III. Fiyatý ucuz olmalýdýr. IV. Sýcaklýk deðiþmelerinden az etkilenmelidir. V. Dýþ manyetik alanlardan (elektriksel parazitlerden) fazla etkilenmemelidir. F. TTL Lojik Entegrelerinin lt Gruplarýnýn Özellikleri TTL lojik entegreleri dijital elektronik sistemlerde en yaygýn kullaným alanýna sahiptir. TTL serisi entegreler birbirinden küçük farklarla ayrýlan ve deðiþik özellikler gösteren alt gruplar hâlinde üretilmektedirler. 1. Standart TTL Yapýlý Entegreler (74xx) En yaygýn olarak kullanýlan TTL alt grubudur. u entegrelerin kapý baþýna güç tüketimi 10 mw, yayýlým gecikmesi 10 ns, maksimum hýz 35 MHz dir. Þekil 5.21'de verilen standart TTL NND kapýsýnda giriþlerden birisi ya da ikisi 0 olduðunda, T 1 iletime geçer. T 2 'nin beyz ucu T 1 üzerinden 0'a baðlanýr. u nedenle T 3 'te kesime gider. Çýkýþ, Y = 1 olur. u devrede çýkýþ gerilimi T 4 transistörünün C-E uçlarý arasýndaki gerilim ve R 4 üzerindeki U R4 gerilim düþümü nedeniyle yaklaþýk 3,5 V olur. Her iki giriþ 1 yapýldýðýnda T 1 kesimde T 2 iletimde çalýþýr. T 3 iletime ve T 4 kesime girer. Çýkýþ 0 olur. 4 k 1 k 1,6 k Þekil 5.21: Standart TTL NND kapýsýnýn yapýsý R W Y Þekil 5.22: Ýki emiterli transistörün yapýsý 40 k 500 W 20 k 12 k Y 2. Düþük Güçlü TTL Yapýlý Entegreler (74Lxx) Þekil 5.23: Düþük güçlü TTL NND kapýsýnýn yapýsý Þekil 5.21'deki devrenin þekil 5.23'teki gibi deðiþtirilmesiyle düþük güç tüketen TTL alt grubu elde edilmiþtir. Þekil 5.23'teki devrede görülebileceði gibi tüm dirençlerin deðeri büyütülerek kapýnýn daha az akým çekmesi 47

55 saðlanmýþtýr. yrýca D 1 diyodu da kaldýrýlmýþtýr. u tip entegrelerde güç harcamasý kapý baþýna 1 mw a düþmüþ, ancak gecikme (1 kapý için) 33 ns ye yükselmiþtir. yrýca maksimum hýz 3 MHz e inmiþtir. Görüldüðü gibi, dijital kapý entegrelerinde güç harcamasýyla hýz arasýnda doðru orantý vardýr. 3. Yüksek Güçlü TTL Yapýlý Entegreler (74H Serisi) Þekil 5.24'te verilen yüksek güçlü TTL entegrede tüm direnç deðerleri küçültülmüþ ve T 3 ile T 4 transistörleri darlington baðlanarak T 4 'ün durum deðiþtirme hýzý yükseltilmiþtir. Yüksek güçlü TTL'de kapý baþýna güç harcamasý 22 mw, gecikme 6 ns ve hýz 50 MHz dir. Devrede giriþlere baðlanmýþ olan D 1 ve D 2 diyodlarý koruma amacýyla konulmuþtur. u diyodlar, devre yüksek hýzda çalýþýrken oluþacak distorsiyonlarý önlerler. 4. Schottky (Þotki) TTL Yapýlý Entegreler (74S Serisi) Standart, 74L, 74H serisi entegrelerin tümü, kullanýlan transistörlerin doyum durumlarýnda oluþan anahtarlama yöntemlerini kullanýrlar. u durum transistörün doyum-kesim durum deðiþimi anýnda bir Þekil 5.24: Yüksek güçlü TTL NND kapýsýnýn yapýsý zaman gecikmesine neden olur. u, devrenin anahtarlama (aç-kapa) hýzýný sýnýrlar. 74S serisi TTL devre, transistörün tam olarak kesime gitmesini engelleyerek zaman gecikmesini azaltýr. Þekil 5.25'te verilen schottky TTL yapýlý NND kapýsýnda T 6 dýþýndaki tüm transistörlerde -C arasýna schottky diyodu baðlanmýþtýr. u sayede, söz konusu transistörlerin kesimden doyuma ve doyumdan kesime geçiþ süreleri kýsaltýlmýþ ve kapýnýn hýzý artýrýlmýþtýr. Schottky TTL serisinde kapý baþýna güç harcamasý 19 mw, gecikme 3 ns ve hýz 125 MHz dir k 160 W 58 W 470 W 4 k 2,8 k 160 W 58 W 470 W 3,5 k 4 k T 3 Þekil 5.25: Schottky TTL NND kapýsýnýn yapýsý Y Transistörün -C uçlarý arasýna schottky diyodu baðlanýrsa elemanýn çalýþma hýzý artar. -C arasýna schottky diyod baðlý transistörün sembolü

56 Ek ilgi Schottky (Þotki) Diyod Düþük gerilim, yüksek akýmlý güç kaynaklarýyla C/DC dönüþtürücüde, radar sistemlerinde, karýþtýrýcý ve dedektör devrelerinde kullanýlan diyoddur. u elemanda yarý iletken olarak N tipi silisyum kullanýlýr. Molibden, platin krom ya da tungsten gibi farklý metallerden katkýlama yapýlýr. Schottky diyod, nokta temaslý diyoda göre daha saðlam bir yapý arz etmektedir. u elemanýn eþ deðer devresi ideal diyoda paralel baðlanmýþ kondansatöre benzetilebilir. 5. Düþük Güçlü Schottky TTL Yapýlý Entegreler (74LS Serisi) u seride dirençler schottky TTL'dekinden daha yüksektir. yrýca giriþ transistörü yerine schottky diyodlar kullanýlmýþtýr. u alt grupta kapý baþýna güç harcamasý 2 mw, gecikme 10 ns, hýz ise 35 MHz dir. Düþük güçlü schottky TTL güç tüketiminin az olmasýnýn istendiði yerlerde kullanýlýr. 6. Ýleri (Geliþtirilmiþ) Schottky TTL Yapýlý Entegreler (74S Serisi) u serideki lojik kapý entegreleri TTL serisi entegrelerin en hýzlýsýdýr. 74S serisi lojik entegreler yeni bulunmuþ olduklarýndan piyasada yaygýn olarak bulunmazlar. 7. Düþük Güçlü Geliþtirilmiþ Schottky TTL Yapýlý Entegreler (74LS Serisi) 74LS serisi entegrelere göre hýz ve güç tüketimi açýsýndan üstündürler. TTL ailesi içinde en düþük hýz-güç oranýna sahiptirler. unlarda kapý baþýna güç tüketimi 1 mw düzeyindedir. 74LS serisi lojik entegreler yeni bulunmuþ olduklarýndan piyasada yaygýn olarak bulunmazlar. ncak gün geçtikçe diðer kapýlarýn yerine geçmektedirler. G. TTL Serisi Lojik Kapý Entegreleriyle Ýlgili Ek ilgiler TTL grubu 74xx ve 54xx sayýlarýyla kodlanýr. 54xx þeklindeki kodlama -55 C ile +125 C arasýnda çalýþabilen TTL'ler için, 74xx þeklindeki kodlama ise 0 C ile +70 C arasýnda çalýþabilen TTL'ler için kullanýlýr. 1. TTL Serisinde lt Gruplarýn Kodlanmasý -74xx (54xx): Standart TTL, -74Lxx (54Lxx): Düþük güçlü TTL, -74Hxx (54Hxx): Yüksek güçlü TTL, -74Sxx (54Sxx): Schottky TTL, Þekil 5.26: Schottky diyodun eþ deðer devresi k 8 k 470 W D C 4 k 3 k Þekil 5.27: Düþük güçlü schottky TTL NND kapýsýnýn yapýsý 200 W çýkýþ

57 -74LSxx (54LSxx): Düþük güçlü schottky TTL, -74Sxx (54Sxx): Geliþtirilmiþ schottky TTL, -74LSxx (54LSxx): Düþük güçlü geliþtirilmiþ schottky TTL Örnekler: 7490: Standart desimal (onlu) sayýcý entegresi 74L90: Düþük güçlü desimal sayýcý entegresi 74LS90: Düþük güçlü schottky desimal sayýcý entegresi kullanýlan uçlar 1 k +5 V 2. TTL Serisi Entegrelerde oþ Kalan Giriþ ve Çýkýþlar TTL entegrelerde herhangi bir giriþ boþta ise, yani, þase ya da artý uca baðlanmamýþsa, bu kapý giriþi 1 durumundaymýþ gibi davranýr. u durumda eleman normal görevini yapamaz. u nedenle, hassas çalýþma yapan lojik devrelerde boþta kalan uçlar, ND ve NND kapýlarýnda þekil 5.28'de görüldüðü gibi +5 V'a, OR ve NOR kapýlarý ise þaseye (-) baðlanýr. 3. TTL Serisi Entegrelerde Tetikleme Sinyalinin Þekli TTL entegrelerine uygulanan kare þeklindeki tetikleme sinyallerinin yükselme ve düþme süreleri çok kýsa olmalýdýr. Tetikleme sinyalinin düþme ve yükselme süresi 1ms den daha büyük olursa kapý çýkýþýnda osilasyonlar görülebilir. Flip flop, osilatör ve sayýcý vb. gibi devrelerde, osilasyon hatalý çalýþmaya neden olabilir. Yavaþ yükselen ve düþen sinyaller devrede schmitt tetikleyicisi kullanýlarak þekil 5.29'da görüldüðü gibi hýzlý yükselen ve düþen sinyal hâline getirilir. kullanýlmayan uçlar Þekil 5.28: Kullanýlmayan uçlarýn baðlanýþý iyi sinyal kötü sinyal yükselen kenar düþen kenar schmitt trigger NOT schmitt trigger çýkýþ Þekil 5.29: Hatalý ve düzgün tetikleme sinyalleri 4. kým Geçiþleri TTL serisi entegreli devrelerde sinyaller 0 konumundan 1 konumuna geçerken istenmeyen sinyal üremeleri (arklar) olabilmektedir. Özellikle totem direði olarak adlandýrýlan çýkýþlarý olan TTL entegrelerin yarattýðý arklarý (parazitik sinyal) önlemek için bir kapýya 2000 pf olmak üzere kullanýlan eleman sayýsý kadar kapasiteye sahip kondansatör þase ile artý besleme arasýna baðlanmalýdýr. 5. Koruma Diyodlarý TTL tipi entegrelerin giriþine, ters negatif gerilimden koruma amacýyla þekil 5.30'da görüldüðü gibi diyodlar baðlanýr. 6. çýk Kolektörlü (Open Collector) TTL Dijital elektronikte devre elemanlarýnýn çýkýþlarýný 50 D 1 D 2 T 1 Þekil 5.30: TTL entegre giriþlerine diyodlarýn baðlanýþý

58 þekil 5.31-a'daki gibi doðrudan birleþtirmek hatalara neden olabilir. Kapý çýkýþýndan birisi 0 konumuna geçtiðinde, kapý çýkýþlarýnýn ortak noktasý 0 olmalýdýr. Oysa þekil 5.31-a'daki devrede ortak nokta 1 konumunda kalýr. ncak her iki çýkýþ 0 olunca çýkýþ 0 olacaktýr. Ýþte bu nedenle þekil 5.31-a'daki devre ile iþlemi gerçekleþtirilemez. Þekil 5.31-a'daki devre þekil 5.31-b'deki gibi kurulursa iþlemi gerçekleþtirilir. a) b) Þekil 5.31: TTL entegre çýkýþlarýnýn baðlanýþý H. Lojik Kapý Entegrelerinin dlandýrýlmasý Dijital entegrelerin bazý özellikleri gövde üzerinde yazýlýdýr. Entegre üzerindeki yazý okunacak þekilde tutulduðunda sol tarafta çentik ya da nokta görülür. Çentik ya da noktanýn bulunduðu kýsmýn altýndaki uç (pin) birinci ayaktýr. üretici firma eleman numarasý üretici firma eleman numarasý çentik 7402 çentik DM 4013 benek 8629 benek 8732 baþlangýç ayaðý (1) tarih kodu 86: 1986 yýlý 29: 29. hafta Þekil 5.32: TTL entegrelerin ayaklarýnýn diziliþi ve entegre özelliklerinin gövde üzerine yazýlýþý baþlangýç ayaðý (1) tarih kodu 87: 1987 yýlý 32: 32. hafta Þekil 5.33: CMOS entegrelerin ayaklarýnýn diziliþi ve entegre özelliklerinin gövde üzerine yazýlýþý Entegre üzerindeki yazýlarýn anlamlarý þöyledir: DM7408N entegresinde: DM: Üretici firma (National) kodu, 74: TTL serisi (ticarî), 08: Dijital entegrenin fonksiyonu (dört adet iki giriþli ND kapýsý), N: Üretici kodu SN74LS08J entegresinde: SN: Üretici firma (Texas Instruments) kodu, 74: TTL serisi (ticarî), LS: Düþük güçlü þotki entegre, 08: Dijital entegrenin fonksiyonu (dört adet iki giriþli ND kapýsý), J: Seramik kýlýf 74xx serisi entegrelerde yukarýda açýklanan iki örnekteki gibi rakamlarýn arasýnda harflerde bulunabilir. u harfler entegrenin yapým tekniði, hýzý, güç harcamasý vb. gibi bilgileri verir. Entegrelerde iki rakamdan sonra gelen harflerin anlamlarý þunlardýr: 74Cxx: u kodlama 74 sayýsýyla baþlamasýna karþýn CMOS tipi bir entegredir. En yeni ve en geliþmiþ gruplardan biridir. Örneðin 74C00 entegresi CMOS tipi NND'dýr. 74CTxx: u seri de CMOS entegresidir. ncak, TTL deðerine sahiptir. Örnek: 74CT00. 74HCxx: 74 rakamýyla baþlamasýna karþýn CMOS tipi entegredir. Hýzý yüksektir. Uygulamada yaygýn olarak kullanýlýr. Örnek: 74HC47 51

59 74Lxx: Düþük güçlü TTL entegre 74LSxx: Düþük güçlü schottky tipi TTL entegre. Hem hýzlý çalýþýr hem de az güç tüketir. Ýlk yýllarda üretilen CMOS serisi lojik kapýlarýn tümü 40 ile baþlýyordu. Örneðin 4017, 4027 vb. gibi. Günümüzde TTL uyumlu CMOS entegreler de üretiliyor ve bunlar da 74 rakamýyla baþlýyorlar. u tür entegrelerin hangi seriye dâhil olduklarý kullanýlan bazý harflerden anlaþýlabilmektedir. Örneðin 74 sayýsýndan sonra, C, HC, C, CT harfleri geliyorsa bu elemanýn CMOS serisine ait olduðu anlaþýlabilir. I. Lojik Kapý Entegrelerinde Çýkýþ Teknikleri Dijital devrelerin üretilmesinde kullanýlan lojik kapý entegrelerinin çýkýþlarý yapý olarak iki þekilde dizayn edilmektedir. 1. Totem pole tipi çýkýþ, 2. çýk kolektör tipi çýkýþ R 1 T 2 U CC = + 5 V R 3 1. Totem Pole Tipi (Yukarý Çekici) Çýkýþ u yöntemde þekil 5.34'te görüldüðü gibi iki transistör kullanýlýr. Giriþteki lojik sinyalin durumuna göre bu transistörlerin biri iletimde, öteki kesimde çalýþýr. Çýkýþ gerilimi olarak U CC üreteci kullanýlýr. u da entegrenin besleme gerilimidir. Devrede T 2 transistörü iletimde, T 3 transistörü kesimdeyken çýkýþ 1 olur. Y çýkýþýndaki +5 V luk gerilim kullanýlarak bir eleman (lâmba, röle vb.) sürülebilir. T 2 transistörü kesimde, T 3 transistörü iletimde olduðunda ise çýkýþ '0' olur. u durumda çýkýþ þase (eksi) gibi kullanýlarak akým geçirilebilir. T 1 Y T 3 R 2 Þekil 5.34: Totem pole tipi çýkýþ U CC = + 5 V R 1 2. çýk Kolektör Tipi Çýkýþ Y u yöntemde þekil 5.35'te görüldüðü gibi çýkýþtaki transistörün kolektör ucu boþ býrakýlmýþtýr. Dolayýsýyla kapý T 2 giriþlerindeki lojik deðerlere göre çýkýþta otomatik olarak T 1 lojik 0 ya da lojik 1 deðerleri oluþmaz. Y noktasýnda 1 ya da 0 deðerlerini elde edebilmek için R dýþardan bir gerilim kaynaðýnýn baðlanmasý gerekir. u 2 yapýlmazsa çýkýþta 0 ya da 1 bilgisi oluþmaz. Þekil 5.36'da açýk kolektör tipi bir entegrenin çýkýþýna Þekil 5.35: çýk kolektör tipi çýkýþ ledin baðlanýþý verilmiþtir. u devrede T 2 transistörü iletime geçtiðinde Y çýkýþý lojik 0 düzeyine (yani þaseye) gelir. Y noktasý þase seviyesinde olunca yük olarak baðlanan led çalýþýr. T 2 transistörü kesime girdiðinde ise led çalýþmaz. Devrede ledi süren akýmýn elde edildiði gerilimin bir dýþ üreteçten elde edildiðine dikkat ediniz. u sayede Y noktasý entegrenin besleme devresinden aþýrý akým çekmez. çýk kolektör tipi baðlantý sayesinde bir alýcýyý sürerken 5 volttan farklý bir gerilim kullanmak mümkündür. Þekil 5.37'de 12 V ile çalýþan bir rölenin açýk kolektör tipi bir entegreye baðlanýþý verilmiþtir. Devrede giriþe gelen 0 ya da 1 sinyaline göre T 2 transistörü iletim ya da kesimde 52

60 olur. Hemen hemen tüm kapý U CC = + 5 V + 5 V U CC = + 5 V + 12 V entegrelerinin totem pole ve açýk kolektör tipi modelleri R 1 R 3 R 1 üretilmektedir. Örneðin, TTL röle T entegresi totem pole çýkýþlý T NOT (DEÐÝL) kapýsý, TTL 1 Y T 7405 entegresi ise açýk kolektör 2 T 2 R 2 tipi çýkýþ baðlantýlý NOT kapýsý R olarak üretilmiþtir. 2 Entegre kataloglarýnda açýk kolektör tipi entegrelerin sembollerinin üzerinde * (asteriks) iþareti bulunur. Þekil 5.36: çýk kolektör tipi çýkýþa ledin baðlanýþý Þekil 5.37: çýk kolektör tipi çýkýþa 12 V luk rölenin baðlanýþý Uygulamada totem pole çýkýþlý entegreler daha çok kullanýlýr. Ý. Dijital Kapý Entegrelerinde Giriþ ve Çýkýþ kýmlarý Dijital entegre kataloglarýna bakýldýðýnda iki farklý giriþ ve çýkýþ akýmý belirtilir. Þimdi bunlarý inceleyelim: I IH : Lojik 1 seviyesi için giriþ akýmý. ir lojik kapýnýn giriþ uçlarýndan birine lojik 1 geldiðinde o ucun çekeceði maksimum akýmdýr. I IL : Lojik 0 seviyesi için giriþ akýmý. ir lojik kapýnýn giriþ uçlarýndan birine lojik 0 (0-0,8 V) geldiðinde o ucun çekeceði maksimum akýmdýr. I OH : Lojik 1 seviyesi için çýkýþ akýmý. ir lojik kapýnýn çýkýþý lojik 1 seviyesindeyken çýkýþtan alýnabilecek maksimum akýmdýr. I OL : Lojik 0 seviyesi için çýkýþ akýmý. ir lojik kapýnýn çýkýþý lojik 0 (0-0,8 V) seviyesindeyken çýkýþtan alýnabilecek maksimum akýmdýr. 1. Standart TTL Serisi Entegrelerin kým Deðerleri I OH (çýkýþ akýmý): 400 m I IH (giriþ akýmý): 40 m I OL (çýkýþ akýmý): 16 m I IL (giriþ akýmý): 1,6 m Standart TTL Serisinin kým Deðerlerinin Yorumlanmasý I OH (Çýkýþ kýmý): 400 m. u entegrelerin çýkýþýnda lojik 1 seviyesi varken maksimum 400 m çýkýþ akýmý alabiliriz. I OL (Çýkýþ kýmý): 16 m. Çýkýþta lojik 0 (0-0,8 V) seviyesi varken maksimum 16 m çýkýþ akýmý alabiliriz. I IH (Giriþ kýmý): 40 m. Giriþ uçlarýndan birine lojik 1 geldiðinde bu giriþ 40 m akým çeker. I IL (Giriþ kýmý): 1,6 m. Giriþ uçlarýndan birine lojik 0 geldiðinde bu giriþ 1,6 m akým çeker. 2. Düþük Güçlü Schottky TTL Serisi Entegrelerin kým Deðerleri I OH (çýkýþ akýmý): 400 m I IH (giriþ akýmý): 20 m I OL (çýkýþ akýmý): 8 m I IL (giriþ akýmý): 400 m 3. CMOS 40xx Serisi Entegrelerin kým Deðerleri I OH (çýkýþ akýmý): 400 m I IH (giriþ akýmý): 1 m I OL (çýkýþ akýmý): 400 m I IL (giriþ akýmý): 1 m 53

61 Verilen deðerlere bakýldýðýnda hem lojik 1 hem de lojik 0 seviyelerinde çýkýþ akýmlarý giriþ akýmlarýnýn 10 katý kadardýr. Örneðin, lojik 1 seviyesinde çýkýþ akýmý I OH : 400 m, buna karþýlýk giriþ akýmý I IH : 40 m deðerindedir. u nedenle, standart TTL entegrelerde bir kapýnýn çýkýþýna 10 kapý giriþi baðlanabilir. Yani bir kapý 10 kapýyý sürebilir. aþka bir deyiþle standart TTL serisinde fan out (çýkýþ kapasitesi) 10'dur. Düþük güçlü schottky TTL serisinin çýkýþ kapasitesi 20, CMOS 40xx serisinin çýkýþ kapasitesi ise dolayýndadýr. J. TTL ve CMOS Lojik Kapýlarýn irbirine aðlanýþý Dijital devrelerde hem CMOS hem de TTL birlikte kullanýlabilir. Devrenin saðlýklý çalýþabilmesi için, göz önüne alýnmasý gereken bazý önemli noktalar bilinmelidir. 1. CMOS Lojik Kapýnýn TTL Kapýyý Sürmesi CMOS serisi entegreler TTL serisi entegreleri süreceði zaman þekil 5.38'de verilen baðlantýlar yapýlýr. + 5 V + 5 V V + 5 V CMOS TTL besleme gerilimleri ayný olduðu zaman yapýlan baðlantý giriþ CMOS TTL çýkýþ besleme gerilimleri ayný olduðu zaman yapýlan baðlantý CMOS TTL çýkýþ 4049 ya da 4050 CMOS besleme gerilimleri farklý olduðu zaman yapýlan baðlantý Þekil 5.38: CMOS lojik kapýnýn TTL kapýyý sürmesi 2. TTL Lojik Kapýnýn CMOS Kapýyý Sürmesi TTL çýkýþý '0' seviyesinde CMOS'u sürerken bir sorun olmaz. TTL çýkýþý '1' seviyesindeyken gerilimi 3,6 V kadardýr. u gerilim CMOS giriþini '1'de tutmak için yeterlidir. ncak devrenin gürültü baðýþýklýðý 0,1 V a düþer. (TTL çýkýþý 3,6 V, CMOS için en az giriþ gerilimi '1' seviyesinde 3,5 V tur. 3,6-3,5 = 0,1 V kalýr.) Gürültü baðýþýklýðýný iyileþtirmek için þekil 5.39'daki gibi R direnci baðlanýr. TTL + 5 V + 5 V V R 1 10 k R R giriþ çýkýþ giriþ 1 k çýkýþ 1 k - 4,7 k CMOS R 2 besleme gerilimleri ayný olduðu zaman yapýlan baðlantý besleme gerilimleri ayný olduðu zaman yapýlan baðlantý besleme gerilimleri farklý olduðu zaman yapýlan baðlantý Þekil 5.39: TTL lojik kapýnýn CMOS kapýyý sürmesi K. TTL ve CMOS Serisi Kapýlarýn Tek Konumlu nahtar ile Tetikleniþi TTL ve CMOS serisi lojik kapýlar tek konumlu anahtarlarla tetiklendiðinde þekil 5.40'ta verilen baðlantýlar uygulanýr. Þekil 5.40-a'da anahtarý açýk iken NND kapýsýnýn giriþine R direnci üzerinden lojik 1 gider. kapatýldýðýnda ise NND'ýn giriþi 0 olur. Þekil 5.40-b'de 54

62 anahtarý açýkken NOR kapýsýnýn giriþine R direnci üzerinden lojik 1 gider. kapatýldýðýnda ise NOR'un giriþi 0 olur. Þekil 5.40-c'de anahtarý açýk iken NOR kapýsýnýn giriþine R direnci üzerinden lojik 0 gider. kapatýldýðýnda ise NOR'un giriþi 1 olur. 3,3 k 10 k R 10 k Þekil 5.40: TTL ve CMOS serisi kapýlarýn tek konumlu anahtar ile tetiklenmesi L. Schmitt Trigger (Tetikleme) Kapýsý Schmitt tetikleme devresinin iç yapýsý þekil 5.41'de görüldüðü gibidir. Ýlk anda giriþ gerilimi 0 V ya da negatif bir deðerde olsun. u durumda T 1 kesimde, T 2 ise tam iletim (doyum) durumundadýr. T 2 'nin iletimde olmasý çýkýþýn 0 V a yakýn bir deðere inmesine yol açar. Giriþ gerilimi 0 V tan itibaren yavaþ yavaþ artýrýlacak olursa belli bir U 1 deðerinde T 1 iletime, T 2 kesime gider. T 2 'nin kesimde olmasý çýkýþýn besleme gerilimi deðerine çýkmasýna yol açar. undan sonra giriþ gerilimi ne kadar artýrýlýrsa artýrýlsýn, çýkýþ geriliminde deðiþme olmaz. Giriþ gerilimi 0 V a doðru azaltýlýrsa, giriþ geriliminin belli bir U 2 deðerinde T 1 kesime, T 2 iletime geçer. Çýkýþ gerilimi 0 V düzeyine iner. Þekil 5.41'de verilen transistörlü devredeki elemanlarýn deðerini deðiþtirmek sûretiyle U 1 =U 2 yapýlabilir. U 1 ve U 2 gerilim seviyelerinin farklý olmasýna histerisiz adý U çýkýþ U 1 U giriþ verilir. u schmitt tetikleyicilerin en önemli özelliðidir. Örnek olarak schmitt tetikleyicinin çýkýþýna bir röle baðlanýp U 1 =U 2 þeklinde ayarlama yapýlacak olursa iþaret üzerine binecek gürültü vb. nedeniyle devre titreþim þeklinde bir çýkýþ verir. Oysa, U 1 ve U 2 gerilimlerinin ayný noktada olmayýp farklý noktalarda olmasý, uyarý noktasý ile uyarýyý kaldýrma noktasý arasýnda belirli bir fark yaratacaðýndan, böyle ufak deðiþmelerden devrenin etkilenmesi söz konusu olmayacaktýr. u sayede röle kontaklarý titreþmeden açýlýp kapanýr. 55 T 1 R 1 R 2 R 4 R 5 T 2 R 3 +U CC U çýkýþ Þekil 5.41: Schmitt tetikleme devresinin iç yapýsý U 2 U giriþ Þekil 5.42: Schmitt tetikleme baðlantýda gerilim deðiþimleri C 470 nf R +U CC 10 k 4093 Þekil 5.43: Lojik kapýlý schmitt tetikleme deney devresi Y

63 Schmitt tetikleme devreleri U CC alýcýnýn çok hýzlý olarak iletim ya da kesime gitmesini saðlamak için kullanýlýr. Dijital elektronik devrelerinde ise transistörlü devre yerine özel yapýlý schmitt tetikleyici kapýlar kullanýlýr. þase Þekil 5.44'te dört adet schmitt Þekil 5.44: CMOS schmitt tetikleme kapý entegresi trigger kapýsý içeren 4093 entegresinin iç yapýsý verilmiþtir. Þekil 5.43'te verilen devrenin çýkýþýna osilaskop baðlanarak gözlem yapýlacak olursa çok düzgün bir kare dalganýn oluþtuðu görülebilir. Sorular 1. RDL ND ve OR kapýlarýný çiziniz. 2. RTL NND ve NOT kapýlarýný çiziniz. 3. CMOS serisi entegrelerin beþ özelliðini yazýnýz. 4. Yayýlým gecikmesi nedir? nlatýnýz. 5. Çýkýþ kapasitesi (fan-out) nedir? çýklayýnýz. Yaygýn olarak kullanýlan TTL ve CMOS serisi lojik kapýlar 74S11, 74LS11 74LS266 NOT LS UFER LS Çizelge

64 ölüm 6: Lojik Denklemlerin Sadeleþtirilmesi. Giriþ: Karnough (karno) haritalarý 1953 yýlýnda M. Karnough tarafýndan dijital devrelerde kullanýlmak üzere ortaya konmuþtur. u yöntemle dijital devreleri en az kapý ile kurmak mümkündür. Dijital devre denklemleri boolean teoremleriyle sadeleþtirilebildiði gibi karnough haritasý yöntemiyle de en az elemanlý hâle getirilebilmektedir. Karno haritalarý iyi anlaþýlýrsa, dijital devrelerle ilgili pek çok devre kýsa sürede tasarlanabilir. Karno yönteminde kutulardan oluþan diyagramlar kullanýlýr. u yöntem genellikle "çarpýmlarýn toplamý" þeklindeki lojik denklemlerin sadeleþtirilmesinde kullanýlýr. ncak, istenirse "toplamlarýn çarpýmý" þeklindeki lojik denklemlerin sâdeleþtirme iþlemi de yapýlabilir. Karno haritasý yöntemi en çok 6 deðiþkenli lojik denklemlerin sadeleþtirilmesinde kullanýlýr. 1 deðiþkenli denklemde: 2 deðiþkenli denklemde:, 3 deðiþkenli denklemde,,, C 4 deðiþkenli denklemde,,, C, D 5 deðiþkenli denklemde,,, C, D, E 6 deðiþkenli denklemde,,, C, D, E, F giriþleri bulunur.. Deðiþken Sayýsýna Göre Karno Haritasýnýn Hazýrlanmasý Hazýrlanacak karno haritasýndaki kutu sayýsý 2 n denklemiyle bulunur. (n: Deðiþken sayýsý) 1. Tek Deðiþkenli Karno Haritasý Çizelge 6.1'de verilen tek deðiþkenli karno haritasýnda iki kutu vardýr. deðiþkeni 0 ve 1 deðerlerini almaktadýr. Kutucuklarýn sað alt köþelerinde bulunan eðik (italik) yazýlmýþ rakamlar ise haritanýn kutularýnýn sýra numarasýný göstermektedir sýra no sýra no Çizelge 6.1: Tek deðiþkenli karno haritasýnýn iki þekilde gösterilmesi 1 Not: Tek deðiþkenli karno haritasý çok basit olduðundan devre sadeleþtirme iþlemlerinde kullanýlmaz. 2. Ýki Deðiþkenli Karno Haritasý Ýki deðiþkenli karno haritasý 2 n = 2 2 = 4 kutucuktan oluþur. ve deðiþkenleri çizelge 6.2'de verildiði gibi kutucuklara yerleþir. Karno haritasýnýn üst sýrasýna deðiþkeninin aldýðý 0 ve 1 deðerleri yazýlýr. Sol yandaki sütuna ise deðiþkeninin aldýðý 0 ve 1 deðerleri yazýlýr. Çizelge 6.2-c'deki haritaya bakýlacak olursa, = 0, = 0 durumu, bu iki deðerin çakýþtýðý 0 numaralý kutucuða yazýlmýþtýr. = 0, = 1 durumu bu iki deðerin çakýþtýðý 1 numaralý kutucuða yazýlýr. ve 'nin diðer ihtimalleri de ayný kurala göre 2 ve 3 numaralý kutucuklara yazýlýr. 57

65 (a) (b) (c) Çizelge 6.2: Ýki deðiþkenli karno haritasýnýn üç farklý þekilde gösterilmesi Y =. +. ifadesini karno haritasýna yerleþtiriniz. Y = + haritasýna yerleþtiriniz.. ifadesini karno Çözüm:. deðeri haritaya yazýlýrken = 0 ve = 1 olan kutu seçilir.. deðeri yazýlýrken ise = 1 ve = 1 olan kutu seçilir Çözüm: u denklemde 'yý haritaya aktarýrken 'nýn 1 olduðu tüm kutulara 1 yazýlýr.. deðeri yazýlýrken ise = 0 ve = 1 olan kutuya 1 yazýlýr Çizelge 6.3 Çizelge Y =. +. ifadesini karno haritasýna yerleþtiriniz. Çözüm: Y =. +. ifadesini karno haritasýna yerleþtiriniz. Çözüm: Çizelge 6.5 Çizelge Üç Deðiþkenli Karno Haritasý Üç deðiþkenli karno haritasý 2 n = 2 3 = 8 kutucuktan oluþur., ve C deðiþkenleri çizelge 6.7'de verildiði gibi kutulara yerleþir.. C C C..C..C..C C..C..C..C (a) (b) Çizelge 6.7: Üç deðiþkenli karno haritasýnýn iki farklý þekilde gösterilmesi 58

66 Y =..C +..C +..C ifadesini karno haritasýna yerleþtiriniz. Çözüm: Çizelge 6.8'de görüldüðü gibi, Y =..C +..C +..C denklemi 1, 3 ve 5. kutulara yerleþmektedir. Örnek: Y = +..C +. ifadesini karno haritasýna yerleþtiriniz.. C C Çizelge Çözüm: Çizelge 6.9'da verilen haritada görüldüðü gibi, *'nýn 1 olduðu kutulara 1 yazýlýr. *..C yazýlýrken = 0, = 1, C = 1 olan kutulara 1 yazýlýr. *. yazýlýrken ise = 1 ve = 0 olan kutulara 1 yazýlýr. Örnek: Y = C+..C ifadesini karno haritasýna yerleþtiriniz C Çizelge Çözüm: Çizelge 6.10'da görüldüðü gibi, Y = C+..C denklemi 0, 2, 5 ve 7. kutulara yerleþmektedir.. C Dört Deðiþkenli Karno Haritasý Dört deðiþkenli karno haritasý 2 n = 2 4 = 16 kutucuktan oluþur.,, C ve D deðiþkenleri þekil 6.4'te verildiði gibi kutulara yerleþir Çizelge C.D C.D (a) (b) 01...D...D...D...D C.D..C.D..C.D..C.D C....D...D..C Çizelge 6.11: Dört deðiþkenli karno haritasýnýn iki farklý þekilde gösterilmesi 59

67 Örnek: Y=.+..C.D+.C ifadesini karno haritasýna yerleþtiriniz.. 1 Çözüm: Y=.+..C.D+.C denklemi, karno haritasýna yanda görüldüðü gibi yerleþmektedir...c.d.c eþ Deðiþkenli Karno Haritasý eþ deðiþkenli karno haritasý 2 n = 2 5 = 32 kutucuktan oluþur.,, C, D ve E deðiþkenleri çizelge 6.13'te verildiði gibi kutulara yerleþir. (eþ deðiþkenli karno haritasý az kullanýlýr.) Çizelge ltý Deðiþkenli Karno Haritasý ltý deðiþkenli karno haritasý 2 n = 2 6 = 64 kutucuktan oluþur.,, C, D, E ve F deðiþkenlerinin yerleþimi çizelge 6.14'te verildiði olur. (ltý deðiþkenli karno haritasý az kullanýlýr.) Çizelge 6.13: eþ deðiþkenli karno haritasý C. Ýki Deðiþkenli Denklemin Doðruluk Tablosu ve Karno Haritasý Çizelge 6.15'te iki deðiþkenli bir doðruluk tablosu görülmektedir. 60 Çizelge 6.14

68 Çizelgede ve giriþ, Y çýkýþtýr. Doðruluk çizelgesine uygun karno haritasý da çizelgenin yanýnda görülmektedir. 1. Ýki Deðiþkenli Doðruluk Çizelgesinin Karno Haritasýna Geçirilmesi Verilen doðruluk çizelgesinde çýkýþýn 1 olduðu kademeler karno haritasýnda uygun yere konulur Çizelge 6.15: Ýki deðiþkenli doðruluk çizelgesi ve karno haritasý Örnek: Çizelge 6.16'da verilen doðruluk çizelgesini karno haritasý üzerinde gösteriniz. Çözüm: Çizelge 6.16'da verilen doðruluk çizelgesinin karno haritasýna aktarýlýþý çizelge 6.17'de gösterilmiþtir. Örnek: Çizelge 6.18'de verilen üç deðiþkenli doðruluk çizelgesini karno haritasýna aktarýnýz. Çözüm: Çizelge 6.18'de verilen doðruluk çizelgesinin karno haritasýna aktarýlýþý çizelge 6.19'da gösterilmiþtir. D. Karno Haritalarý Kullanýlarak Lojik Denklemlerin Sadeleþtirilmesi Lojik denklemler karno haritasýyla sadeleþtirilirken haritadaki 1'ler uygun bileþkelere alýndýktan sonra bu deðerler toplanýp sonuç bulunur. 1. Ýki Deðiþkenli Lojik Denklemlerin Karno Haritasýyla Sadeleþtirilmesi: u yöntemde þu kurallar geçerlidir: I. Ýçinde 1 olan kutucuklar birli ya da ikili bileþke oluþturabilir. II. ileþke oluþturmanýn amacý en sade devreyi elde etmektir. una göre bir kutucuk birden çok bileþkeye dâhil edilebilir.. C Çizelge Çizelge Çizelge Çizelge =. 0 1 =. 1 = =.. =.. =..C =..C III. ileþkeler ancak birbirine komþu kutucuklar arasýnda yapýlabilir. Çapraz bileþke oluþturulamaz. 61

69 Yukarýda belirtilen kurallara göre bileþkeler oluþturulduktan sonra en uygun denklem yazýlýr. ileþke sonuçlarý deðerlendirilirken, bileþkeye dâhil olan deðiþkenlerin durum deðiþtirip deðiþtirmedikleri kontrol edilir. Yani bileþke içindeki kutucuklarda bulunan deðiþkenlerden durum deðiþtirenler varsa bunlar dikkate alýnmaz. Y=. +. þeklindeki lojik denklemi karno haritasý kullanarak sadeleþtiriniz. Çözüm: Y = Çizelge 6.20 Y= þeklindeki lojik denklemi karno haritasý kullanarak sadeleþtiriniz. Çözüm: Y = Çizelge 6.21 Y= +. þeklindeki lojik denklemi karno haritasý kullanarak sadeleþtiriniz. Çözüm: Y =+ 0 1 Y= þeklindeki lojik denklemi karno haritasý kullanarak sadeleþtiriniz Çözüm: Y= Çizelge 6.22 Çizelge 6.23 Not: Denklemde sadeleþme olmamýþtýr. 2. Üç Deðiþkenli Lojik Denklemlerin Karno Haritasýyla Sadeleþtirilmesi: u yöntemde þu kurallar geçerlidir: I. itiþik dört kutucukdaki 1'ler tek bileþke olarak gruplanýr. II. itiþik iki kutucukdaki 1'ler iki bileþke olarak gruplanýr. III. Her kutucuk üç deðiþkenli bileþke olarak ifade içerir. IV. Kenarlarda bulunan 1'ler, harita silindir gibi kabul edilerek diðer köþede bulunan 1'lerle ikili ya da dörtlü bileþke oluþturabilir. Y= C+..C þeklindeki lojik denklemi karno haritasý kullanarak sadeleþtiriniz. Çözüm: Y =. +.C Y = C+..C þeklindeki lojik denklemi karno haritasý kullanarak sadeleþtiriniz. Çözüm: Y =. +.C. C C C Çizelge 6.24 Çizelge C

70 Y= C+..C þeklindeki lojik denklemi karno haritasý kullanarak sadeleþtiriniz. Çözüm: Y = +. C Çizelge 6.26 Y =.. +..C C þeklindeki lojik denklemi karno haritasý kullanarak sadeleþtiriniz.. C Çözüm: Y = Çizelge Dört Deðiþkenli Lojik Denklemlerin Karno Haritasýyla Sadeleþtirilmesi: u yöntemde þu kurallar geçerlidir: I. itiþik 8 kutucukdaki 1'ler tek bileþke olarak gruplanýr. II. itiþik dört kutucukdaki 1'ler iki deðiþkenli bileþke olarak gruplanýr. III. itiþik iki kutucukdaki 1'ler üç deðiþkenli bileþke olarak gruplanýr. IV. Her kutucuk dört deðiþkenli bileþke olarak ifade edilir. V. Kenarlarda bulunan 1'ler harita, "küre" gibi kabul edilerek diðer köþede bulunan 1'lerle ikili ya da dörtlü bileþke oluþturabilir.. C.D Y Y Y 3 1 Y 1 =.., Y 2 =..D, Y 3 =.C. Çizelge Y =...D D+..C. +..C. þeklindeki lojik denklemi karno haritasý kullanarak sadeleþtiriniz. Çözüm: Y =.. +..D+.C. E. Karnough Haritasýyla Lojik Devre Tasarýmý Lojik kapýlar kullanýlarak çeþitli endüstriyel devreler üretmek mümkündür. Lojik kapýlarla devre tasarýmý yapýlýrken þu kurallara uyulur: 63

71 Yapýlmak istenen iþin tüm ayrýntýlarý belirlenir. Yapýlmak istenen iþe göre doðruluk tablosu hazýrlanýr. Doðruluk tablosunun çýkýþýnýn 1 olduðu kademelerin doðruluk tablosu yazýlýr. Doðruluk tablosundan elde edilen lojik denklem boolean ya da karno haritasý teoremlerinden yararlanýlarak sadeleþtirilir. Sadeleþmiþ denklemin lojik kapýlý devresi çizildikten sonra TTL ya da CMOS entegrelerle üretim yapýlýr. Üç anahtarlý giriþin söz konusu olduðu dijital bir devrede anahtarlardan ikisinin ya da üçünün '1' konumunda olmasý durumunda ledin (alýcýnýn) çalýþmasý istenmektedir. a. Yapýlmak istenilen iþlemin doðruluk çizelgesini hazýrlayýnýz. b. Doðruluk çizelgesine göre lojik denklemi yazýnýz. c. Lojik denklemin kapýlý devresini çiziniz. d. Lojik denklemi üç deðiþkenli karno haritasý kullanarak sadeleþtiriniz. e. Karno haritasýndan elde edilen denklemin lojik kapýlý devresini çiziniz. Çözüm: a =..C =..C =.. =..C b. Y =..C +..C C c. C C C C Y d.. C Y Y 2 Y Y =. +.C +.C e. C C çýklama: Verilen örnekte görüldüðü gibi 7 adet lojik kapý ile kurulabilen devre karno haritasý yöntemiyle sadeleþtirilince 4 lojik kapý ile kurulabilmektedir. Y 3 adet alýcý (lâmba, motor, röle, led vb.) þu þekilde çalýþacaktýr. -,, C giriþlerinden üçü '0' ya da '1' olduðunda 1. motor çalýþacaktýr. -Giriþlerden bir tanesi '1' olduðunda 2. motor, giriþlerden iki tanesi '1' olduðunda hem 2. motor hem de 3. motor çalýþacaktýr. 64

72 a. Yapýlmak istenilen iþlemin doðruluk tablosunu hazýrlayýnýz. b. Doðruluk tablosuna göre lojik denklemi yazýnýz. c. Lojik denklemin kapýlý devresini çiziniz. Çözüm: a. Üç anahtarlý giriþin söz konusu olduðu dijital bir devrede 2,3,4 ve 5. kademelerde çýkýþtaki alýcýnýn çalýþmasý istenmektedir. a. Yapýlmak istenilen iþlemin doðruluk tablosunu hazýrlayýnýz. b. Doðruluk tablosuna göre lojik denklemi yazýnýz. c. Lojik denklemin kapýlý devresini çiziniz. d. Lojik denklemi üç deðiþkenli karno haritasý kullanarak sadeleþtiriniz. e. Karno haritasýndan elde edilen denklemin lojik kapýlý devresini çiziniz. Çözüm: b. 1. motorun lojik denklemi: Y 1 =.. +..C 2. motorun lojik denklemi: Y 2 =..C C C+.. I II I III III II =.C.( +)+..( +)+..( +C) =.C Y 3 =..C+..C+.. a. c. C Y 1 M 1 Y 2 M 2 Y 3 b. Y=.. +..C C M 3 65

73 c. d.. C Y 1 Y Y Y = Y 1 + Y 2 Y =. +. e. Y çýklama: 12 adet lojik kapý ile kurulabilen devre karno haritasý yöntemiyle sadeleþtirilince 5 lojik kapý ile kurulabilmektedir. Sorular 1. Y=. +. ifadesini karno haritasý yöntemini kullanarak sadeleþtiriniz. 2. Y=..C +..C ifadesini karno haritasý yöntemini kullanarak sadeleþtiriniz. 3. Y= C ifadesini karno haritasý yöntemini kullanarak sadeleþtiriniz. Sadeleþmiþ denklemin lojik kapýlý devresini çiziniz. 66

74 ölüm 7: ileþimsel (Kombinasyonel) Devreler. Giriþ: Kod çözücü, kodlayýcý, karþýlaþtýrýcý, ROM, PROM vb. gibi lojik sistemlere kombinasyonel (bileþimsel, combinational) devre denir. Lojik devreler bileþimsel ve sýrasal olarak iki alt bölümde incelenebilir. ileþimsel devrelerde herhangi bir andaki çýkýþ sadece o andaki giriþler tarafýndan belirlenir. Önceki çýkýþ deðerinin sonraki çýkýþa bir etkisi yoktur. Sýrasal devrelerde ise bir önceki çýkýþ, mevcut giriþlerle birlikte sonraki çýkýþý belirler. aþka bir deyiþle sýrasal devrelerde bellek özelliði vardýr.. Kod Çözücü (Decoder) Devreleri Giriþine gelen ikili bilgiye göre çýkýþlarýndan birini ya da bir kaçýný aktif yapan devredir. (a) (b) (c) Þekil 7.1: Ýki giriþ dört çýkýþlý kod çözücünün, a) lok þemasý b) Lojik devresi c) Doðruluk çizelgesi 1. Ýki Giriþ (Deðiþkenli) Dört Çýkýþlý Kod Çözücü Devresi Ýki giriþli kod çözücünün 2 2 = 4 çýkýþý vardýr. Þekil 7.1'de verilen doðruluk çizelgesine bakýlýrsa her olasýlýk için yalnýzca bir çýkýþýn aktif olduðu görülür., giriþlerinden ikili (binary) 0 ve 1 bilgileri lojik kapýlý devreye uygulandýðýnda giriþ kodlarý çözülerek yalnýzca tek bir çýkýþtan bilgi alýnýr. Uygulamada kullanýlan kod çözücüler iki tiptedir: I. Çýkýþlarý 1 konumunda aktif olan kod çözücüler. II. Çýkýþlarý 0 konumunda aktif olan kod çözücüler. Þekil 7.1'de verilen devre çýkýþlarý 1 olan kod çözücüye örnektir. Þekil 7.2'de görülen devre ise çýkýþlarý 0 olan kod çözücüye örnektir. Þekil 7.2: Ýki giriþ dört çýkýþlý kod çözücünün lojik devresi ve doðruluk çizelgesi 67

75 Not: Kod çözücülerin sembollerine bakýldýðýnda çýkýþlarda görülen küçük dairelerden, çýkýþ 0 konumundayken aktif çalýþmanýn söz konusu olduðu anlaþýlýr. Sembollerin çýkýþýnda küçük daire yoksa, bu kod çözücü çýkýþýnýn 1 konumunda aktif çalýþtýðý anlaþýlýr. + 5 V x220W Þekil 7.3: Ýki giriþ dört çýkýþlý kod çözücünün doðruluk çizelgesi ve entegresiyle yapýlmýþ devresi Uygulamada entegresi 2 giriþi 4 çýkýþlý kod çözücü elemaný olarak kullanýlabilir. Þekil 7.3'te iki giriþ dört çýkýþlý kod çözücü devresinin deney baðlantý þemasý ve doðruluk çizelgesi verilmiþtir. C 1.. C Üç Giriþli (Deðiþkenli) Sekiz Çýkýþlý Kod Çözücü Devresi Üç giriþli kod çözücünün 2 3 = 8 çýkýþý vardýr. Þekil 7.4'te verilen doðruluk çizelgesine bakýlýrsa her olasýlýk için yalnýzca bir çýkýþýn aktif olduðu görülür. Devrede NND kapýlarý kullanýlarak çýkýþýn 0'da aktif olmasý saðlanmýþtýr Þekil 7.4: Üç giriþ sekiz çýkýþlý kod çözücünün doðruluk çizelgesi ve lojik devresi 5..C 6..C 7..C 8..C

76 Uygulamada entegresi 3 giriþi 8 çýkýþ kod çözücü elemaný olarak kullanýlabilir. Þekil 7.5'te üç giriþ sekiz çýkýþlý kod çözücü devresinin deney baðlantý þemasý verilmiþtir. + 5 V C C 11x220W Þekil 7.5: Üç giriþ sekiz çýkýþlý kod çözücünün entegresiyle yapýlmýþ devresi 3. Dört Giriþli (Deðiþkenli) On Çýkýþlý Kod Çözücü Devresi Dört giriþli kod çözücünün 2 4 = 16 çýkýþ vermesi gerekir. ncak þekil 7.6'da verilen lojik devrede de görüldüðü gibi dört giriþli kod çözücüler 10 çýkýþ verecek þekilde üretilirler. 11, 12, 13, 14, 15 ve 16. çýkýþlar lojik 1 verecek þekilde düzenlenir. Lojik 1 aktif olmadýðýndan bu durumda çýkýþ olmayacaktýr. D C Giriþler Çýkýþlar Çýkýþ D C sýrasý C 6 C 7 C 8 C 9.. D Þekil 7.6: Dört giriþ on çýkýþlý kod çözücünün doðruluk çizelgesi ve lojik devresi 10. D Þekil 7.6: 4 giriþ 10 çýkýþlý kod çözücünün doðruluk çizelgesi ve lojik devresi 69

77 giriþler + 5 V C D 7445 çýkýþlar çýkýþlar Giriþler Çýkýþlar Çýkýþ D C sýrasý Þekil 7.7: 7445 CD-desimal (onlu) kod çözücü entegresi ve doðruluk çizelgesi 4. CD-Desimal (Onlu) Kod Çözücü u devre giriþindeki CD bilgileri onlu sayýya çevirir. CD kod çözücü devresinin 10 çýkýþý vardýr. Örneðin giriþe CD kodunda '0000' ikili sayýsý geldiðinde çýkýþdaki sýfýr (0) numaralý çýkýþ 0, diðer bütün çýkýþlar 1 olur. Giriþe gelen ikilik sayý 0110 sayý olduðunda ise çýkýþta 6 numaralý uç sýfýr (0), diðer bütün çýkýþlar 1 olur. Þekil 7.7'ye bakýnýz. 5. CD Giriþ, 7 Çýkýþlý Kod Çözücüler CD giriþ, 7 çýkýþlý kod çözücü entegreleri 7 parçalý display'lerin sürülmesinde kullanýlýr. 7 parçalý ledli display'leri süren entegrelere örnek olarak 7446, 7447, 7448, 4511 verilebilir. Not: 7446 ve 7447 entegreleri ortak anotlu ledli display'leri sürerken, 7448 ve 4511 entegreleri ise ortak katotlu ledli display'leri sürerler. C. Ledli Display'ler (Rakam/Harf Göstergeler) Þekil 7.9'da görüldüðü gibi led kullanýlarak yapýlan rakam, harf gösterici devre elemanlarýna display denir. Yaygýn olan yedi parçalý led göstergeler anodu þase (ortak) ve katodu þase olmak üzere iki tipte üretilir. CD giriþ C D CD-7 çýkýþ kod çözücü entegresi a b c d e f g 7 parçalý displeye giden uçlar Þekil 7.8: CD giriþ 7 parçalý display'e çýkýþ kod çözücü entegresinin blok þemasý ortak anot ortak katot Þekil 7.9: Display'lerin iç yapýsý ve çeþitli display'ler 1. nodu Þase (Common node) Display'ler u tip display'lerin içinde bulunan tüm ledlerin anodlarý gövde içinde birbiriyle birleþtirilmiþtir. (Þekil 7.10'a bakýnýz). Eleman çalýþtýrýlýrken artý (+) besleme ortak anoda 70

78 uygulanýr. Diðer uçlara uygulanan eksi (-) beslemelere göre display'de çeþitli rakamlar oluþur. K K í í í í í í í í í í í í í í í í í í í í í í í í í í í í K a b c d e f g DP DP: Nokta ledi a b c d e f g DP DP: Nokta ledi K Þekil 7.10:nodu þase display'lerin yapýsý Þekil 7.11: Katodu þase display'lerin yapýsý 2. Katodu Þase (Common Cathode) Display'ler nodu þasenin tam tersi özelliktedir. Yani gövde içindeki ledlerin tümünün katot uçlarý birbirine baðlýdýr. Þekil 7.11'e bakýnýz. Not: 5 V ile çalýþan devrelerde kullanýlan display'lerin içindeki ledleri yüksek akým ve gerilime karþý korumak için W luk ön dirençler kullanýlýr. nodu þase bir display'de ortak uca (+) besleme uygulanýr. Display'de onlu 0 sayýsýný görebilmek için, a, b, c, d, e, f ledlerine kod çözücü entegre tarafýndan 0 V (yani þase) gönderilir. Display'de desimal (onlu) 1 sayýsý görülmek istendiðinde ise b ve c ledlerine 0 V uygulanýr. Kod çözücü olarak çalýþan entegre bunu kendiliðinden yapamaz. Yani þekil 7.8'de görülen þemada görülebileceði gibi,, C, D giriþlerine ikili sinyal uygulanmasý gerekir. u yaklaþýma göre CD anot giriþine 0101 þeklinde bir elektrik sinyali uygulandýðýnda entegrenin a, c, d, f, g çýkýþ uçlarýnda 0 V oluþur. Katodu þase display'de ortak uca (-) besleme (þase) uygulanýr. Kod çözücü entegrenin giriþine uygulanan katot K ikili sayý formundaki bilgilere göre çýkýþ uçlarýnda 1 Þekil 7.12: Led diyod sembolleri bilgisi (yani + 5 V) doðar ve display'de onlu sayýlar görülür. D. Ledler (Light Emitting Diode, Iþýk Yayan Diyod, SSL, Solid State Lamp) 1. Ledlerin Yapýsý ve Özellikleri DC uygulandýðýnda ýþýk (foton) yayan elemandýr. Uygulamada kýrmýzý, yeþil, sarý, turuncu, pembe vb. renkli ledler kullanýlýr. Ledlerin çalýþma gerilimi 1,5-2,4 V arasýnda deðiþmektedir. Yüksek DC ile beslenecek ledlere seri olarak ön direnç baðlanýr. Örneðin 5 V luk DC ile beslenen lede ohm arasý bir ön direnç baðlanýrken, 12 V luk DC ile beslenen lede ise 220- katot anot P-N birleþimi yansýtýcý gövde anot Þekil 7.13: Led diyodlar þeffaf plâstik katot 71

79 1000 ohm arasý deðerde ön direnç baðlanýr. Ledlerin ömürleri normal gerilim ve sýcaklýkta ortalama saattir. u süre sýcaklýk ve uygulanan gerilim yükseldikçe düþmektedir. Yaygýn olarak kullanýlan ledlerin gövde çaplarý 3, 5 ve 10 mm dir. Kýrmýzý led en az 1,5-1,6 V ile çalýþýrken, turuncu 1,7 V, sarý 1,8 V, yeþil 2,2-2,4 V ta ýþýk yaymaya baþlar. Yaklaþýk 2,5-4 V tan yüksek gerilimler ledlerde bozucu etki yapar. Yüksek DC gerilimlere baðlanacak ledlere þekil 7.14'te görüldüðü gibi seri olarak ön direnç baðlanýr. Lede baðlanmasý gereken ön direncin deðeri, R ön = (esleme gerilimi - Led gerilimi) / Led akýmý [W ] aþka bir deyiþle, denklemiyle bulunur. Not: Pratik hesaplamalarda I led = m (0,01-0,02 ) olarak kabul edilir. 12 V luk devrede kýrmýzý lede seri baðlanacak koruma direncinin deðerini bulunuz. (U led = 1,5 V) Çözüm: R ön = (12-1,5)/0,01 = 10,5/0,01 = 1050 W = 1000 W = 1 kw Ledin çektiði akým m düzeyinde olduðundan elemana seri olarak baðlanacak direncin gücünün 1/4 W olmasý yeterlidir. + anot 1 anot 2 katot 1 katot 2 DC - R ön led L 1 (a) ortak katot L 2 (b) L 1 L 2 ortak anot (c) kýrmýzý anot ortak katot yeþil anot Þekil 7.14: Ledin seri ön dirençle çalýþtýrýlmasý Þekil 7.15: Çok renkli led diyodlarýn yapýsý ve çok renkli led örnekleri 2. Çok Renkli Ledler Uygulamada iki ya da üç ledin bir gövde içinde birleþtirilmesiyle oluþturulmuþ, iki hatta üç renk yayan ledler de kullanýlmaktadýr. Þekil 7.15-a'daki ledden üç farklý renk elde edilebilir. not 1 ve anot 2'ye DC üretecin artý (+) ucunu, ortak katoda ise DC üretecin eksi (-) ucunu baðlarsak, gövde içinde bulunan iki ledin çalýþmasý sonucu karma bir renk (üçüncü renk) oluþur. not 1 ile ortak katoda DC uygulandýðýnda L 1 ýþýk yayar. not 2 ile ortak katoda DC uygulandýðýnda ise L 2 ýþýk yayar. 3. Led Diyodlarýn Saðlamlýk Testi Doðrultmaç diyoduyla aynýdýr. Ohmmetreyle yapýlan ölçümde bir yönde 300 W W, diðer yönde 50 kw kw okunmalýdýr Kod Çözücü / Display Sürücü Entegresiyle nodu Þase Display'in Sürülmesi Þekil 7.16'da iç yapýsý, þekil 7.17'de anodu þase display'e baðlantýsý, çizelge 7.1'de doðruluk çizelgesi, þekil 7.18'de iç yapýsý verilen 7447 entegresi anodu þase display'leri çalýþtýrabilir. Entegrenin 7, 1, 2, 6 numaralý giriþlerinden,, C, D ikili sinyalleri uygulanýr. Giriþe gelen ikili sinyallere göre çýkýþ uçlarýnda 0 volt (þase) gerilimleri doðar ve display'in içindeki ledler 72

80 ýþýk yayar. Display'de oluþan 0 ile 9 arasýndaki sayýlar anlaþýlabilir.,, C, D giriþlerine uygulanan ikili sayý 1010, 1011, 1100, 1101, 1110 ve 1111 olduðunda ise display'de anlamsýz karakterler görülür. U CC 7447 þase anodu þase display sürücü (kod çözücü) entegresi kod çözücü entegresinin display'de oluþturduðu karakterler (0000 ile 1111 arasý ikili sayý giriþlerinin onlu karþýlýklarý Þekil 7.16: 7447 kod çözücü/display sürücü entegresinin ayaklarýnýn adlarý ve bu entegrenin display'de oluþturduðu onlu (desimal) karakterler + 5 V a 220W a C D 7447 b c d e f g b c d e f g f e a g d b c ortak anot Þekil 7.17: 7447 entegreli binary/desimal kod çözücü devresi ve doðruluk tablosu Çizelge (-) C D þase (-) Þekil 7.18: 7447 entegresinin iç yapýsý a b c d e f g 73

81 giriþ display kodlayýcý devre kod çözücü tuþ takýmý E. Kodlayýcýlar (Encoder) 1. Giriþ: ilindiði gibi hesap makinesi, bilgisayar, vb. gibi aygýtlar ikili sayýlarla iþlem yaparlar. Ýkili sayý formunda olmayan bilgilerle adý geçen aygýtlara iþlem yaptýrabilmek için giriþ bilgilerini ikili sayýya çevirmek gerekir. Ýþte onlu bilgileri ikili ya da baþka bir sayý sistemine çeviren devrelere kodlayýcý denir. aþka bir deyiþle, kodlayýcýlar, kod çözücülerin yaptýðý iþin tersini yaparlar. Þekil 7.19'da görülen hesap makinesinin blok þemasýný inceleyelim. urada giriþ birimi tuþ takýmýdýr. Tuþlarla iþlem devresi arasýnda kodlayýcý vardýr. Tuþ takýmýndan herhangi bir rakama basýldýðýnda kodlayýcý devresi onlu sayýnýn ikili sayý karþýlýðýný üreterek iþlem devresine gönderir. Ýþlem devresi giriþten gelen komutlara göre binary (ikili) sayý formunda çýkýþ üretir. Çýkýþdaki binary bilgi, kod çözücü (decoder) devresi ile tekrar desimal (onlu) bilgiye dönüþerek display'i çalýþtýrýr. Þekil 7.20'de kodlayýcý devrelerinin blok þemasý görülmektedir. 2. Diyod Matrisli Kodlayýcý Devresi Þekil 7.21'de verilen basit devre, 0 ile 9 arasýndaki desimal sayýlarý binary sayýya çevirir. Devrede hiçbir butona basýlmadýðý zaman CD çýkýþýnda 0000 bilgisi oluþur. 1 numaralý butona basýldýðý zaman D 1 diyodundan geçen akým R üzerinde 1 bilgisi oluþturur. çýkýþý 1 iken, C, D çýkýþlarý ise 0 olur.,, C, D çýkýþlarýna þekil 7.17'deki devre eklenirse giriþten uygulanan onlu sayýnýn ne olduðu display'de görülebilir. 3. Lojik Kapýlý Kodlayýcý (Encoder) Devreleri a. 2 itlik Kodlayýcý Þekil 7.19: Kodlama ve kod çözme Çýkýþta 2 bitlik ikili sayý elde edebilmek için devrenin 4 giriþinin olmasý gerekir. 2 bitlik kodlayýcý devrelerine 4'ten 2'ye kodlayýcý da denir. Þekil 7.22'de iki bitlik kodlayýcý devresi ve doðruluk çizelgesi verilmiþtir kodlayýcý D C D C Þekil 7.20: Kodlayýcýnýn blok þemasý D 13 D 5 D 2 D 1 D 3 D 4 D 6 D 7 D 8 D 9 D 10 D 11 D 12 5 V D 14 D 15 1 k R D D: 1N4001 Þekil 7.21: Diyod matrisli kodlayýcý devresi D R C C R R

82 1 0 3 Giriþler Çýkýþlar Onlu sayý Þekil 7.22: Ýki bitlik kodlayýcý devresi ve doðruluk çizelgesi b. 3 itlik Kodlayýcý 3 bitlik ikili sayý elde edebilmek için devrenin 8 giriþinin olmasý gerekir. 3 bitlik kodlayýcý devrelerine 8'ten 3'e kodlayýcý da denir. Þekil 7.23'te üç bitlik kodlayýcý devresi ve doðruluk çizelgesi verilmiþtir C Giriþler Çýkýþlar Desimal sayý Þekil 7.23: Üç bitlik kodlayýcý devresi ve doðruluk çizelgesi c. 4 itlik Kodlayýcý Þekil 7.24'te görülen 4 bitlik kodlayýcýda giriþ sayýsý 10'dur. Çünkü kodlayýcý devresinin giriþinde tuþ takýmý vardýr. Tuþ takýmýnda ise 0-9 þeklinde 10 tuþ vardýr D Giriþler Çýkýþlar Desimal sayý C Þekil 7.24: Dört bitlik kodlayýcý devresi ve doðruluk çizelgesi 75

83 4. Lojik Entegreli Kodlayýcý (Encoder) Devreleri a. 8 Giriþ 3 Çýkýþlý Kodlayýcý Entegresi (74148) entegresi 8 giriþdeki bilgiyi 3 çýkýþlý ikili bilgiye dönüþtürür. Þekil 7.26'da entegresinin ayaklarýnýn diziliþi verilmiþtir. Not: ile 8 giriþ 3 çýkýþlý kodlayýcý devresi deneyi yapýlacaðý zaman, G 0 ile G 7 ayaklarýna 8 adet iki yollu anahtar baðlanýr. 6, 7, 9 numaralý çýkýþ uçlarýna ise led baðlanarak çizelge 7.2'deki doðruluk tablosunun basamaklarý uygulanýr. 8 giriþ 3 çýkýþlý kodlayýcý Þekil 7.25: 8 giriþ 3 çýkýþlý kodlayýcý (74148) entegresinin blok þemasý U CC þase Þekil 7.26: 8 giriþ 3 çýkýþlý kodlayýcý (74148) entegresinin ayaklarýnýn diziliþi Giriþler Çýkýþlar EI G 0 G 1 G 2 G 3 G 4 G 5 G 6 G GS E0 1 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Çizelge 7.2: 8 giriþ 3 çýkýþlý kodlayýcý (74148) entegresinin doðruluk çizelgesi b. Desimal (Onlu) Giriþ CD Çýkýþ Kodlayýcý Entegresi (74147) entegresi 9 giriþli 4 çýkýþlý kodlayýcý olarak çalýþýr. Entegrede herhangi bir giriþin aktif olmasý için o giriþe lojik 0 bilgisi uygulamak gerekir. oþta kalan giriþler entegre tarafýndan lojik 1 olarak algýlanýr entegresinin giriþindeki G 7, yani, 7 numaralý anahtarýn konumu 0'a getirildiðinde çýkýþta 1000 bilgisi görülür. Dikkat edilirse 1000 sayýsý 0111 sayýsýnýn tersidir. u nedenle entegresinin çýkýþýndaki bilgi NOT kapýlarýyla ters çevrilerek (invert'lenerek) kullanýlýr. Þekil 7.27'de desimal (onlu) giriþ CD çýkýþlý kodlayýcý devresinin blok þemasý, þekil 7.28'de entegresinin ayaklarýnýn diziliþi, þekil 7.29'da entegresiyle yapýlan desimal (onlu) giriþ CD çýkýþ kodlayýcý devresi ve çizelge 7.3'te desimal (onlu) giriþ CD çýkýþ kodlayýcý devresinin doðruluk çizelgesi verilmiþtir. desimal giriþ CD çýkýþ kodlayýcý U CC þase Þekil 7.27: Desimal giriþ CD çýkýþlý kodlayýcý devresinin blok þemasý Þekil 7.28: Desimal giriþ CD çýkýþ kodlayýcý (74147) entegresinin ayaklarýnýn diziliþi 76

84 F. Multiplekser (Multiplexer, Veri Seçici) ve Demultiplekser (Demultiplexer, Veri Daðýtýcý) Devreleri + 5 V G 1 G 2 U CC þase Multiplekser ve demultiplekser devreleri dijital elektronikte veri (data) iletiþimi iþlemlerinde yaygýn olarak kullanýlýrlar. Multiplekser: Çoktan bire indirme, veri seçici Demultiplekser: irden çoða artýrma, veri daðýtýcý G 3 G 4 G 5 G 6 G 7 G 8 G 9 220W Þekil 7.29: entegresiyle yapýlan desimal giriþ CD çýkýþ kodlayýcý devresi D C 1. Multiplekserler (Veri Seçiciler) Çok sayýdaki giriþten sadece birisini çýkýþa aktaran dijital devredir. Multiplekser devresinde hangi giriþin çýkýþa gönderileceðini seçici giriþler belirler. Multiplekser devreleri esasýnda çok konumlu dijital anahtar gibi çalýþýrlar. Çizelge 7.3: Desimal giriþ CD çýkýþ kodlayýcý devresinin doðruluk çizelgesi a. Ýki Giriþli Multiplekser Þekil 7.31'de verilen basit devre S (seçici) anahtarýn durumuna göre G 0 ya da G 1 giriþini çýkýþa göndermektedir. giriþler G 0 G 1 G n çýkýþ b. Dört Giriþli Multiplekser Þekil 7.32'de verilen devre S (seçici) anahtarlarýnýn durumuna göre G 0, G 1, G 2, G 3 giriþlerinden birisini çýkýþa göndermektedir. Þekil 7.33'te verilen entegresi 2 adet 4x1 multiplekser içerir. 2 ve 14 numaralý giriþler seçici giriþleri Þekil 7.30: Multiplekserin blok þemasý G 1 çýkýþ G 0 S (seçici) Þekil 7.31: Ýki giriþli multiplekser devresi 77

85 G 3 G 2 G 1 Y giriþler 4x1 multiplekser çýkýþ G 0 S 1 S 0 seçici giriþleri Þekil 7.32: Dört giriþli multiplekser devresi, doðruluk çizelgesi ve blok þemasý bilgi seçicidir. ST ile gösterilen 1 numaralý uç birinci multiplekserin strobe (izin) ucudur. Entegrenin içinde bulunan iki multiplekser birbirinin ayný özelliklere sahiptir. ve bilgi seçici giriþleri her iki multiplekseri de kontrol eder. Þekil 7.33'te verilen doðruluk çizelgesinde de görülebileceði gibi ST (strobe, izin) ucu 1 olduðunda giriþler ne olursa olsun çýkýþ 0 olmaktadýr. Multiplekserin bilgi daðýtýmý yapabilmesi için ST (G) ucuna lojik 0 uygulanmalýdýr. ST (G) ucu 0 olduðunda hangi giriþin çýkýþa aktarýlacaðý, seçici giriþleri tarafýndan belirlenir. U CC Y V Y 1 þase U CC þase G 1 G 2 G3 1 G 4 Y 1 220W Þekil 7.33: Dört giriþli multiplekser entegresinin ayaklarýnýn diziliþi, doðruluk çizelgesi ve deney baðlantý þemasý 2. Demultiplekserler (Veri Daðýtýcýlar) ir giriþi (veriyi) birden fazla çýkýþa aktaran devredir. u devrelerde verinin hangi çýkýþa aktarýlacaðýný seçici giriþler belirler. 78

86 giriþ çýkýþlar S D giriþ Y 0 Y 1 seçici giriþleri Þekil 7.34: Demultiplekserin blok þemasý Þekil 7.35: 2 çýkýþlý demultiplekser devresi ve doðruluk çizelgesi a. 2 Çýkýþlý Veri Daðýtýcý (1x2 Demultiplekser) Þekil 7.35'te verilen basit devre giriþdeki datayý seçiciye gelen bilgiye baðlý olarak iki çýkýþtan birisine gönderir. Y 0 Y 1 Y 2 giriþ D Y 3 Þekil 7.36: 4 çýkýþlý demultiplekser devresi ve doðruluk çizelgesi b. 4 Çýkýþlý Veri Daðýtýcý (1x4 Demultiplekser) Þekil 7.36'da verilen devre giriþdeki datayý seçiciye gelen bilgiye baðlý olarak dört çýkýþtan birisine gönderir. Þekil 7.37'de verilen adlý entegrenin içinde birbirinden baðýmsýz olarak çalýþabilen iki adet 1x4 demultiplekser vardýr. u demultiplekserlerden birisi giriþdeki bilgiyi tersleyerek çýkýþlardan birine gönderir. Diðeri ise tersleme yapmaz. çýkýþlar ikinci demul birinci demul. çýkýþlar þase Þekil 7.37: demultiplekser entegresinin ayaklarýnýn diziliþi Çizelge 7.4: demultiplekser entegresinin tersleyen çýkýþýnýn doðruluk çizelgesi 79

87 74155'te 1G ile gösterilen ayak izin ucudur. u uca uygulanan sinyal lojik '0' seviyesinde tutulursa giriþdeki veri çýkýþlardan birisine terslenerek aktarýlýr. Entegrede giriþ sinyali (veri) 1C adlý ayaða uygulanýr. Giriþdeki verinin hangi çýkýþa aktarýlacaðý, uçlarýna uygulanan ikili sinyale göre deðiþir 'in içindeki ikinci demultiplekser ise veriyi ters çevirmeden çýkýþa aktarýr. u devrede 2G ucu izin ayaðýdýr. u uca uygulanan ikili sinyal lojik 0 seviyesinde tutulduðunda giriþdeki veri çýkýþlardan birine aktarýlýr. Giriþ verisi 2C ucuna uygulanýr. Giriþin hangi çýkýþa aktarýlacaðý, seçici giriþlerine uygulanan bilgiye göre belirlenir. G. Karþýlaþtýrýcýlar (Comparator) 1. Giriþ: Giriþlerdeki iki sayýdan hangisinin büyük, hangisinin küçük ya da eþit olup olmadýðýný belirleyen devrelere karþýlaþtýrýcý denir. = > < Þekil 7.38: ir bitlik karþýlaþtýrýcý devresi ve doðruluk çizelgesi a. Ýki itlik Karþýlaþtýrýcý Þekil 7.38'de verilen lojik devre, giriþlerine gelen ikili sayýlarýn karþýlaþtýrmasýný yapar. Devrede, 'ye eþit ise EX-NOR kapýsýnýn çýkýþý 1 olur. = 1, = 0 olduðunda > çýkýþý 1 olur. = 0, = 1 olduðunda ise < çýkýþý 1 olur. b. Dört itlik Karþýlaþtýrýcý Dört bitlik iki ikili sayýnýn karþýlaþtýrýlmasýnda kullanýlan entegre 7485'dir. u eleman 8 giriþine uygulanan iki farklý 4 bitlik ikili sayýnýn karþýlaþtýrma iþlemini yapabilir. Þekil 7.39'da verilen deney baðlantý þemasý uygulanacak olursa giriþe gelen sayýlarýn durumuna göre çýkýþlardaki ledlerden sadece birisi yanar. Örneðin ile gösterilen giriþlere 1100 ve ile gösterilen giriþlere 0101 bilgisi geldiðinde > olduðundan > çýkýþýndaki led yanar V 220W Þekil 7.39: Dört bitlik iki sayýyý karþýlaþtýran devre 80

88 H. ritmetik Ünite Devreleri 1. Giriþ: Ýkili sayýlarla toplama, çýkarma, çarpma ve bölme gibi aritmetik iþlemleri yapan devrelere aritmetik ünite denir. Dijital yapýlý hesap makinesi, bilgisayar vb. gibi aygýtlarda esas iþlemler toplama ve çýkarmadýr. Çarpma iþlemi, tekrarlanan toplama iþlemleriyle, bölme iþlemi ise tekrarlanan çýkarma iþlemleriyle yapýlýr. : irinci rakam yarým S : Ýkinci rakam toplayýcý S : Çýkýþ (half adder) C 0 C 0 : Elde çýkýþý Þekil 7.40: Yarým toplayýcýnýn blok þemasý S S a. Toplayýcý (dder) Devreleri Ýkili sayýlarýn toplamasýný yapan devrelerdir. Ýkili sayýlarýn toplanmasýnda geçerli olan kurallar: = 0, = 1, = 1, = 10 þeklindedir. urada dikkat edilmesi gereken tek iþlem 1+1 = 10'dýr. Ýki tane 1'i toplayýp 1+1 = 2 diye yazamayýz. u iþlem yapýlýrken 1+1 = 0 elde 1 denir. Elde sözcüðü Ýngilizce'de caryy ile ifade edildiðinden lojik devre anlatýmlarýnda elde deðeri C harfiyle gösterilir. C 0 Þekil 7.41: Yarým toplayýcý devresinin EX-OR ve ND kapýlarýyla yapýlmasý Þekil 7.42: Yarým toplayýcý devresinin NOT, ND ve OR kapýlarýyla yapýlmasý C 0 C 0 I. Yarým Toplayýcý (Half dder) En basit toplayýcý olan bu devrenin iki giriþ ve iki çýkýþý vardýr. Þekil 7.40'ta yarým Çizelge 7.5: Yarým toplayýcý devresinin doðruluk çizelgesi toplayýcýnýn blok þemasý, þekil 7.41 ile þekil 7.42'de lojik kapýlý devreleri ve çizelge 7.5'te doðruluk çizelgesi verilmiþtir. II. Tam Toplayýcý (Full dder) Üç adet ikili sayýnýn toplama iþlemini yapan devrelere tam toplayýcý denir. Þekil 7.43'te tam toplayýcýnýn blok þemasý, þekil 7.44'te lojik kapýlý devresi ve çizelge 7.6'da doðruluk çizelgesi verilmiþtir. C tam toplayýcý (full adder) S C 0 : irinci rakam : Ýkinci rakam C: Üçüncü rakam S: Çýkýþ C 0 : Elde çýkýþý C C 0 S Þekil 7.43:Tam toplayýcýnýn blok þemasý Þekil 7.44: Tam toplayýcý devresi 81 Çizelge 7.6: Tam toplayýcý devresinin doðruluk çizelgesi

89 Tam toplayýcýda ve uçlarý sayý giriþleri C giriþi ise bir saðdaki sütundan gelen elde giriþidir. Toplama iþleminde bazen toplama ilave olarak elde 1 bulunduðunu biliyoruz. Ýþte bu C giriþi bir saðdaki sütundan gelebilecek olan elde sayýsýný alýr. Devrenin iki adet çýkýþý vardýr. Çýkýþlardan biri toplam çýkýþý diðeri ise elde çýkýþý olur. Yarým toplayýcý iki ikili sayýnýn en saðdaki basamaklarýný toplayabilir. Tam toplayýcý ise saðdan gelebilecek eldeleri de alabileceði için herhangi bir basmakta bulunan sayýlarý toplayabilir. III. Paralel Toplayýcý Ýki ikili sayýnýn bütün basamaklarýnýn toplanýp sonucun elde edilebilmesi için tam toplayýcýlarla yapýlan devredir. Þekil 7.45'te dört bitlik iki ikili sayýyý toplayabilen 4 bit paralel toplayýcýnýn blok þemasý verilmiþtir. 4 4 tam toplayýcý C tam toplayýcý C tam toplayýcý 1 1 C 4 S 4 S 3 S 2 S 1 Þekil 7.45: 4 bitlik paralel toplayýcý devresinin blok þemasý C 1 tam toplayýcý C i 1001 ve 1001 sayýlarýn toplayabilen paralel toplayýcý devresini çiziniz ve sonucu bulunuz. Çözüm: tam toplayýcý tam toplayýcý tam toplayýcý tam toplayýcý IV Entegresiyle Yapýlan 4 it Paralel Toplayýcý Devresi Þekil 7.46'da verilen devrede birinci ikili sayý 0, 1, 2, 3 giriþlerine, ikinci ikili sayý 0, 1, 2, 3 giriþlerine uygulanýr. u iki sayýnýn toplamý S 1, S 2, S 3, S 4 uçlarýndan alýnýr. Entegrede bulunan C Ý saðdaki basamaktan gelen eldeyi alýr. C 0 ise soldaki basamaða aktarýlacak olan elde çýkýþýdýr. irden çok 7483 entegresi paralel baðlanarak 8, 16, 32 ve daha fazla bitlik ikili sayýlar da toplanabilir. elde giriþi Þekil 7.46: 7483 entegresiyle yapýlan tam toplayýcý devresi Not: Þekil 7.46'daki deney baðlantý þemasýyla dört bitlik iki ikili sayýnýn toplama iþlemi yapýlýrken 13 numaralý C Ý elde giriþi 0'a baðlanmalýdýr C i + 5 V U CC 15 S 4 2 S 3 4 bit tam toplayýcý 6 S 2 entegresi 9 S C 14 0 elde çýkýþý 10 82

90 b. Çýkarýcý (Subtractor) Devreleri Lojik devrelerde yarým ve tam olmak üzere iki adet çýkarýcý devresi kullanýlýr. Yarým çýkarýcý iki bit sayýnýn, tam çýkarýcý ise üç bit sayýnýn çýkarma iþleminin yapýlmasýnda kullanýlýr. yarým çýkarýcý S 0 : irinci rakam : Ýkinci rakam S : Çýkýþ 0 : orç çýkýþý Þekil 7.47: Yarým çýkarýcýnýn blok þemasý I. Yarým Çýkarýcý (Half Subtractor) Ýki adet tek basamaklý ikili sayýnýn çýkarma iþlemini yapan devrelere yarým çýkarýcý denir. Ýkili sayýlarýn çýkarmasýnda geçerli olan kurallar: 0-0 = 0, 1-0 = 1, 1-1 = 0, 0-1 = 1 þeklindedir. Ýþlemlerde görüldüðü gibi 0'dan 1 çýkarýlýrken bir soldaki sütundan 1 alýnarak iþlem yapýlan sütuna 2 olarak aktarýlýr. u nedenle fark 1, ödünç 1 olur. Þekil 7.47'de bir bitlik iki ikili sayýyý çýkaran devrenin blok þemasý, þekil 7.48'de lojik kapýlý çýkarma devresi ve çizelge 7.7'de doðruluk çizelgesi verilmiþtir. Þekil 7.48: Yarým çýkarýcý devresi S 0 Çizelge 7.7: Yarým çýkarýcý devresinin doðruluk çizelgesi II. Tam Çýkarýcý (Full Subtractor) u devre iki yarým çýkarýcý ve bir OR kapýsýnýn birleþiminden oluþur. Þekil 7.49'da tam çýkarýcýnýn blok þemasý, þekil 7.50'de lojik kapýlý tam çýkarýcý devresi ve çizelge 7.8'de tam çýkarýcýnýn doðruluk çizelgesi verilmiþtir. S tam çýkarýcý 0 0 i : irinci rakam : Ýkinci rakam i : orç giriþi S : Fark çýkýþý 0 : orç çýkýþý i S Þekil 7.49: Tam çýkarýcýnýn blok þemasý Þekil 7.50: Tam çýkarýcý devresi Çizelge 7.8: Tam çýkarýcý devresinin doðruluk çizelgesi III. Entegreli Paralel Çýkarýcýlar Devre uygulamalarýnda paralel çýkarýcý olarak 7483 entegresi kullanýlýr. Þekil 7.51'de verilen devre, dört bitlik iki ikili sayýnýn farkýný bulur. Verilen devrede 13 numaralý C i giriþi lojik 1 seviyesine baðlanarak dört bitlik iki ikili sayýnýn çýkarma iþlemi yapýlabilir. 83

91 irden fazla paralel çýkarýcý devresi paralel baðlanarak, 8, 16, bitlik sayýlarýn çýkarma iþlemi yapýlabilir. c. Çarpma Devresi Çarpma iþlemi tekrarlanan toplama iþlemleri ile gerçekleþtirilir. I. Çarpma Devresi Tasarýmý Örnekleri 2 bitlik ikili sayýnýn karesini alan lojik devreyi tasarlayýnýz. Çözüm: Lojik devrenin iki giriþi vardýr. 2 2 = 4 deðiþik durum bulunur. Önemli olan bu lojik devrenin kaç çýkýþ deðiþkeninin olmasýdýr. unu belirlemenin en basit yolu þudur: Giriþ deðiþkenlerinin en büyüðü alýnýr. u örnekte giriþin en büyük deðeri onluk 3 sayýsýdýr. unun karesi olan 9 sayýsý en az dört bit olarak yazýlacaðýndan bu devrenin çýkýþý 4 adet olacaktýr. Çýkýþ fonksiyonu da doðruluk çizelgesinde çýkýþýn her bir deðiþkeni için 1 olan yerlerin ifadesi yazýlýr. Y 3 =. Y 2 =. Y 1 = 0 Y 0 =. +. =.( + ) = u çýkýþlardan sadece F 0 çýkýþ deðiþkeni sadeleþtiði için bu devrenin en sade lojik diyagramý þekil 7.52'deki gibi olacaktýr. Þekil 7.52'de verilen devrede giriþine 1, giriþine 0 uygulandýðýnda çýkýþtan 10 sayýsýnýn karesi olan 0100 sayýsý alýnýr. ve giriþine 1 uygulandýðýnda çizelge 7.9'da görüldüðü gibi çýkýþtan 11 sayýsýnýn karesi olan 1001 sayýsý alýnýr. 3 bitlik ikili sayýnýn karesini alan lojik devreyi tasarlayýnýz. C Ý V Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Þekil 7.51: Dört bitlik iki ikili sayýnýn farkýný bulan devre 3 Y 3 Y 2 Y 1 Y 0 Þekil 7.52: Ýki bitlik ikili sayýnýn karesini alan lojik devre Y 3 Y 2 Y 1 Y 0 Çizelge 7.9: Ýki bitlik ikili sayýnýn karesini alan lojik devrenin doðruluk tablosu Çözüm: u lojik devrenin çýkýþý 5 bit olmalýdýr. Çünkü giriþ deðiþkenlerinden en büyük sayý olan (7) 10 = (111) 2 sayýsýnýn karesi olan (49) 10 sayýsý ikili olarak en az 5 bit olarak yazýlabilir. Y 5 =.. +..C=. Y 4 =.. +..C+..C =.( +C) Y 3 =..C+..C=C.(.+. )=C. 84

92 Y 2 = =. ( +)=. Y 1 =0 Y 0 =..C+..C+..C+..C=C Þekil 7.53'te verilen devreye 101 sayýsý uygulandýðýnda çýkýþtan sayýsý alýnýr. Çünkü 5 sayýsýnýn karesi 25'tir. C Y 5 Y 4 Y 3 Y 2 Y 1 Y 0 Þekil 7.53: Üç bitlik ikili sayýnýn karesini alan lojik devre Çizelge 7.10: Üç bitlik ikili sayýnýn karesini alan lojik devrenin doðruluk çizelgesi Sorular 1. Ýki giriþ dört çýkýþlý kod çözücü devresini çiziniz. 2. nodu þase ledli display'in iç yapýsýný çiziniz. 3. Diyod matrisli kodlayýcý devresini çiziniz. 4. Ýki giriþli multiplekser devresini çiziniz. 5. Ýki bitlik karþýlaþtýrýcý devresini çiziniz. 6. Yarým toplayýcý devresini çiziniz. 85

93

94 ölüm 8: Sýrasal (Sequential) Devreler. Giriþ: Sýrasal devrelerde herhangi bir andaki çýkýþ, o andaki giriþlerle bir önceki çýkýþ tarafýndan belirlenir. Diðer bir deyiþle, bir önceki çýkýþýn bir sonraki çýkýþa etkisi olmaktadýr. Sýrasal devrelerin temel elemaný multivibratörlerdir. 1. Multivibratörler (Flip Floplar) ilgileri çýkýþa aktarýrken çýkýþlardan birisini lojik 1, ötekini lojik 0 yapan devrelere multivibratör (MV) denir. Multivibratörler bilgi saklamada, sayýcýlarda, kare (ya da dikdörtgen) dalga üreteçlerinde vb. yaygýn olarak kullanýlýr. Multivibratör devreleri ilk önceleri tamamen transistörlerle yapýlýyordu. ncak günümüzde bu devreler entegrelerle yapýlmaktadýr. Multivibratör devresi çeþitleri þunlardýr: a. stable (Kararsýz, Serbest Çalýþan) Multivibratör Ýlk anda T 2 'nin iletken olduðunu varsayalým. u durumda, L 2 çalýþýrken, C 2, T 2 transistörü üzerinden eksi (-) alýp ters olarak, C 1 ise, T 2 nin beyzi üzerinden doðru olarak þarj olmaya baþlar. ir süre sonra dolan C 2, T 1 i iletime sokar. T 1 iletime geçince doðru þarj olan C 1 'in akýmý T 2 yi hýzlýca kesime sokar. T 1 in iletime geçmesi L 1 i çalýþtýrýr. L 1 çalýþýrken biraz önce boþalan C 1 bu kez ters, C 2 ise doðru polariteli olarak dolmaya baþlar. C 1 dolunca T 2 yi sürer. C 2 üzerinde birikmiþ olan elektrik yükü ise T 1 'i kesime sokar. Devre bu þekilde çalýþmasýný sürdürür. Ledlerin yanma süresi R 2, R 3 ya da C 1, C 2 nin deðerleri deðiþtirilerek ayarlanabilir. Özetlersek, kararsýz multivibratörlerde T 1 ve T 2 transistörleri direnç ve kondansatör ikilisiyle sürekli olarak iletim kesime sokulduðundan devre çýkýþlarý sürekli konum deðiþtirir. u tip devreler Q 86 k 22 k 22 k Þekil 8.1: Kararsýz multivibratör (flip flop) U CE1 U CE2 U E1 U E2 T 1 T 2 Þekil 8.2: Kararsýz multivibratör devresinin çeþitli noktalarýndaki dalga þekilleri Q k

95 çalýþabilmek için, herhangi bir tetikleme palsine gerek duymazlar. Devrenin Q ve çýkýþlarýna osilâskop baðlanacak olursa kare dalga þeklinde sinyaller görülür. b. Stable (Kararlý) Multivibratörler I. Monostable (Tek Kararlý) Multivibratör u tip devreler alýcýyý belli bir süre çalýþtýrabilmektedir. Yani tek kararlý devrelerde çýkýþa baðlý alýcýnýn çalýþma süresi geçici bir durum arz etmektedir. aþka bir deyiþle bu devreler, uygulanan tetikleme palsinden sonra belirli bir süre devam eden tek pals üretirler. Þekil 8.3'te verilen devreye DC uygulanýnca ilk anda T 2 transistörü iletken olur. L yanar. R 6 direnci üzerinde oluþan gerilimin geri besleme etkisiyle T 1 iletime geçemez. T 2 iletimdeyken C kondansatörü T 2 'nin -E eklemi üzerinden geçen akýmla þarj olur. ir süre sonra butona basýlýrsa T 1 iletime geçer. C'de biriken elektrik yükünün akýmý T 2 'nin -E eklemini ters yönde polarize eder ve T 2 kesime gider. C bir süre sonra boþalacaðýndan T 2 tekrar iletime geçer. Þekil 8.3: Tek kararlý multivibratör S 1 k R 1 k II. istable (Ýki Kararlý) Multivibratör istable tip multivibratörlerde Þekil 8.4: Ýki kararlý multivibratör devresi transistörlerden biri kesimdeyken diðeri doyumda beklemektedir. Dýþarýdan giriþ (S ve R) uçlarýna tetikleme sinyali uygulandýðýnda ise devredeki transistörler konum deðiþtirmektedir. Þekil 8.4'te verilen devrede S'ye basýlýnca T 1 kesime gider. Q noktasýnda oluþan yüksek deðerli polarma gerilimi T 2 'yi tetiklemeye baþlar ve L 2 yanar. T 2 iletimdeyken noktasýnýn gerilimi azaldýðýndan T 1 kesinlikle iletime geçemez. R'ye basýlýrsa T 2 kesime gider. noktasýnda oluþan yüksek deðerli polarma gerilimi T 1 'i tetikler ve L 1 yanar. u devrede iki transistörün de ayný anda iletime geçmesi mümkün deðildir. Yani devrenin Q ve noktalarýnda iki durum vardýr. unlar, 1 ve 0 bilgilerini saklayan noktalar olarak tanýmlanýr. Not: Devrede L 1 ve L 2 lâmbalarýnýn yerine 1 kw luk dirençler baðlanabilir. 2,2 k 4,7-22 k 1 k 4,7 k C547 flâmanlý lâmba 1,5 k 5,6-22 k flâmanlý lâmba C V V c. Çeþitli Multivibratör Devresi Örnekleri I. NND Kapýlý Kararsýz Multivibratör Þekil 8.5'te verilen devrede iki yollu anahtar 1 konumundayken çýkýþta kare dalga oluþumu baþlar. nahtar 0 konumuna alýnýnca çýkýþta sinyal oluþmaz. Devrede kullanýlan kondansatörün deðerine 87 +5V 220 W W C 220 W 680 W Þekil 8.5: NND kapýlý kararsýz multivibratör devresi

96 baðlý olarak çýkýþ sinyalinin frekansý deðiþir. Örneðin C 100 pf olarak seçilirse çýkýþ sinyalinin frekansý yaklaþýk 5 MHz olur. Kondansatör 10 mf olursa devre 70 Hz lik bir sinyal üretir. II. 555 Entegreli Multivibratörler 555 Entegresinin azý Özellikleri Hem monostable (tek atýmlý), hem de kare dalga üreteci (osilâtörü) gibi çalýþan, bir kaç mikrosaniyeden bir kaç saate kadar geniþ zaman geciktirmesi yapabilen entegredir. 555'lerin çalýþma gerilimi DC 4,5-16 V arasýnda olabilir ve çýkýþ ucu 300 miliampere kadar akým verebilir. Entegrenin kendi iç harcamasý ise yaklaþýk 10 miliamperdir. 555 entegresi 8 ya da 14 bacaklý olarak üretilir. ncak yaygýn olan tip 8 bacaklý olandýr. Ýki adet 555 in birleþtirilmesiyle ise 556 entegresi yapýlmýþtýr. 555 entegresinin içinde komparatör (karþýlaþtýrýcý, kýyaslayýcý), RS flip flop devresi, UFER (tampon) ve boþaltýcý (deþarj) üniteleri vardýr. Þekil 8.7'ye bakýnýz. +U boþaltma eþik FM giriþ 8 +U FM: Frekans modüleli sinyal giriþi eþik 1 nolu kýyaslayýcý R 1 R 2 R 3 1 nolu kýyaslayýcý FM giriþ tetikleme reset R-S flip-flop boþaltma 3 tetikleme çýkýþ reset 4 þase tampon çýkýþ Þekil 8.6: 555 entegresinin ayaklarýnýn diziliþi Þekil 8.7: 555'in iç yapýsýnýn blok þemasý 555 Entegresi Ýki Türlü Çalýþýr I. Kararsýz (astable) multivibratör II. Tek kararlý (monostable) multivibratör R k + 5 V 8 4 I. 555 Entegreli Kararsýz Multivibratör Þekil 8.8'de verilen devre 555'e dýþarýdan baðlanan direnç ve kondansatörün deðerine baðlý olarak 3 numaralý çýkýþ ucunda sürekli olarak deðiþen bir sinyal üretir. Kare dalga biçiminde olan çýkýþ sinyali R k çýkýþ C 100 nf-100 mf Þekil 8.8: 555'li kararsýz multivibratör

97 kullanýlarak bir çok devre tasarlanabilir. En basit olarak, çýkýþa bir led baðlanýrsa belli aralýklarla yanýp sönen flâþör devresi yapýlmýþ olur. Þekil 8.8'de verilen devrenin çýkýþýndan alýnan sinyalin frekansý [W ] denklemiyle bulunur. + 5 V II. 555 Entegreli Tek Kararlý Multivibratör Þekil 8.9'da verilen devrede butonuna kýsa süre basýlýrsa 555'in 2 numaralý ayaðýna 0 V (lojik 0) uygulanmýþ olur. unun sonucunda 3 numaralý çýkýþýn gerilim deðeri maksimum olur ve alýcý çalýþýr. C kondansatörünün gerilimi belli bir seviyeye ulaþtýðýnda entegrenin çýkýþý tekrar 0 V olur. 100 k C 47 mf tetikleme 555 Þekil 8.9: 555'li tek kararlý multivibratör 1 çýkýþ III. Kristal (X-Tall) Kontrollü Kararsýz Multivibratör Üretilen kare dalganýn frekansýnýn hassasiyetinin çok önemli olduðu devrelerde kristal kontrollü osilâtörler kullanýlýr. Þekil 8.10'da kristal kontrollü osilâtör devresi verilmiþtir. 680 W C 100 khz 22 pf f=100 khz Þekil 8.10: Kristal kontrollü kararsýz multivibratör IV. CMOS 4049 NOT Kapýlý Kararsýz Multivibratör Þekil 8.11'de verilen devre CMOS serisi kapýlarla kurulduðu için çýkýþdaki kare dalganýn tepeden tepeye gerilim deðeri, entegreye uygulanan besleme gerilimine eþit deðerde olur. 150 pf 470 kw 100 kw f=10 khz Þekil 8.11: CMOS serisi NOT kapýsýyla yapýlan kararsýz multivibratör devresi. Lojik Kapýlý Flip Floplar Lojik kapýlarla yapýlan flip floplar bilgi saklama yaparlar. Ýki kararlý multivibratör olarak çalýþan FF'ler dijital elektroniðin önemli bir elemanýdýr. ir FF, bir bitlik bilgiyi saklayabilir. ir FF devresinde, biri saklanan bitin deðeri, diðeri de tümleyeni (zýttý) olmak üzere iki çýkýþ (Q ve ) vardýr. Flip flobun çýkýþ deðeri, hafýzada bulunan bir önceki giriþ deðerine baðlýdýr. Giriþler çýkýþa kare dalga palsleriyle (clock pulse) aktarýlýr. Giriþ bilgileri deðiþtiðinde, çýkýþ bilgileri de deðiþir. Flip-flop devreleri lojik kapýlarla üretilir. u elemanlar, sayýcý, bilgi kaydýrýcý, bellek, PLC, bilgisayar, alarm, yürüyen ýþýk vb. gibi 89 giriþler FF Q normal çýkýþ ters çýkýþ Þekil 8.12: Flip floplarýn blok þemasý

98 devrelerde kullanýlýr. Lojik Kapýlý Flip Flop Çeþitleri Uygulamada deðiþik özelliklere sahip FF devreleri kullanýlýr. Þimdi bunlarý inceleyelim: 1. RS Flip Flop (RS FF) RS ismi, reset (sýfýrlama) ve set (kurma) kelimelerinin ilk harflerinden oluþmuþtur. RS FF devresinin iki giriþ, iki çýkýþ ucu vardýr. Giriþler R, S, çýkýþlar ise Q ve 'dur. Q ve uçlarýndaki çýkýþ bilgileri daima birbirinin tersi olur. S Q RS FF S Q S R Q Q Deðiþim olmaz. (hafýza) R Q R Q Yasak (belirsiz) Þekil 8.13: NOR kapýlý RS FF'nin sembolü Þekil 8.14: NOR kapýlý RS flip flop devresi Çizelge 8.1: NOR kapýlý RS flip flobun doðruluk çizelgesi RS tipi FF'ler iki kararlý (bistable) multivibratörün aynýsýdýr. u elemanlar bir bitlik bilgi saklayabilir. a. NOR Kapýlarýyla Yapýlmýþ RS Flip-Flop Devresi NOR kapýlý FF devresinde R ve S giriþlerine ayný anda 1 verilmez. u yapýlýrsa devrenin çýkýþlarýnýn konumu belirsizleþir (bilinemez). O nedenle bu durumdan kaçýnýlmalýdýr. Þekil 8.13'te NOR kapýlý RS FF devresi ve çizelge 8.1'de doðruluk çizelgesi verilmiþtir. S Q S Q S R Q Q Yasak (belirsiz) R Q R Q Deðiþim olmaz. (hafýza) Þekil 8.15: NND kapýlý RS FF'nin sembolü Þekil 8.16: NND kapýlý RS flip flop devresi Çizelge 8.2: NND kapýlý RS flip flobun doðruluk çizelgesi b. NND Kapýlarýyla Yapýlmýþ RS Flip-Flop Devresi NND kapýlý FF devresinde R ve S giriþlerine ayný anda '0' verilmez. u yapýlýrsa devrenin çýkýþlarýnýn konumu belirsizleþir (bilinemez). O nedenle bu durumdan kaçýnýlmalýdýr. Þekil 8.16'da NND kapýlý RS FF devresi ve çizelge 8.2'de doðruluk çizelgesi verilmiþtir. 2. Tetiklemeli (Clock Palsli) RS Flip Flop Tetikleme sinyali uygulanan RS FF devresidir. u tip FF'lerde tetikleme giriþine kare dalga (saat darbesi) uygulanmadýðý sürece giriþ bilgileri çýkýþý deðiþtirmez. Þekil 8.18'de verilen 90

99 clock R Q S clock S Cp Deðiþim olmaz. (hafýza) S Q R R Ýstenmeyen durum (belirsiz) Þekil 8.17: Tetiklemeli RS FF'nin sembolü Þekil 8.18: Tetiklemeli RS FF devresi Çizelge 8.3: Tetiklemeli RS FF'nin doðruluk çizelgesi devrede clock (saat) giriþine kare dalga uygulandýðý zaman S ve R giriþlerine gelen 1 bilgisi ND kapýlarýný iletime sokar. Örneðin S = 1, R = 0 olduðunda clock ucuna kare dalga uygulanýrsa Q çýkýþý 1, çýkýþý ise 0 olur. pozitif (yükselen) kenar 0 lojik 1 seviyesi Þekil 8.19: Tetikleme palsi negatif (düþen) kenar R Cp S Q Q a. Düzey tetiklemeli FF R S Cp b. Pozitif kenar tetiklemeli FF Cp c. Negatif kenar tetiklemeli FF Þekil 8.20: Tetikleme sinyalini algýlama durumuna göre FF sembolleri Q Q R S Q Q Dijital FF devrelerinde clock palsi (saat darbesi, cp) devreyi tetikleme görevi yapar. Cp sayesinde devredeki FF'ler kontrol altýna alýnabilir. Flip Floplarýn Tetikleme Sinyalini lgýlama Þekline Göre Sýnýflandýrýlmasý Flip floplarý tetiklemede kullanýlan kare dalganýn üç hâli vardýr. unlar, pozitif kenar, lojik 1 ve negatif kanardýr. Uygulamada kullanýlan FF'lerin büyük bir bölümü tetikleme palsinin negatif (düþen) kenarýnda tetiklenir. ir FF'nin, hangi tür sinyalle tetiklendiði sembolünden anlaþýlabilir. Q Deðiþme yok. Cp Q Deðiþme yok. Þekil 8.21: D tipi FF'nin sembolü Þekil 8.22: D tipi FF devresi Þekil 8.19'da tetikleme palsinin üç hâli, þekil 8.20-a-b-c'de ise, FF'lerin kare dalganýn hangi anýnda tetiklendiðinin sembollerle ifade ediliþi verilmiþtir. 3. D (Data) Tipi Flip Flop ellek (hafýza) olarak kullanýlan FF'dir. D, data (bilgi, veri) sözcüðünün baþ harfidir. u FF'nin bir giriþ, iki çýkýþ ucu vardýr. D tipi FF'de giriþdeki bilgi clock palsi uygulandýðý zaman çýkýþa aktarýlýr. 91 Çizelge 8.4: D tipi FF'nin doðruluk çizelgesi

100 D tipi FF devresi tetiklemeli RS FF'ye NOT kapýsý eklenerek yapýlýr. u devrede NOT kapýsý sayesinde giriþ uçlarýna ayný anda 1 uygulamak imkânsýzdýr. 4. T (Toggle) Tipi Flip Flop ir giriþi, iki çýkýþý olan FF devresidir. T giriþi 0 ise çýkýþ deðiþmez. T giriþi 1 ise çýkýþ tersine çevrilir. Örneðin herhangi bir anda Q çýkýþýnýn 1 olduðunu varsayalým. u anda T giriþine 1 uygulanýr ve tetikleme giriþinden de bir pals uygulanýrsa çýkýþ 0 olur. T giriþinden 0 uygulanýrsa çýkýþ deðiþmez. Toggle flip flop gerçek bir sayaç ya da binary (ikili) devredir. u devrenin saat giriþi sayaç giriþi olmaktadýr. Toggle flip flopta çýkýþlarýn belirsiz olmasý söz konusu deðildir. T (toggle) flip flobunun çýkýþ sinyalinin frekansý giriþ sinyalinin frekansýnýn yarýsý kadardýr. u nedenle T tipi FF'ye ikiye bölen devre de denir. Þekil 8.24'te T tipi FF devresi, çizelge 8.5'te T tipi FF'nin doðruluk çizelgesi, þekil 8.25, þekil 8.26 ve þekil 8.27'de diðer FF'lerden T tipi FF'nin elde ediliþi verilmiþtir. T Cp Þekil 8.23: T tipi FF'nin sembolü Þekil 8.24: T tipi FF devresi T Cp Q Q Önceki konum Deðiþme yok. Deðiþme yok. Deðiþme var. Çizelge 8.5: T tipi FF'nin doðruluk çizelgesi Q Q R Q Q Q Cp Cp S Q Cp Q Q Þekil 8.25: Tetiklemeli RS FF'den T tipi FF'nin elde edilmesi Þekil 8.26: D tipi FF'den T tipi FF'nin elde edilmesi Þekil 8.27: JK tipi FF'den T tipi FF'nin elde edilmesi 5. JK Flip Flop RS FF'nin geliþmiþ hâlidir. Dijital devrelerde çok yaygýn olarak kullanýlýr. J ve K harflerinin özel bir anlamý yoktur. ncak J, kurma, K, silme anlamýnda kullanýlýr. JK FF'nin çýkýþ verebilmesi için clock (saat) palsinin 1 olmasý gerekir. JK FF'lerde belirsiz durumlar ortaya çýkmaz. Yani her giriþ durumunda çýkýþlar 1 ya da 0 olur. Þekil 8.27'de JK FF'nin sembolü, þekil 8.28'de JK FF devresi ve çizelge 8.6'da JK FF'nin doðruluk çizelgesi verilmiþtir. JK FF'nin bacak baðlantýlarýnda ufak deðiþiklikler yapýlarak diðer FF'ler elde edilebilir. Örneðin JK FF'nin J ve K giriþleri birleþtirilir ve bu giriþlere lojik 1 uygulanýrsa eleman T tipi FF olarak çalýþýr. T tipi çalýþmada giriþe gelen her tetikleme palsinde çýkýþ konum deðiþtirir. 92

101 Cp Q Q Deðiþme olmaz. ir önceki konuma göre deðiþir. Þekil 8.28: JK tipi FF'nin sembolü Þekil 8.29: JK tipi FF devresi Çizelge 8.6: JK tipi FF'nin doðruluk çizelgesi JK FF'ler diðer FF'lerin yerine kullanýlabildiði için üniversal FF olarak da anýlýr. Not: JK FF'de J ve K giriþlerini boþ býraktýðýmýzda FF bunu 1 olarak algýlar. 6. Master-Slave (na- Uydu) Tipi JK Flip Flop JK FF'nin çýkýþýnda tetikleme palsinin zamanýyla ilgili bazý sorunlar ortaya çýkmaktadýr. Master-slave (ana-uydu) tipi FF'ler JK FF'nin geliþtirilmiþidir. Master, pozitif kenar, slave, negatif kenar tetiklenmelidir. yný tetikleme palsinin pozitif kenarýnda giriþler alýnmakta, negatif kenarýnda ise çýkýþlar üretilmektedir. Yani pozitif clock palsleri master'a uygulanýr. u pals slave'e uygulanmadan önce deðil iþlemine tâbi tutulur. u durumda K = 1'dir ve master kontrol durumundadýr. u anda Cp = 0 olup slave konum deðitirmez. Q, tetikleme palsinin zamaný boyunca konum deðiþtirmez. Cp = 0 olduðunda NOT kapýsýnýn çýkýþýnda 1 oluþur ve slave kontrol durumuna geçer. Master konum deðiþtirmez. Q M-S tipi ff Q Þekil 8.30: M-S tipi FF'nin sembolü master M Q Þekil 8.32: M-S tipi FF'nin devre þemasý master S Q Cp Q Þekil 8.32'de görülen master-slave tipi FF'ler çok iyi bilgi (data) saklarlar. u özellikleri nedeniyle, bilgi kaydýrma, saklama, sayma vb. gibi devrelerde çok kullanýlýrlar. slave slave Deðiþme yok. Çizelge 8.7: M-S tipi FF'nin doðruluk çizelgesi Q Þekil 8.31: M-S tipi FF'nin blok þemasý 93

102 C. Flip Floplarda senkron Giriþler uraya deðin incelenen FF'lerdeki giriþler (R, S, D, T, J, K) senkron giriþ olarak anýlýr. ncak FF'lerde, preset (ön ayar) ve clear (silme) giriþleri de bulunur. u uçlara asenkron giriþ adý verilir. senkron giriþler yardýmýyla diðer giriþleri dikkate almadan FF çýkýþýný istediðimiz þekilde deðiþtirebiliriz. Flip flop devresini normal giriþ uçlarýyla kontrol etmek istediðimiz zaman asenkron giriþlere lojik '1' uygulayarak çalýþtýrma yaparýz. Þekil 8.33'te görüldüðü gibi preset ve clear giriþleri küçük daire ile FF'ye baðlanmýþtýr. Küçük daire negatif seviye anlamýna gelmektedir. Yani preset ve clear giriþleri lojik 0 olduðunda görev yapar. JK FF'de preset giriþine '0' uygulandýðýnda J ve K giriþleri ne olursa olsun Q çýkýþý 1 olur. Clear giriþine 0 uygulandýðýnda ise diðer giriþler ne olursa olsun Q çýkýþý 0 olur. Not: Preset ve clear giriþlerine ayný anda 0 uygulanýrsa hatalý çalýþma olur. D. Dijital Devrelerin Manuel (El Kumandalý) Devrelerle Tetiklenmesi Sayýcý ve kaydedici devreleri kare dalgaya benzeyen palslerle tetiklendiklerinde çalýþýrlar. Tetikleme sinyalini üretmek için çoðunlukla transistörlü, 555 entegreli ya da lojik kapýlý astable multivibratör devreleri kullanýlýr. ncak, bazý lojik devre uygulamalarýnda anahtarlý tetikleme devresi kullanmak gerekebilir. nahtarlý tetikleme devrelerine manuel (elle) tetikleme adý verilir. Manuel tetikleme yapýldýðý zaman anahtarýn kapanýp açýlma anlarýnda FF devresine istenilen sayýdan fazla pals gitmesi söz konusu olabilir. Ýþte bu Þekil 8.33: JK FF'de preset ve clear giriþlerinin gösterilmesi 94 Cp iki yollu anahtar preset Q Q + 5 V 1 k clear + 5 V 1 k 1 k preset clear Þekil 8.34: Tetiklemeli RS FF'de preset ve clear giriþlerinin gösterilmesi Þekil 8.35: nahtarlý tetikleme palsi üretme devresi 10 k +5V Q 10 mf 7414 Þekil 8.36: TTL 7414 ile yapýlmýþ manuel tetikleme devresi +U CC þase Þekil 8.37: TTL 7414 schmitt trigger özellikli NOT kapýsýnýn iç yapýsý

103 sakýncayý gidermek için anahtar ile FF devresi arasýna lojik kapýlý titreþim önleme devresi konur. Þekil 8.35'te verilen NND kapýlý devrede anahtara her basýþta çýkýþta sadece bir pals oluþur. utona basýþ anýnda kontaklarýn zýplamasý nedeniyle oluþacak elektriksel gürültü NND'lý RS FF devresi tarafýndan yok edilir. Þekil 8.35'te verilen devrenin yaptýðý iþin aynýsý þekil 8.36'da verilen TTL 7414 schmitt tetikleme özellikli kapý entegresiyle oluþturulmuþ devreyle de yapýlabilir. D Cp S R Q Cp S R Q Q Cp S R Q Q a. RS tipi FF'nin D tipi FF'ye dönüþtürülmesi b. RS tipi FF'nin T tipi FF'ye dönüþtürülmesi c. RS tipi FF'nin JK tipi FF'ye dönüþtürülmesi Cp D Q Q Cp J K Q Q Cp J K Q Q d. D tipi FF'nin JK tipi FF'ye dönüþtürülmesi e. JK tipi FF'nin D tipi FF'ye dönüþtürülmesi f. JK tipi FF'nin T tipi FF'ye dönüþtürülmesi Þekil 8.37: Flip floplarýn birbirine dönüþtürülmesine iliþkin örnekler E. Flip Flop Devrelerinin irbirine Dönüþtürülmesi Dijital devrelerde flip floplar bazen birbirine dönüþtürülerek kullanýlýr. Þekil 8.37'de FF'lerin birbirine dönüþtürülmesine iliþkin örnekler verilmiþtir. þase 15 þase clock clear clock clear 7473 clear clock preset F. azý Flip Flop Entegrelerinin Ýç Yapýsý Þekil 8.38'de yaygýn olarak kullanýlan üç flip flop entegresinin iç yapýsý verilmiþtir. Sorular 1. Transistörlü kararsýz multivibratör devresini çizerek çalýþmasýný anlatýnýz 2. Transistörlü iki kararlý multivibratör devresini çizerek çalýþmasýný anlatýnýz 3. Flip floplarda preset ve clear giriþlerinin görevi nedir? çýklayýnýz. 4. NOR kapýlý RS flip-flop devresini çiziniz. 5. NND kapýlý JK flip flop devresini çiziniz. 6. RS tipi FF'yi JK tipi FF'ye çeviren þemayý çiziniz a. Çift JK flip flop b. Çift D flip flop c. Çift JK flip flop þase Þekil 8.38: azý flip flop entegrelerinin ayaklarýnýn diziliþi 7476

104

105 ölüm 9: Sayýcýlar (Counters). Giriþ: Flip floplarýn arka arkaya özel yöntemler kullanýlarak baðlanmasýyla elde edilen dijital devrelere sayýcý denir. aþka bir deyiþle flip floplarýn en çok kullanýldýðý devreler sayýcýlardýr. Sayýcýlarýn kullaným alanlarý þunlardýr: Giriþdeki palsleri istenilen koda dönüþtürme ve bu kodu saklama, Özel ardýþýk kodlar üretme, Zaman gecikmesi elde etme Sayýcýlar clock (saat) palsleriyle çalýþýr. Yani sayýcýlar giriþlerine uygulanan clock palslerini sayarlar. Uygulamada, asenkron (uyumsuz) ve senkron (uyumlu) olmak üzere iki çeþit sayýcý kullanýlmaktadýr. senkron sayýcýlarýn yapýsý çok basittir. ncak çalýþma hýzlarý düþüktür. O nedenle yüksek hýzda sayma yapamazlar. senkron sayýcýyý oluþturan flip floplarýn clock palsleri bir önceki flip flopun çýkýþýndan alýnmaktadýr. Ýþe bu durum bir zaman gecikmesine neden olmaktadýr. Senkron sayýcýlar asenkron sayýcýlardan daha hýzlý ve hatasýz çalýþýrlar. Senkron sayýcýlar paralel asenkron sayýcýlar ise seri sayýcý olarak da adlandýrýlýr. Uygulamada kullanýlan sayýcýlar, yukarý, aþaðý ve yukarý/aþaðý olmak üzere üç farklý þekilde çalýþtýrýlabilir.. Sayýcý Çeþitleri 1. senkron Sayýcýlar u sayýcýlar JK tipi FF'lerin arka arkaya baðlanmasýyla üretilir. Devrede clock palsi en baþtaki (birinci) FF'ye uygulanýr. irinci FF'nin çýkýþý ikinci FF'yi sürer. Flip floplarýn tetikleme palsleri bir önceki FF'den geldiði için (en baþtaki FF hariç) bu tip devrelere asenkron sayýcý adý verilmiþtir. senkron sayýcýlarda kullanýlan FF sayýsý arttýkça devrenin hýzý düþer. ir FF'nin yayýlým gecikmesi (giriþe gelen bilginin çýkýþa aktarýlma süresi) yaklaþýk 10 ns dir. una göre devrede 4 FF kullanýldýðý zaman yayýlým gecikmesi 40 ns olacaktýr. Yani sayýcýnýn 0000 konumundan 1111 konumuna geçmesi 40 ns lik gecikmeyle olacaktýr. senkron Sayýcý Devresi Örnekleri a. Üç itlik senkron Yukarý Sayýcý (Mod 8 Sayýcý) Þekil 9.2'de verilen devre üç adet JK FF'den oluþmuþtur. aþlangýçta tüm FF'lerin çýkýþlarý '0' konumundadýr. Ýlk tetikleme palsi (cp) uygulandýðýnda 1. FF'nin çýkýþý 1 olur. 2. ve 3. FF'nin çýkýþlarý ayný kalýr. Devrenin çýkýþlarýnda 001 sayýsý görülür. Ýkinci tetikleme palsinde FF 1 'in Q 1 çýkýþý 0 olur. Q 1 çýkýþý 0'a düþerken FF 2 'nin giriþini tetikler ve Q 2 çýkýþý 1 olur. Ýkinci tetikleme palsiyle sayýcý devresinin çýkýþýnda 010 sayýsý görülür. Üçüncü tetikleme palsinde FF 1 'in Q 1 çýkýþý 1 olur. Q 2 çýkýþ vermeye devam eder. (FF'ler 96

106 negatif kenar tetiklemeli olduðundan FF'nin giriþine pozitif kenar tetiklemesi geldiðinde çýkýþta deðiþme olmaz.) Üçüncü tetikleme palsinin gelmesiyle sayýcý devresinin çýkýþýnda 011 sayýsý görülür. Devrede sayma iþlemi tüm çýkýþlar 111 oluncaya deðin sürer. Sayýcý 3 bitlik olduðundan devrenin çýkýþýnda 000'dan 111'e kadar 8 sayma iþlemi gerçekleþir (2 3 = 8). Sekizinci tetikleme palsinde Q 1, 1'den 0'a deðiþir ve 2. FF'yi tetikleyerek Q 2 'yi 0 yapar. Q 2 'nin 1'den 0'a inmesi Q 3 'ün de 0 olmasýný saðlar. 3 FF'li sayýcý 8 deðiþik çýkýþ verdiði için mod 8 sayýcý olarak da anýlýr. Not: Þekil 9.1'de verilen sayýcý devresi yapýlýrken Q 1, Q 2, Q 3 çýkýþlarýna 220 W luk direnç ve led seri olarak baðlanabilir. Cp Cp lojik 1 (5 V) Cp Q 1 Q 2 Q 3 lojik 1 (5 V) Cp Q 1 Q 2 Q 1 Q 2 Q 3 FF 1 FF 2 FF 3 IC: 7476 Þekil 9.1: Üç bitlik asenkron yukarý sayýcý devresi ve FF'lerin çýkýþ uçlarýndan alýnan sinyallerin þekli FF 1 Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 FF 2 FF 3 FF 4 IC: 7476 b. Dört itlik senkron Yukarý Sayýcý (Mod 16 Sayýcý) Þekil 9.2'de verilen dört FF'li asenkron yukarý sayýcý devresi 0000'dan baþlar ve 1111'e kadar sayma iþlemi yaptýktan sonra yine 0000 konumuna döner. Devrenin çalýþma ilkesi üç bitlik asenkron yukarý sayýcýnýn aynýsýdýr. Q 3 Q 4 Þekil 9.2: Dört bitlik asenkron yukarý sayýcý devresi ve FF'lerin çýkýþ uçlarýndan alýnan sinyallerin þekli Cp Þekil 9.3: D tipi FF'lerle yapýlmýþ üç bitlik asenkron yukarý sayýcý devresi c. D Tipi FF'lerle Yapýlan Üç itlik senkron Yukarý Sayýcý (Mod 8 Sayýcý) Þekil 9.3'te D tipi FF'lerle yapýlmýþ üç bitlik asenkron yukarý sayýcý devresi verilmiþtir. Devrenin çalýþma ilkesi JK FF'lerle yapýlan sayýcýlarla aynýdýr. 97 Q 1 Q 2 Q 3 FF 1 FF 2 FF 3 IC: 7474

107 ilindiði gibi D tipi FF'ler giriþdeki bilgiyi tetikleme palsi geldiðinde çýkýþa aktarýr. Devrede ilk anda Q 1 = 0, 1 = 1 deðerindedir. irinci tetikleme palsinden sonra D giriþi 1 'e baðlý olduðu için buradaki 1 bilgisini Q 1 'e aktaracaktýr. Q 1 = 1 olunca 1 = 0 olacaktýr. Q 1 = 0'dan 1'e yükselmiþtir. u uç ikinci FF'nin clock giriþine baðlý olmasýna raðmen, yükselen kenar oluþturan bu deðiþim, ikinci FF'de bir deðiþime yol açmaz. u ise Q 2 ile Q 3 'ün 0 seviyesinde kalmasýný saðlar. Sonuç olarak ilk tetikleme palsinde çýkýþ uçlarýnda 001 sayýsý görülür. Ýkinci tetikleme palsinde 1 = 0 olduðu için buraya baðlý olan D giriþi bu veriyi Q 1 'e aktarýr. Q 1 = 0, 1 = 1 deðerini alýr. Q 1 'in 1'den 0'a deðiþmesi Q 1 'e baðlý olan ikinci FF'nin tetikleme giriþinde düþen kenarlý bir deðiþime yol açacaðýndan bu eleman tetiklenir ve 2 çýkýþýndaki 1 bilgisi D ucundan Q 2 ucuna aktarýlýr. Q 2 'nin 0'dan bire yükselmesi üçüncü FF'nin konumunda deðiþiklik yapmaz. Sonuç olarak ikinci tetikleme palsinde çýkýþ uçlarýnda 010 sayýsý görülür. Üçüncü tetikleme palsinde Q 1 0'dan 1'e yükselirken diðer çýkýþlar Q 2 ve Q 3 çýkýþlarý durumlarýný korurlar. Çýkýþta 011 sayýsý görülür. Dördüncü tetikleme palsinde Q 1 1'den 0'a düþer ve bu ikinci FF'yi tetikler. Q 2 çýkýþý 1'den '0'a deðiþir. u deðiþim de üçüncü FF'yi tetikleyerek Q 3 'ü 0'dan 1'e lojik 1 (5 V) Q deðiþtirir. Çýkýþta 100 sayýsý görülür. 1 Q 2 Q 3 Devredeki sýralý deðiþim, sayýcý Q Q Q çýkýþý 111 oluncaya deðin sürer. Tüm Cp çýkýþlar 111 olduktan sonra yeni bir FF 1 FF 2 FF 3 tetikleme palsi geldiðinde tüm FF'lerin çýkýþlarý 0 olur. IC: 7476 Cp d. Üç itlik senkron þaðý Sayýcý (Mod 8 Sayýcý) Þekil 9.4'te verilen devre yukarý sayýcýnýn tersidir.sayma iþlemi 111'den 000'a doðru ilerler. Ýlk anda tüm FF çýkýþlarý 1'dir. Devreye birinci tetikleme palsi uygulandýðýnda 1 = 0, 2 = 1 ve 3 = 1 olur. Q 1 Q 2 Q 3 Þekil 9.4: Üç bitlik asenkron aþaðý sayýcý devresi ve FF'lerin çýkýþ uçlarýndan alýnan sinyallerin þekli lojik 1 (5 V) Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 e. Dört itlik senkron þaðý Sayýcý (Mod 16 Sayýcý) Þekil 9.5'te verilen devre 1111'den 0000'a doðru sayar. Cp Cp Q 1 FF 1 Q Q FF 2 FF 3 Q FF 4 Q IC: 7476 f. Üç itlik senkron þaðý/ Yukarý Sayýcý (T Tipi FF'li) Þekil 9.6'da verilen devre aþaðýya ya da yukarýya sayabilir. Devrenin aþaðýya doðru sayabilmesi için aþaðý giriþine Q 2 Q 3 Q 4 Þekil 9.5: Üç bitlik asenkron aþaðý sayýcý devresi ve FF'lerin çýkýþ uçlarýndan alýnan sinyallerin þekli 98

108 Q 1 Q 2 Q 3 Cp FF 1 FF FF 2 3 yukarý IC: 7476 Cp aþaðý Þekil 9.6: Üç bitlik asenkron aþaðý/yukarý sayýcý devresi Þekil 9.7: JK tipi FF'den T tipi FF'nin elde edilmesi lojik 1, yukarý giriþine ise lojik 0 uygulanmalýdýr. Yukarý saydýrma için ise yukarý giriþine 1, aþaðý giriþine 0 verilmesi gerekir. Devredeki kapýlarýn baðlantýsý incelenirse, yukarý sayýcý giriþi 1 yapýldýðýnda ilk OR kapý çýkýþý 1 olur. Ýlk anda sayýcý çýkýþýnýn 000 olduðu kabul edilirse, diðer kapý çýkýþlarýnýn tümü 0 olacaktýr. Sadece birinci FF'nin çýkýþý 1 olur. T tipi FF'lerde tetikleme sinyali 1 olduðunda sadece giriþi 1 olan FF'nin çýkýþýnýn konum deðiþtirdiði anýmsanýrsa, ilk tetikleme sinyali sonunda yalnýzca Q 1 çýkýþý 1 olacaktýr. u sýrada sayýcý çýkýþý 001 olur. Her tetikleme palsinde Q 1 konum deðiþtirirken Q 2 yalnýzca Q 1 1 iken gelen tetikleme sinyalinde konum deðiþtirir. Devrede Q 3 'ün konum deðiþtirebilmesi için Q 1 ve Q 2 'nin 1 olmasý gerekir. Devrenin aþaðý sayýcý olarak çalýþmasýnda mantýk 'e göre Q 1 Q 2 Q 3 düþünülmelidir. Ýlk anda sayýcý çýkýþýný 000 kabul edersek, tüm OR kapýsý çýkýþlarýnýn 1 olduðu cp Q Q Q görülür. Her tetikleme palsinde FF FF 2 FF 3 1 Q 1 konum deðiþtirir. Q 2 ise Q iken gelen tetikleme S palsleriyle konum deðiþtirir. 0 Devrede Q 3 'ün konum lojik 1 (5 V) deðiþtirebilmesi için Q 1 ve Þekil 9.8: Üç bitlik asenkron aþaðý-yukarý sayýcý devresi Q 2 'nin 0 olmasý gerekir. IC: 7476 Þekil 9.6'da verilen aþaðý/yukarý sayýcý devresini þekil 9.8'de verildiði gibi daha basit olarak çizmek mümkündür. Verilen devrede S adlý kontrol giriþi 1 konumundaysa ileriye doðru sayým olacaðýndan her FF bir öncekinin Q çýkýþýyla tetiklenir. Kontrol giriþi 0 konumuna alýndýðýnda ise geri doðru sayým olacaðýndan her FF bir önceki FF'nin çýkýþýyla tetiklenir. Þekil 9.8'de verilen devreye daha fazla sayýda FF eklenerek sayma deðeri artýrýlabilir. g. Programlanabilen senkron Sayýcýlar Ýstenilen deðere kadar sayýp sýfýr deðerine dönen sayýcýlara programlanabilir sayýcý denir. Örneðin, 3 FF'den oluþan bir yukarý sayýcý 000 deðerinden baþlar 111 deðerine kadar sekiz farklý sayý çýkýþý üretip yeniden 000 deðerine döner. u tip bir devreye mod 8 sayýcý adý verilir. 3 FF'li yukarý sayýcý devresinin 101 deðerinden sonra 000 deðerini göstermesini istediðimiz zaman mod 6 olarak çalýþan bir sayýcý yapmýþ oluruz. Mod 6 sayýcý devresi çalýþtýðýnda, 000, 001, 010, 011, 100, 101 olmak üzere altý çeþit sayý çýkýþý üretir. 99

109 Sayýcý devrelerini programlý hâle getirmek için FF'lerin clear (silme) uçlarýna lojik 0 bilgisi uygulanýr. Þekil 9.9'da verilen mod 6 sayýcý devresi 110 bilgisini ürettiði an, NND kapýsýnýn çýkýþýnda 0 bilgisi oluþur. u bilgi tüm FF'lerin clear giriþlerine uygulanmýþ olacaðýndan sayýcý devresi 110'ý çýkýþta gösteremeden 000 konumuna döner. Þekil 9.10'da verilen dört FF'li devre ise 0000'dan 1001 deðerine kadar saydýktan sonra yine 0000 deðerine döner. Sayýcýnýn çýkýþýnda 10 deðiþik sayý görüldüðü için buna mod 10 sayýcý adý verilir. Devre çýkýþýnda 1010 IC: 7476 lojik 1 cp Q 1 Q 2 Q Q Q FF 1 FF 2 FF 3 clear clear clear deðeri oluþtuðu anda NND kapýsý tüm FF'lerin clear (silme) giriþlerine 0 bilgisi gönderir ve devre en baþa döner. Modlu sayýcýlarýn tasarýmýnýn yapýlýþý anlaþýldýðý zaman istenilen deðere kadar sayan sayýcý devrelerinin üretimi yapýlabilir. Örneðin 0'dan 59'a kadar sayan bir devre yapýlmak istenirse þekil 9.11'deki blok þema uygulanýr arasý sayma yapan devre 1 Hz lik bir kare dalgayla tetiklenecek olursa dijital saat devresinin saniye kýsmý elde edilmiþ olur. Þekil 9.11'deki devrede saðdaki sayýcý 0-9 arasýnda sayma yapmaktadýr. Saðdaki sayýcý 9'dan sonra tekrar 0 deðerine geçerken solundaki 0-5 arasý sayan sayýcýyý tetikler. öylece saðdaki sayýcý her 9 sayýsýný gösterdiðinde soldaki sayýcý bir basamak ilerler. Soldaki sayýcý 5 (101) durumundan 6 (110) durumuna geçerken her iki sayýcý da 0 durumuna gelir. Q 3 Þekil 9.9: Mod 6 asenkron yukarý sayýcý devresi lojik '1' Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 Cp J Q J Q J Q J Q FF 1 FF 2 FF 3 FF 4 K K K K clear clear clear clear Þekil 9.10: Mod 10 asenkron yukarý sayýcý devresi mod 6 sayýcý (0...5) tetikleme giriþi mod 10 sayýcý (0...10) Þekil 9.11: 0-59 yukarý sayýcýnýn blok þemasý tetikleme palsi IC: 7476 h. CD Sayýcýlar senkron sayýcýlar kullanýlan FF sayýsýna baðlý olarak tüm çýkýþlarý 1 olana dek sayar ve yeniden 0'a döner. Programlanabilir sayýcýlar ise istenilen bir deðerden 0'a dönebilir. Tüm çýkýþlarý 1 olduktan sonra 0 deðerine dönen sayýcýlar ikili sayýcý olarak adlandýrýlýr. 0'dan baþlayýp 9 deðerine kadar sayan devrelere ise CD sayýcý adý verilir. 100

110 Uygulamada kullanýlan sayýcý devrelerinde birden çok FF içeren entegreler kullanýlýr. Örneðin 7490 entegresi 0-9 sayýcý devrelerinde kullanýlmak üzere üretilmiþtir. u eleman þekil 9.13'te görüldüðü gibi CD sayýcý olarak kullanýlacaðý zaman tetikleme sinyali 14 numaralý ayaða uygulanmalý, 1 ile 12 numaralý uçlar birleþtirilmeli ve 2, 3, 6, 7 numaralý uçlar lojik 0'a baðlanmalýdýr. +5 V R 1 R KW 4.7 KW giriþ giriþ 555 Q 1 Q 4 þase Q 2 Q 3 U CC Þekil 9.12: TTL 7490 CD sayýcý entegresinin ayaklarýnýn diziliþi W ortak anot Þekil 9.13'teki devrenin sayma hýzý, 555 entegresine baðlý R 1, R 2 ve C'nin deðeri deðiþtirilerek ayarlanabilir. C 100 mf Þekil 9.13: TTL 7490 entegreli 0-9 sayýcý devresi anodu þase display anodu þase display anodu þase display anodu þase display 7x220 W 7x220 W 7x220 W clock palsi reset Þekil 9.14: sayýcý devresi 101

111 Þekil 9.14'te verilen devre ise 0 ile 999 arasýnda yukarý sayma yapar. Devrede en soldaki display, 7447 ve 7490 iptal edilirse 0-99 sayýcý yapýlmýþ C D olur. ý. elirli ir Q Deðerden aþlayan 1 Q 2 Q 3 Q 4 preset FF 1 preset FF2 preset FF senkron Yukarý 3 preset FF 4 Cp Q Q Q Q Sayýcýlar (Presetlemeli, Ön Kurmalý Sayýcýlar) lojik 1 yarlandýklarý deðerden saymaya baþlayan devrelere ön kurmalý sayýcý denir. Þekil 9.15: Ön kurmalý yukarý sayýcý devresi Þekil 9.15'te verilen devrede,, C, D uçlarýna bir sayý girilmediði zaman devre 0000 deðerinden 1111 deðerine kadar sayma yapar. Devrede, C giriþlerine 1, ve D giriþlerine '0' uygulandýðýnda sayýcý 6'dan saymaya baþlar ve 15'ten tekrar 6'ya döner. 2. Senkron (Eþ Zamanlý, Paralel) Sayýcýlar senkron sayýcýlar hýzlý sayma devrelerinde hata yaptýðýndan senkron sayýcýlar geliþtirilmiþtir. Senkron sayýcýlarda tetikleme sinyali tüm FF'lere ayný anda uygulanýr. Tetikleme sinyali ayný anda uygulandýðý için bu tür devrelere uyumlu (senkron) sayýcý adý verilmiþtir. Q 2 Q 1 a. Ýki itlik Senkron Yukarý Sayýcý lojik 1 FF 2 FF Þekil 9.16'da verilen iki FF'li senkron sayýcý 1 Cp devresi 00, 01, 10 çýkýþlarýný üretir. Þekil 9.16: Ýki bitlik senkron sayýcý devresi Tetikleme palsi yokken devre çýkýþý 00'dýr. Devreye ilk tetikleme palsi geldiðinde saðdaki FF'nin çýkýþý 1 olur. Ýkinci tetikleme palsinde saðdaki FF'nin çýkýþý 0 olurken soldaki FF'nin çýkýþý 1 olur. Q Q IC: 7476 IC: 7476 b. Üç itlik Senkron Yukarý Sayýcý (Mod 8 Sayýcý) Þekil 9.17'de verilen devre sürekli olarak 000'dan 111'e kadar sayar. Devreye ilk tetikleme palsi uygulandýðýnda sadece birinci FF'nin çýkýþý 1 olur. Ýkinci tetikleme palsinde FF 1 çýkýþý 0 olurken FF 2 çýkýþý 1 olur. Üçüncü tetikleme palsi geldiðinde FF 1 çýkýþý yeniden 1 olur. Dördüncü Q 3 Q 2 Q 1 Cp Cp Q Q Q FF 3 FF 2 FF1 lojik 1 IC: 7476 Q 1 Q 2 Q 3 Þekil 9.17: Üç bitlik senkron sayýcý devresi ve çýkýþ uçlarýndaki sinyallerin þekli 102

112 tetikleme sinyali geldiðinde FF 1 ve FF 2 çýkýþý 0 olurken ND kapýsý üzerinden JK uçlarýna 1 bilgisi gider FF 3 'ün çýkýþý 1 olur. Devrenin çalýþmasý bu mantýk üzerine devam eder. c. Dört itlik Senkron Yukarý Sayýcý (Mod 16 Sayýcý) Þekil 9.18'de verilen devre sürekli olarak 0000'dan 1111'e kadar sayar. irinci tetikleme palsinde FF 1 'in Q 1 çýkýþý (JK uçlarýna lojik 1 uygulandýðý için) 0'dan 1'e geçiþ yapacaktýr. Ýkinci FF çýkýþý (Q 2 ) ilk tetikleme palsi uygulandýðýnda (JK uçlarýnda lojik 0 olduðu için) 0 olarak kalacaktýr. Üçüncü FF'nin JK uçlarý bir ND kapýsý üzerinden Q 1 ve Q 2 ucuna baðlýdýr. Ýlk anda Q 1 ve Q 2 'nin 0 olmasý ND kapýsýnýn çýkýþýný 0 yapacaktýr. ND kapýsýnýn çýkýþýnýn 0 olmasý FF 3 'ün JK uçlarýnda lojik 0 olmasýna neden olacaktýr. Ýlk anda Q 1, Q 2 ve Q 3 çýkýþlarý 0 olduðundan FF 4 'ün JK giriþlerinde de 0 bilgisinin olmasýný saðlayacaktýr. Cp Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 Þekil 9.18: Dört bitlik senkron sayýcý devresi ve çýkýþ uçlarýndaki sinyallerin þekli Þekil 9.19: Mod 7 senkron yukarý sayýcý devresi Devrenin çalýþmasý üç bitlik senkron yukarý sayýcýnýn aynýsýdýr. d. Mod 7 Senkron Yukarý Sayýcý Þekil 9.19'da verilen senkron sayýcý devresi 110 deðerini ürettikten sonra 000 deðerine dönüþ yapar. Ýlk tetikleme palsi geldiðinde FF 1 'in çýkýþý 1 olur. Ýkinci tetikleme sinyali geldiðinde Þekil 9.20: Mod 8 senkron aþaðý sayýcý devresi FF 1 'in çýkýþý 0 olurken, FF 2 'nin çýkýþý 1 olur. Devrenin çalýþmasý bu þekilde sürüp gider. e. 3 itlik Senkron þaðý Sayýcý (Mod 8 Sayýcý) Þekil 9.20'de verilen devre sürekli olarak 111'den 000'a doðru sayar. 103

113 Q 4 Q 3 Q 2 Q 1 Cp Q Q Q Q FF 4 FF 3 FF 2 FF 1 lojik 1 IC: 7476 Þekil 9.21: Dört bitlik senkron aþaðý sayýcý devresi f. 4 itlik Senkron þaðý Sayýcý (Mod 16 Sayýcý) Þekil 9.21'de verilen devre sürekli olarak 1111'den 0000'a doðru sayar. 3. Halka Sayýcý (Ring Counter, Döner Sayýcý) En sondaki FF'nin çýkýþýnýn ilk baþtaki FF'nin giriþine baðlanmasýyla üretilen devrelere ring sayýcý denir. Ring sayýcýlara Johnson ya da Moebius sayýcý da denir. u devreler kod sýrasýnýn simetrik olmasýnýn istendiði devrelerde kullanýlýrlar. Uygulamada iki tip ring sayýcý kullanýlmaktadýr. Cp Q 1 Q 2 Q 3 FF 1 FF 2 FF 3 Þekil 9.22: Standart ring sayýcý IC: 7476 Q 1 Q 2 Q Q 3 4 FF 1 FF 2 FF 3 FF 4 a. Standart Ring Sayýcý Þekil 9.22'de görülen standart ring sayýcýlarda ilk anda tüm FF'lerin çýkýþlarý 0'dýr. irinci tetikleme palsinde FF 1 çýkýþý 1 iken FF 2 ve FF 3 çýkýþý 0'dýr. Ýkinci tetikleme palsinde FF 1 çýkýþý 0, FF 2 çýkýþý 1 ve FF 3 çýkýþý 0'dýr. Üçüncü tetikleme palsinde FF 1 çýkýþý 0, FF 2 çýkýþý 0 ve FF 3 çýkýþý 1 olur. Dördüncü tetikleme palsinde ise tüm FF çýkýþlarý 0 olur. Cp + U DD Þekil 9.23: Yürüyen ring sayýcý reset clock Cp clock elde enable çýkýþý þase Þekil 9.24: 4017 entegresinin ayaklarýnýn diziliþi IC:

114 b. Yürüyen Ring Sayýcýlar Þekil 9.23'te görülen yürüyen ring sayýcýlar, en sondaki FF'nin çýkýþýnýn ilk FF'nin D giriþine baðlanmasýyla üretilir. Þekil 9.23'teki devrede çýkýþlara baðlanacak alýcýlar (led, lâmba vb.) sýrayla yanar. Sonra sönüp tekrar çalýþmaya baþlarlar. Yani, önce Q 1, ardýndan Q 2, sonra Q 3 en son olarak da Q 4 çýkýþý 1 olur. Tüm çýkýþlar 1 olduktan sonra hepsi birden 0 olur. Uygulamada ring sayýcý olarak þekil 9.24'te ayaklarýnýn diziliþi verilen 4017 entegresi kullanýlabilir. Þekil 9.25'te 4017entegresiyle yapýlmýþ yürüyen ýþýk devresi verilmiþtir entegresinin 10 adet çýkýþ ucu vardýr. Herhangi bir anda çýkýþlardan sadece biri 1 diðerleri 0 olmaktadýr. Entegrenin çýkýþlarý, Q 0, Q 1, Q 2, Q 3, Q 4, Q 5, Q 6, Q 7, Q 8, Q 9 þeklindedir. Devre çalýþýrken 10 adet çýkýþ sýrayla 1 olur. Döngü iþleminin daha önce olmasý istenirse bir sonraki çýkýþ 15 numaralý uca baðlanýr. Þekil 9.25'te verilen devreyle daha fazla akým çeken alýcýlar beslenmek istenirse dirençlerin çýkýþý transistörlerin beyz ucuna, alýcýlar ise kolektöre baðlanýr. Entegreyi tetiklemede kullanýlan devre transistörlü ya da 555'li astable multivibratör olabilir V Cp reset k 10 x led Þekil 9.25: 4017 entegreli yürüyen ýþýk devresi yukarý aþaðý FF 1 FF 2 FF 3 Q 1 Q 2 Q 3 4. Senkron þaðý/yukarý Sayýcýlar FF 4 Þekil 9.26'da verilen senkron sayýcý Q 4 devresi yukarý ve aþaðý sayma iþlemini yapabilir. Devrede yukarý ucuna 1 Cp uygulanýrsa sayýcý yukarý sayar. Þekil 9.26: Senkron aþaðý/yukarý sayýcý devresi Yukarý ucuna 0, aþaðý ucuna 1 uygulandýðýnda ise devre aþaðý sayar. Her iki uca 0 uygulandýðýnda ise sayýcý o andaki konumunu muhafaza eder. Her iki giriþe 1 verildiðinde ise sayýcý yine yukarý sayar. 105

115 data clear borç elde yük data C data D anodu þase display anodu þase display data geri ileri sayým sayým þase 1 k þase þase yukarý (up) k 1 k reset reset aþaðý reset (down) 1 k Þekil 9.27: entegreli senkron aþaðý / yukarý sayýcý devresi Uygulamada aþaðý/yukarý saydýrma iþlemleri için geliþtirilmiþ entegresi kullanýlýr. u entegre tetikleme palsinin pozitif kenarýnda tetiklenir. Þekil 9.27'de ile yapýlmýþ sayýcý örneði verilmiþtir. Sorular 1. Üç adet JK flip flop kullanarak asenkron yukarý sayýcý devresini ve çýkýþ sinyallerini çiziniz. 2. Dört adet JK flip flop kullanarak asenkron aþaðý sayýcý devresini ve çýkýþ sinyallerini çiziniz. 3. Üç adet JK flip flop kullanarak asenkron mod 4 yukarý sayýcý devresini ve çýkýþ sinyallerini çiziniz. 4. Üç bitlik senkron yukarý sayýcý devresini ve çýkýþ sinyallerini çiziniz. 106

116

117 ölüm 10: Kaydýrmalý Kaydediciler (Shift Register). Giriþ: Kaydýrmalý kaydediciler dijital devrelerde (hesap makinesi, bilgisayar, PLC vb.) yaygýn olarak kullanýlmaktadýr. ilgi kaydýrma devrelerinin iþlevini hesap makinesi örneðiyle açýklayalým. Makineye 479 sayýsýný girerken 4 tuþuna basýnca display'de 4 sayýsý görünür. rdýndan 7 sayýsýna basýlýnca 4 sola kayar, onun yerine 7 gelir. Son olarak 9 sayýsýna basýldýðýnda 4 ile 7 birer basamak sola kayar, en saða 9 yerleþir. 479 sayýsý hesap makinesine girilirken dijital devre hem bilgi kaydetme (bellek) hem de kaydýrma (shift) yapmaktadýr. Kaydýrmalý kaydedici devreleri flip floplardan oluþur. Örneðin 8 bitlik veriyi (ikili sayý) kaydetmek için 8 adet FF kullanýlýr. Ýkili sayý bitleri kaydedilirken iki yöntemden birisi kullanýlýr. irinci Yöntem: Veriyi bir bit olarak tetikleme sinyaliyle kaydýrarak kaydetmek. u yönteme seri kaydetme denir. Ýkinci Yöntem: ütün veri ayný anda tetikleme palsiyle kaydedilir. u yönteme paralel kaydetme denir. Þekil 10.1: Hesap makinesinde rakamlarýn sola doðru kaymasý Kaydýrmalý kaydedici entegresi örnekleri Çizelge 10.1: Kaydýrmalý kaydedici entegresi örnekleri Shift Registerlerin Sýnýflandýrýlmasý 1. ilgiyi Kaydýrma Yönünden Sýnýflandýrma a. Saða kaydýrmalý kaydediciler (shift right register), b. Sola kaydýrmalý kaydediciler (shift left register), c. Saða-sola kaydýrmalý kaydediciler 2. Kaydýrmalý Kaydedicilerin ilginin Giriþ ve Çýkýþýna Göre Sýnýflandýrýlmasý a. Seri giriþ-seri çýkýþlý kaydýrmalý kaydediciler (SISO), b. Seri giriþ-paralel çýkýþlý kaydýrmalý kaydediciler (SIPO), c. Paralel giriþ-seri çýkýþlý kaydýrmalý kaydediciler (PIPO), d. Paralel giriþ-paralel çýkýþlý kaydýrmalý kaydediciler (PISO) a. Seri Giriþ-Seri Çýkýþlý Kaydýrmalý Kaydediciler Flip flop kullanýlarak yapýlan kaydýrmalý kaydedicilerde RS, JK ya da D tipi FF'ler kullanýlabilir. Þekil 10.2: Kaydýrmalý kaydedici tiplerinin blok þema hâlinde gösterilmesi 107

118 I. JK Tipi FF'li ir itlik Kaydýrmalý Kaydedici Devresi Þekil 10.3'te JK FF ile bir bitlik bilginin kaydetme devresi verilmiþtir. JK FF'nin kaydedici olarak kullanýlmasýnda lojik 0 ve lojik 1'in kaydedilmesi þöyle olur: * JK FF'ye lojik 0 kaydetmek için J=0, K=1 iken bir tetikleme palsi uygulanýr. * JK FF'ye lojik 1 kaydetmek için J=1, K=0 iken bir tetikleme palsi uygulanýr. II. JK Tipi FF'li Dört itlik Kaydýrmalý Kaydedici Devresi Þekil 10.4'te verilen dört bitlik seri giriþ-seri çýkýþlý kaydýrmalý kaydedici devresinde baþlangýçta tüm FF'ler reset konumundadýr. öylece tüm J giriþleri 0, K giriþleri 1 olur. irinci tetikleme palsinde J a =0, K a =1 olduðu için kaydediciye 0 giriþi yapýlmaktadýr. Devrede ikinci tetikleme palsi de ayný özelliktedir. Üçüncü tetikleme palsinde J a =1 ve K a =0 olduðu için kaydedicinin ilk bitine 1 alýnýr. u bit ayný zamanda hem Q a çýkýþý hem de J b giriþidir. Dördüncü tetikleme palsinde J a =0 ve K a =1 olduðu için Q a =0, Q b =1 olur. III. D Tipi FF'li ir itlik Kaydýrmalý Kaydedici Devresi Þekil 10.5'te verilen iki devrede D giriþindeki bilgi tetikleme palsinden sonra Q çýkýþýndan alýnýr. D giriþinde 1 varsa tetikleme palsiyle Q çýkýþý da 1 olur. veri giriþi cp (kaydýrma palsi) seri veri giriþi Cp J K Q Þekil 10.3: JK tipi FF ile bir bitin kaydediliþi FF 1 FF 2 FF 3 FF 4 Q a a Q b b c Q c d Q d a a cp (kaydýrma palsi) Cp J K Q a Q b Q c Q d b Þekil 10.4: Dört bit seri giriþ- seri çýkýþlý kaydýrmalý kaydedici devresi ve devrenin giriþ çýkýþlarýndaki bilgilerin gösteriliþi veri giriþi cp (kaydýrma palsi) b J(D) Q c veri giriþi c d Q cp (kaydýrma palsi) d Þekil 10.5: D tipi FF ile bir bitin kaydediliþi 108

119 IV. D Tipi FF'li Seri Giriþ-Seri Çýkýþlý Dört itlik Saða Kaydýrmalý Kaydedici Devresi Þekil 10.6'da verilen devrede seri giriþten 0101 bilgisinin girdiðini varsayalým. urada en az aðýrlýklý bit (LS) 1'dir. Seri giriþten en önce 1 gönderilir. En çok aðýrlýklý bit (MS) ise 0'dýr. u bit, FF 1 'in D a giriþine en son olarak gelir. Ýlk anda tüm FF çýkýþlarý 0'dýr. 1 biti FF 1 'in giriþine uygulandýðý anda devreye bir de tetikleme palsi gelirse bu 1 deðeri FF 1 'in çýkýþýna aktarýlýr. u durumda FF 1 'in çýkýþýnda 1, diðer FF'lerin çýkýþlarýnda ise 0 bulunmaktadýr. Seri giren bilgide saðdan ikinci bitin '0' olduðunu biliyoruz. u durumda FF 1 'in giriþinde 0 bulunmaktadýr. Ýkinci tetikleme sinyali uygulandýðýnda FF 1 'in çýkýþýnda bulunan 1, FF 2 'nin çýkýþýna aktarýlýr. FF 1 'in giriþinde bulunan 0 ise FF 1 'in çýkýþýna aktarýlmýþ olur. veri giriþi FF 1 FF 2 FF 3 FF 4 Q a Q b Q c Q a b c d d Þekil 10.6: D tipi FF ile dört bit seri giriþ-seri çýkýþlý saða kaydýrmalý kaydedici devresi Dördüncü tetikleme palsinden sonra FF'lerin çýkýþlarý, FF 1 =0, FF 2 =1, Çizelge 10.2: ilginin seri olarak taþýnmasý FF 3 =0, FF 4 =1 olur. Devreye uygulanan dördüncü tetikleme palsinin sonunda FF'lerin çýkýþýnda 0101 bilgisi oluþur. Tetikleme palsleri sürdürülürse soldan giren bilgi saðdan sýrayla çýkacaktýr. u kaydýrmalý kaydedici devresi saða kaydýrmalý olarak çalýþmaktadýr. yný devrede en saðdaki FF en sola, en soldaki FF en saða baðlanacak þekilde kurulur, bilgi saðdan uygulanýrsa devre sola kaydýrmalý kaydedici olarak çalýþýr. Þekil 10.6'daki devrede çýkýþ en sondaki FF çýkýþýndan alýnýrsa buna seri giriþ-seri çýkýþlý kaydýrmalý kaydedici denir. Çýkýþ, FF 1, FF 2, FF 3, FF 4 çýkýþlarýndan paralel olarak alýnýrsa buna, seri giriþ-paralel çýkýþlý kaydýrmalý kaydedici denir. a cp (kaydýrma palsi) b c d seri veri çýkýþý b. Seri Giriþ-Paralel Çýkýþlý Kaydýrmalý Kaydediciler Þekil 10.7'de verilen devrede ilk FF'nin D giriþine veri (0, 1) uygulanýr ve tüm FF'lerin Q çýkýþlarýndan da ayný anda bilgiler alýnýr. Yani bu tür devrelerde bilgi giriþi seri, bilgi çýkýþý ise paraleldir. Þekil 10.7'de verilen devreye sýrasýyla 1, 1, 0, 0 bilgileri uygulandýðýnda dört pals sonunda veri giriþi FF 1 FF 2 FF 3 FF 4 cp (kaydýrma palsi) Þekil 10.7: Dört bit seri giriþ paralel çýkýþlý saða kaydýrmalý kaydedici devresi 109

120 çýkýþtan çizelge 10.3'te görülebileceði gibi 0011 bilgisi alýnýr. seri veri cp FF FF FF giriþi 1 FF c. Paralel Giriþ- Paralel Çýkýþlý Kaydýrmalý Kaydediciler u devrelerde her FF'nin preset giriþine ayrý bir hat baðlanýr. Preset giriþleri aracýlýðýyla uygun FF'ler lojik 1 durumuna ayarlanarak bütün verilerin ayný anda yüklenmesi saðlanýr. Þekil 10.8'de verilen devreye 0, 1, 1, 0 bilgilerini yüklediðimizi varsayarsak, üçüncü kaydýrma palsinin sonunda çýkýþlarda çizelge 10.4'te görüldüðü gibi 0000 bilgisi oluþur. Çizelge 10.3: ilginin paralel olarak taþýnmasý cp (kaydýrma palsi) paralel veri giriþleri FF 1 FF 2 FF 3 FF 4 Þekil 10.8: Dört bit paralel giriþ-paralel çýkýþlý saða kaydýrmalý kaydedici devresi paralel veri çýkýþý d. Paralel Giriþ- Seri Çýkýþlý Kaydýrmalý Kaydediciler Þekil 10.9'da verilen bu tip devrelerde bilgi paralel olarak kaydedilir ve seri olarak okunur. Þekil 10.10'da verilen devreye sýrayla 0, 1, 1, 0 bilgilerini yüklediðimizi varsayarsak, ikinci kaydýrma palsinin Çizelge 10.4: Dört bit paralel giriþ-paralel çýkýþlý saða kaydýrmalý kaydedici devresinde bilgi kaydýrma cp (kaydýrma palsi) 110 paralel veri giriþi FF 1 FF 2 FF 3 FF 4 Þekil 10.9: Dört bit paralel giriþ-seri çýkýþlý saða kaydýrmalý kaydedici devresi seri veri çýkýþý

121 sonunda seri veri çýkýþýnda çizelge 10.5'te görüldüðü gibi 1 bilgisi oluþur. C 1 FF 1 FF 2 FF 3 FF 4 3. Saða-Sola Kaydýrmalý Kaydediciler Ýki yönde bilgi yer deðiþtirmesi yapabilen kaydýrmalý kaydediciler aritmetik iþlem yapan devrelerin temel elemanýdýr. Örneðin çarpma iþlemi sola doðru kaydýrmalý kaydediciyle yapýlýr. Saða doðru kaydýrmalý kaydedici ise bölme iþlemini yapar. Þekil 10.10'da verilen blok þemada kaydýrma kontrolü 1 durumundayken giriþe uygulanan bilgi tetikleme palsleriyle (Cp) sola doðru yer deðiþtirir. Kaydýrma kontrolü 0 durumundayken ikinci giriþe uygulanan bilgi, tetikleme palsleriyle saða doðru yer deðiþtirir. Çizelge 10.5: Paralel giriþ parale çýkýþlý kaydýrmalý kaydedici devresinde bilgi kaydýrma seri çýkýþ seri giriþ paralel çýkýþlar sað-sol shift register cp kaydýrma (sað-sol) seri çýkýþ seri giriþ Þekil 10.10: Saða-sola kaydýrmalý kaydedicinin blok þemasý (3) Q paralel (4) (15) giriþler C (5) D (6) Q (14) saða kaydýrmalý (2) Dsr Q C sola kaydýrmalý (7) Dsl (13) (11) tetikleme Cp Q D clear (1) (12) Clr S0 S 1 þase (8) (9) (10) mod kontrol U CC (16) çýkýþlar C D Þekil 10.11: TTL üniversal kaydýrmalý kaydedici entegresi a Saða-Sola Kaydýrmalý Kaydedici Entegresi (Üniversal Kaydýrmalý Kaydedici) entegresi kontrol sinyallerinin deðiþmesiyle seri girilen bilgiyi saða ya da sola kaydýrabilir. yný þekilde çýkýþ seri ya da paralel olarak alýnabilir. Þekil 10.11'de verilen devrede,, C, D uçlarý paralel. Dsr ve Dsl giriþleri ise seri bilgi giriþleridir. Dsr ucundan saða kaydýrýlacak bilgi girilir ve girilen ilk bit çýkýþýna gönderilir. Dsl ucundan ise sola kaydýrýlacak bilgi girilir. Girilen ilk bit D çýkýþýna iletilir ve sola kaydýrýlýr. Tetikleme palsinin pozitif kenarý entegreyi tetikler. Clear giriþinden uygulanan 0 sinyali tüm çýkýþlarý 0 yapar. S 0 ve S 1 giriþleri devrenin modunu kontrol eder. S 0 =0, S 1 =0 durumunda devre hold (tutma) 111

122 modundadýr ve hiç bir iþlem yapmadan yalnýzca çýkýþýndaki bilgileri korur. S 0 =0, S 1 =1 durumunda devre sola kaydýrmalý kaydedici olarak çalýþýr. S 0 =1, S 1 =0 durumunda ise saða kaymalý kaydedici olarak çalýþýr. S 0 = 0, S 1 = 0 durumunda entegre paralel giriþ paralel çýkýþlý kaydedici olarak çalýþýr.,, C, D giriþlerinden paralel olarak uygulanan bilgi, tetikleme palsinin pozitif kenarýnda çýkýþa gönderilir. 4. Kaydýrmalý Kaydedici Deneyleri a. Saða Kaydýrmalý Kaydedici Deneyi Þekil 10.12'de verilen devrede S 0 =1, S 1 =0 yaparak devreyi saða kaydýrmalý kaydedici hâline getiriniz. Deneyde bilgi Q 'dan Q D 'ye doðru kayacak þekilde hazýrlanmýþtýr. Clear giriþini 0 yaparak tüm çýkýþlarý 0 yapýnýz. Sonra clear giriþini 1 yaparak silmeyi pasif (ölü) hâle getiriniz. SRSI kaydediciyi (saða kaydýrma giriþi) 1 yapýnýz. Tetikleme anahtarýyla 4 kez pals gönderiniz. u durumda bilgi saða doðru kayacaktýr. ilgi kaydediciden çýktýktan sonra geri dönmez. Çünkü geri besleme yoktur. b. Sola Kaydýrmalý Kaydedici Deneyi Þekil 10.13'te verilen devrede S 0 =0, S 1 =1 yaparak devreyi sola kaydýrmalý kaydedici hâline getiriniz. Deneyde bilgi, Q D 'den Q 'ya doðru kayacak þekilde hazýrlanmýþtýr. Clear giriþini 0 yaparak tüm çýkýþlarý 0 yapýnýz. Sonra clear giriþini 1 yaparak silmeyi pasif (ölü) hâle getiriniz. SLSI kaydediciyi (sola kaydýrma giriþi) 1 yapýnýz. Tetikleme anahtarýyla 4 kez pals gönderiniz. u durumda bilgi, sola doðru kayacaktýr. +5V - iki yollu (toggle) anahtarlar iki yollu (toggle) anahtarlar D Cp Þekil 10.12: Saða kaymalý kaydedici devresi Cp C +5V (16) þase (8) V (16) þase (8) Þekil 10.13: Sola kaymalý kaydedici devresi çýkýþlar (led) çýkýþlar (led) c. Paralel Giriþ Paralel Çýkýþlý Kaydýrmalý Kaydedici Deneyi Þekil 10.14'te verilen devrede S 1 =1, S 0 =1 yaparak devreyi paralel giriþ, paralel çýkýþlý kaydýrmalý kaydedici hâline getiriniz. Clear giriþini 0 yaparak tüm çýkýþlarý 0 yapýnýz. Sonra clear giriþini 1 yaparak silmeyi pasif (ölü) hâle getiriniz. I =0, I =1, I C =1, I D =0 olacak biçimde,, C, D anahtarlarýný hazýrlayýnýz.tetikleme butonuna basarak giriþe uygulanan bilgilerin çýkýþa aktarýlýþýný gözleyiniz. Giriþ anahtarlarýyla farklý bilgiler uygulayarak çýkýþlarý gözleyiniz. iki yollu (toggle) anahtarlar Cp V (16) þase (8) çýkýþlar (led) Þekil 10.14: Paralel giriþ paralel çýkýþlý kaydýrmalý kaydedici devresi Not: Kitabýn 104 ve 105. sayfasýnda açýklanan ring sayýcýlar kaydýrmalý kaydedicilerin bir uygulamasýndan ibarettir. Yaygýn olarak kullanýlan 4017 entegresiyle yapýlan yürüyen ýþýk devrelerinde de görülebileceði gibi herhangi bir anda çýkýþlardan sadece birisi lojik 1, diðerleri 112

123 ise lojik 0 seviyesindedir. Entegrenin giriþine uygulanan tetikleme palsiyle lojik 1 seviyesi bir yandaki çýkýþa kayar. Diðer çýkýþlarýn tümü yine 0 düzeyinde kalýr.. ilgi Kaydediciler (Data Register, Data Latch) Dijital devreye (yazar kasa, hesap makinesi, bilgisayar, PLC vb.) girilen bilgileri devrede geçici olarak saklayan düzeneklere bilgi kaydedici denir. Þekil 10.15'te verilen lojik devre bir bitlik bilgiyi muhafaza edebilir. Devrede veri giriþinden uygulanan bir bitlik dijital sayý, enable giriþi 0 olduðunda Q çýkýþýna ulaþýr. Enable giriþi 1 yapýldýðýnda ise veri giriþiyle Q çýkýþý birbirinden yalýtýlmýþ olur. Yani, E giriþinin 1 olmasý Q çýkýþýndaki bilgiyi muhafaza edebilmeyi saðlar. Veri giriþine gelen bir bilgiyi Q çýkýþýna gönderebilmek için E giriþine lojik 0 uygulamak gerekir. E giriþi 1 olarak tutulduðu sürece Q çýkýþý mevcut durumunu korur yani hatýrlar. Þekil 10.16'da ise D tipi veri FF'lerle yapýlmýþ 4 bitlik bilgi kaydedici devresi verilmiþtir. Q Devrenin D, D, D C, D D giriþlerine bilgi paralel olarak uygulanýr. Tetikleme palsi bir kez uygulandýðýnda E (enable, izin) Þekil 10.15: ir bitlik bilgi kaydedici giriþlerdeki bilgiler,, C, D çýkýþlarýna aktarýlýr. Yeni bir tetikleme palsi verilmediði FF 1 FF 2 FF 3 C FF 4 D sürece çýkýþdaki bilgiler deðiþmeden kalýr. Devrede giriþe yeni gelen bilgilerin Cp çýkýþlara aktarýlabilmesi için D D D C D D tetikleme palsinin bir kere uygulanmasý gerekir. Þekil 10.16: Dört bitlik bilgi kaydedici devresi Veri tutucular (data latch) en çok D tipi FF devreleriyle þase yapýlýr. u elemanýn tetikleme palsi 0 iken veri giriþi ne olursa olsun çýkýþta deðiþme olmaz. Tetikleme palsi 1 olduðunda veri ise Q çýkýþý 0, veri giriþi 1 ise Q çýkýþý 1 olmaktadýr. Þekil 10.17'de ayaklarýnýn U CC diziliþi verilen TTL 7475 entegresi 4 bitlik bilgi kaydedici Þekil 10.17: TTL 7475 entegresinin ayaklarýnýn diziliþi olarak çalýþýr. u elemanda dört adet D tipi FF vardýr. Entegrede FF'ler ikili olarak gruplandýrýlmýþ ve ikisine birer enable ucu baðlanmýþtýr. ir bitlik bilginin giriþten çýkýþa aktarýlabilmesi için enable giriþine lojik 1 uygulanmalýdýr. Enable (E) giriþi lojik 0 olduðunda giriþ ile çýkýþ arasýndaki baðlantý kesilir ve önceki çýkýþ korunur. 113

124 TTL 7475 Veri Tutucu Entegresinin Özelliklerinin Ýncelenmesi 1. E ve F anahtarlarýný 1, ile D arasýndaki anahtarlarý 0 yapýnýz. 2. ve D anahtarlarýný 1'e getirerek Q 4 ve ledler Q 1 çýkýþlarýna baðlý ledlerin yanmasýný gözleyiniz. 3. ve D anahtarlarýný 0'a getirerek Q 4 ve Q 1 çýkýþlarýna baðlý ledlerin sönmesini gözleyiniz ve C anahtarlarýný önce 1 sonra 0 konumuna getirerek Q 3 ve Q 2 çýkýþlarýndaki ledlerin yanmasýný ve daha sonra sönmesini +5V (5) þase (12) gözleyiniz. 5. Enable 1 olduðu zaman, hangi giriþin kendisini Q çýkýþýnda gösterdiðinden emin Þekil 10.18: 7475 veri tutucu deneyi devresi oluncaya kadar ile D arasýndaki anahtarý bir mantýk seviyesinden diðerine geçirerek deneyi yapýnýz. 6. ile D arasýndaki anahtarlarý 1 konumuna getiriniz. 7. Enable (3-4) anahtarýný 0 yapýnýz. 8. ile D arasýndaki anahtarlarý 0 yaparak çýkýþlarý gözleyiniz. Enable (1-2) 1 olduðu için Q 2 ve Q 4 deðiþir. Enable (3-4) 0 olduðu için Q 3 ve Q 4 deðiþmez. 9. C ve D anahtarlarýný 1 yapýnýz. Q 2 ve Q 1 'in deðiþimini gözlemleyiniz. 10. Enable (1-2) anahtarýný 0 yapýnýz. C ve D anahtarlarýný 0 yaparak Q 2 ve Q 1 'in deðiþmediðini gözleyiniz. iki yollu (toggle) anahtarlar Sorular 1. Kaydýrmalý kaydedicilerin görevi nedir? çýklayýnýz. 2. D tipi FF'de D ucundaki bilginin Q çýkýþýna nasýl aktarýldýðýný þekil çizerek açýklayýnýz. 114

125 ölüm 11: Dijital/nalog (DC) ve nalog/dijital (DC) Çeviriciler. Giriþ: Elektronik devreler analog ve dijital olmak üzere iki bölümde incelenir. nalog sinyaller sürekli farklý deðerler alýr. Dijital sinyallerde ise minimum (0) ve maksimum (1) deðerleri söz konusudur. Dijital çýkýþlý bir devreyi analog yapýlý bir devreye baðlayabilmek için DC, analog çýkýþlý bir devreyi dijital yapýlý devreye baðlamak için ise DC devreleri yapýlmýþtýr. u bölümde DC (digital/analog converter) va DC (analog/digital converter) devrelerinin yapýsý, çalýþmasý, kullaným alanlarý ve özellikleri hakkýnda temel bilgiler verilecektir. 1. nalog Sinyal Deðiþimlerine Ýliþkin Örnekler I. Devreye baðlý bir PTC ýsýndýkça üzerinden geçen akým azalýr. una göre PTC'nin üzerindeki gerilim analog olarak deðiþmektedir. II. LDR üzerine düþen ýþýk arttýkça bu elemanýn direnci azalýr ve üzerinden geçen akým artar. u elemanýn üzerinde düþen gerilimin deðiþimi de analog özellik gösterir. III. Mikrofonun diyaframýna ses dalgalarý çarptýðýnda diyafram ve buna baðlý bobin titreþir. obin uçlarýna osilaskop baðlanarak gözlem yapýlacak olursa ses dalgalarýnýn C özellikli (farklý frekanslarda) elektrik sinyallerine dönüþtüðü görülür. 2. Dijital Sinyal Deðiþimlerine Ýliþkin Örnekler I. Devrede anahtarýn açýlýp kapanmasý akýmýn geçiþini saðlar ya da keser. II. Transistörün tam kesim ya da tam iletimde (doyumda) olmasý dijital çýkýþ üretir. Teyp bandý sesleri analog olarak kaydeder. Yani bant yüzeyindeki demir tozlarýnýn mýknatýsiyeti her yerde farklý þiddettedir. Teybin okuyucu kafasý hareketli bant üzerine getirildiðinde kafanýn içindeki bobinde manyetik alanlarýn þiddetiyle doðru orantýlý bir C gerilim oluþur. Disket bilgileri dijital olarak kaydeder. Yani disketin tekerleðinin yüzeyindeki demir tozlarýnýn mýknatýslýðý minimum ya da maksimum þiddettedir. CD-ROM da bilgileri dijital olarak kaydeder. Yani, CD'nin tekerleðinin yüzeyindeki noktacýklar yanýk ya da parlaktýr. Yanýk olan bölümler ýþýðý yansýtmadýðý için buralarda lojik '0' bilgisi, yanýk olmayan noktalarda ise lojik '1' bilgisi saklanýr. CD-ROM'da saklanmýþ dijital bilgilerin müzik olduðunu varsayalým. Dijital olarak saklanmýþ sesler hoparlöre gönderilirse hiçbir þey anlaþýlmaz. ma CD-ROM'dan alýnan lojik sinyaller dijital analog çevirici devresinden geçirildikten sonra hoparlöre uygulanýrsa tüm sesler kulak tarafýndan algýlanabilir.. Dijital/nalog Çeviriciler (DC, Digital/nalog Converter) Dijital özellikli sinyalleri analog sinyallere dönüþtüren devrelere DC denir. DC devrelerinin basit yapýlý olanlarýnda op-amplar kullanýlýr. Ýki çeþit op-amplý DC devresi geliþtirilmiþtir. Þimdi bunlarý inceleyelim. 115

126 1. ðýrlýklý Dirençli Dijital/nalog Çevirici Devresi u devrelerde giriþlere baðlanan dirençler giriþ sinyalinin dijital aðýrlýðýna göre hesaplanýr. Giriþe verilen dijital sinyalin lojik 0 konumu 0 volt, 1 konumu ise +5 V tur. Þekil 11.1'de verilen þema aslýnda op-amplý eviren toplayýcý devresidir. ðýrlýk dirençli DC devresinde giriþe gelen dijital deðerlerin analog karþýlýðý þu denklemler kullanýlarak bulunabilir. +5 V D +5 V C +5 V 1 kw 2 kw 4 kw +5 V 8 kw LS 1 kw R gb +U U Þekil 11.1: Dört bit giriþli aðýrlýk dirençli DC devresi 6 U çýkýþ Op-ampýn kazancý: Op-ampýn çýkýþýndaki gerilimin deðeri: U çýkýþ = v.u giriþ. u denklemi þöyle de yazabiliriz: U çýkýþ = - [V] Giriþler Çýkýþ Uçýkýþ DC devresinde giriþe 1011 deðeri uygulandýðýnda U çýkýþ kaç volt olur? Çözüm: U çýkýþ = -(5 + 1/2.(0) + (1/4).5 + (1/8).5) = -6,875 V Not: Çýkýþ deðerindeki "-", sinyalin op-amp tarafýndan ters çevrildiðini vurgulamaktadýr. Çýkýþ gerilimi pozitif yapýlmak istenirse devre çýkýþýna bir adet op-amplý eviren yükselteç devresi baðlanýr. Çizelge 11.1: Dört bit giriþli aðýrlýk dirençli DC devresinin çýkýþ gerilimi deðerleri Dört bit giriþli op-amplý DC devresinde giriþe uygulanan dijital deðerlerin analog gerilim karþýlýðý yanda görülen çizelge 11.1'de verilmiþtir. 2. Merdiven (R-2R) Tipi Dirençli Dijital/nalog Çevirici Devresi Þekil 11.2'de verilen DC devresi aðýrlýklý dirençli DC'dan daha hassas çalýþýr. Devrede U ref (referans gerilimi) istenilen DC deðere getirilerek analog çýkýþýn seviyesi deðiþtirilebilir. Örneðin U ref gerilimi 16 volt olarak uygulanýrsa tüm giriþlere 0 V olduðunda U çýkýþ 0 V olur. Giriþler 1000 olduðunda U çýkýþ -8 V, Giriþler 1111 olduðunda ise, U çýkýþ -15 V olur. Merdiven tipi dirençli DC devresinde giriþe gelen dijital deðerlerin analog karþýlýðý þu denklem kullanýlarak bulunabilir. U çýkýþ = -( C.4 + D.8) [V] 116

127 U ref LS 20 kw 20 kw C 20 kw 20 kw R 1 R 2 R 3 20 kw 10 kw 10 kw 10 kw R 5 R 6 R 7 D R 4 MS R 1 kw gb +U U 6 U çýkýþ Þekil 11.2: Merdiven tipi DC devresi Çizelge 11.2: Dört bit giriþli merdiven tipi DC devresinin çýkýþ gerilimi deðerleri C. DC Entegreleri U çkþ 1. D558 Entegresi Þekil 11.3'te ayaklarýnýn diziliþi verilen DC558 entegresi 8 bitlik giriþ deðeri olup çýkýþtan analog sinyal verir. Entegrenin besleme gerilimi +5 V ile +15 V arasýnda olabilir. Çýkýþ gerilimi ise entegrenin bacaklarýnýn baðlantýsýna baðlý olarak ,55 V ile V arasýnda deðiþir. U çkþ noktasýnda görülecek tam skala deðeri 2,55 V olacaksa 14, 15 ve 16. ayaklar birleþtirilir. Eðer tam skala deðerinin 10 V olmasý isteniliyorsa 15 ile 16 ve 13 ile 14 numaralý ayaklar birleþtirilir. Çýkýþ geriliminin 0 ile 2,55 V arasýnda deðiþtiði durumda besleme gerilimi 5-15 V arasý, çýkýþ voltajýnýn 0-10 volt arasý deðiþtiði durumda ise V arasýnda olmalýdýr. D558 analog çýkýþ için þase dijital giriþ için þase +U U cc CC (+4, ,5 V) Þekil 11.3: DC entegresi U çkþ D D558 Entegresinin DC Olarak Kullanýlýþýnýn Ýncelenmesi Þekil 11.4'te verilen devre kurulduktan sonra giriþlere baðlý iki yollu anahtarlarla entegreye dijital deðerler uygulandýðýnda çýkýþtan çizelge 11.3'te görüldüðü gibi 0 V ile 2,55 V arasý gerilimler alýnýr. +U CC þase Þekil 11.4: D558 entegresiyle yapýlan DC devresi 117

128 D. nalog/dijital Çeviriciler (DC, nalog/digital Converter) lternatör, mikrofon, NTC, PTC, LDR, fototransistör, fotodiyod, osilatör vb. gibi elemanlar analog özellikli sinyal üretirler. nalog sinyallerin dijital devrelere uygulanabilmesi için araya DC devresi konur. Þekil 11.5'te analog/dijital çeviricinin blok þemasý verilmiþtir. nalog/dijital çevirici çeþitleri þunlardýr: Çizelge 11.3: D558 entegresiyle yapýlan DC devresinde giriþe gelen dijital bilgilerin bazý analog karþýlýklarý 1. Sayýcýlý nalog/dijital Çeviriciler u tip devreler, karþýlaþtýrýcý, sayýcý, DC ve ND kapýsýnýn birleþiminden oluþur. Þekil 11.6'da blok þema olarak verilen DC devresinde giriþe analog özellikli sinyal uygulanmaktadýr. Karþýlaþtýrýcýnýn 2. giriþine ise DC çeviricinin çýkýþý baðlanmýþtýr. Op-amplý karþýlaþtýrýcý devresi þöyle çalýþýr: 1. giriþin gerilimi 2. giriþin geriliminden büyük olursa 3 numaralý çýkýþýn gerilimi lojik 1 düzeyinde olur. 1. giriþin gerilimi 2. giriþin geriliminden küçük olursa 3 numaralý çýkýþýn gerilimi lojik 0 düzeyinde olur. 1. giriþin gerilimi 2. giriþin gerilimine eþit olursa 3 numaralý çýkýþýn gerilimi lojik 0 düzeyinde olur. tetikleme palsi Cp Þekil 11.6'da DC devresinin giriþine 0,6 V luk bir gerilim geldiðini kabul edelim. CD çýkýþý ilk anda 0000 deðerindedir. u nedenle DC devresinin çýkýþýnda 0 V olur. u durumda karþýlaþtýrýcýnýn 3 numaralý çýkýþýnda lojik 1 düzeyinde gerilim oluþur. ND kapýsýnýn alt ucuna lojik 1, üst ucuna tetikleme sinyali geldiði anda bu elemanýn çýkýþýnda kare dalga þeklinde bir sinyal oluþur. ND kapýsýnýn çýkýþý sayýcý devresini tetikler ve CD çýkýþýnda 0001 bilgisi oluþur. DC devresinin çýkýþýndaki 0001 deðeri DC devresinin çýkýþýnda 0,6 V doðmasýna yol açar. DC'ýn çýkýþýnýn 0,6 V olmasý karþýlaþtýrýcý devresinin çýkýþýný lojik 0 yapar. ND kapýsýnýn çýkýþý 0 olacaðý için sayýcý durur V op-amplý karþýlaþtýrýcý V DC C D Þekil 11.5: nalog/dijital çeviricinin basit þemasý Cp yukarý sayýcý D C Þekil 11.6: nalog/dijital çevirici devresinin blok þemasý DC

129 DC devresinin giriþine uygulanan gerilim 1,2 V yapýlýrsa ikili sayýnýn çýkýþ deðeri 0110 olana dek sayýcý yukarý sayar. DC devresinin giriþine uygulanan gerilim 2,8 V yapýlýrsa ikili sayýnýn çýkýþ deðeri 1110 olana dek sayýcý yukarý sayar. 2. DC ikilik çýkýþ Entegreleri U referans = 5 V U CC = 5 V a. DC k Entegresi analog giriþ Uygulamada DC iþlemini yapmak için DC 0804 entegresi kullanýlabilir. u entegrenin giriþine 0 - start 10 k 5 V arasý gerilim uygulanýr. DC 0804 entegreli analog/dijital çevirme devresinin giriþine 0 V Þekil 11.7: nalog/dijital çevirici devresi uygulandýðýnda çýkýþtan ikili sayý deðeri alýnýr. Giriþ gerilimi 0,02 V olduðunda çýkýþ olur. +5 V uygulandýðýnda ise çýkýþ olur. aþka bir ifadeyle giriþte 0,02 V luk gerilim deðiþimi çýkýþ deðerini bir basamak deðiþtirir. DC 0804 entegresi CMOS ailesinden olup, mikro iþlemci tipi bir elemandýr. u özelliði sayesinde 8080, 8085, Z80 gibi entegrelere direkt olarak baðlanabilir. DC 0804'ün RD, WR, INTR adlý ayaklarý sadece mikro iþlemci denetimli devrelerde kullanýlýr. Þekil 11.7'de verilen devrede önce start anahtarý kapatýlýr. u yapýldýktan sonra devre giriþdeki analog sinyal 8 bitlik dijital deðere çevirir. Devrede bulunan 10 kw luk direnç ve 150 pf lýk kondansatör entegrenin içinde bulunan kare dalga üretecini çalýþtýrmayý saðlar. DC 0804 b. nalog/dijital Çevirme Yapan Devre Örneði Þekil 11.8'de verilen devre, buraya kadar anlatýlan konularýn uygulamasýna örnektir. Giriþe uygulanan analog gerilim dijital bilgiye çevrildikten sonra display'de okunabilir. Devrede op-ampýn giriþine uygulanan analog sinyal evirmeyen yükselteç olarak çalýþan iþlemsel yükseltecin çýkýþýna geçer. Op-amp çýkýþýna baðlanmýþ olan 4 voltluk zener diyod ND kapýsýnýn giriþine giden gerilimi kýrparak 4 volta indirger. ND kapýsýnýn giriþine tetikleme palsi geldiði zaman bu kapý iletime çýkýþ üreterek sayýcý entegresini tetikler. Sayýcý entegresinin çýkýýnda oluþan ikilik bilgiler 7447 entegresi tarafýndan onluk bilgiye çevrilerek display sürülür.sayýcý entegresinin çýkýþýndaki ikilik bilgiler ayný zamanda aðýrlýk dirençli DC devresinin giriþine uygulanýr. DC devresi giriþe gelen ikilik bilgileri analog sinyal hâline getirerek evirmeyen yükselteç olarak çalýþan birinci op-ampýn giriþ ucuna uygular. irinci op-ampýn giriþine gelen gerilimlerin polaritesi birbirine eþit olduðu anda op-amp çýkýþ veremez ve sayýcý en son konumunda kalýr. Not: Devre deneysel amaçlýdýr. 119

130 sayma reset reset tetikleme palsi Cp input input W anodu ortak display 10 k + 10 V 150 k analog giriþ op-amp 10 k 1 k 4 V - 10 V 75 k 37,5 k 18,7 k op-amp DC devresi Þekil 11.8: nalog giriþ gerilimin dijital olarak gösteren basit voltmetre devresi c Entegresiyle Yapýlan Dijital Termometre Devresi Þekil 11.9'da verilen devre ile ortam sýcaklýðý (-40 C ile +125 C) çok doðru olarak ölçülebilir. Gösterge olarak ledli display baðlanacaksa 7107 entegresi kullanýlmalýdýr. Not: Devrede kullanýlan dirençlerin toleransý % 1, trimpotlar çok turlu tipte olursa ölçüm daha doðru olur. NTC 5,6 k 1,5 k P 2, 0 C ta display'de 0 görülmesini saðlayan ayarlamayý yapar. 100 k 100 k 475 k P 1 P k 100 k 100 k ½ hâneli standart LCD Þekil 11.9: 7106 DC entegresiyle yapýlan dijital termometre devresi Sorular 1. ðýrlýk dirençli DC devresini çizerek çalýþmasýný anlatýnýz. 2. Sayýcýlý DC devresini çizerek çalýþmasýný anlatýnýz. 120

131 ölüm 12: Lojik Kapýlarla Kumanda Devrelerinin Kurulmasý. Giriþ: Endüstriyel tesislerde kullanýlan alýcýlar, pako þalter, kontaktör gibi elemanlarla kontrol edilir. u aygýtlar, çok yer kaplar, ýsý yayar, manyetik alan oluþturur, yüksek düzeyde ilave güç tüketirler. Ýþte bu nedenle günümüzde yapýlan kumanda devreleri lojik kapý, tristör, triyak, optokuplör, yaklaþým sensörü, yarý iletken röle (solid state relay, SSR), PLC cihazý vb. gibi elemanlarla kurulmaktadýr. 1. Kumanda Devrelerini Lojik Devreye Dönüþtürme Yöntemi Þekil 12.1'de verilen 3 fazlý asenkron motorlara yol vermede kullanýlan bir start, bir stop butonlu devrede start butonuna basýlýnca M kontaktörü enerjilenir ve kontaklarý konum deðiþtirir. M kontaktörünün normalde açýk kontaklarýnýn kapanmasý, start butonuna paralel baðlanan M kontaðýný da kapatarak mühürleme iþlemini gerçekleþtirir. Start butonu eski konumuna dönse bile M kontaktörü çalýþmaya devam eder. Stop butonuna basýldýðýnda ise devre durur. Þekil 12.1: Üç fazlý asenkron motora bir start bir stop butonuyla yol verme devresinin a) kumanda b) güç þemasý Kontaktörlü otomatik kumanda devreleri lojik kapýlý devrelere dönüþtürülürken önce lojik denklemler yazýlýr. Lojik denklemler çýkarýlýrken þu temel kurallara uyulur: I. irbirine paralel baðlý olan kontaklar ya da butonlar OR kapýsýyla ifade edilir (+). II. irbirine seri baðlý olan kontaklar ya da butonlar ND kapýsýyla ifade edilir (.). III. Devredeki kapalý kontaklar ve butonlar NOT kapýsýyla ifade edilir ( ). 2. ir Start ir Stoplu Kumanda Devresinin Lojik Denklemi M = (STRT+M). u denkleme göre kumanda devresini þekil 12.2'de verildiði gibi çizebiliriz. Devreyi tek yollu butonlarla oluþturmak istersek þekil 12.3'te verilen þemayý kullanabiliriz. Þekil 12.2'de verilen þemada starta basýldýðýnda OR kapýsýnýn çýkýþý 1 olur. NOT kapýsýnýn çýkýþý 1 olduðundan ND kapýsýnýn çýkýþýnda 1 oluþur ve alýcý (röle, triyak, SSR vb.) çalýþýr. ND kapýsýnýn çýkýþýndaki 1, OR kapýsýna geri besleme (mühürleme) yapar. Start butonu eski konumuna gelse dahî çýkýþýn deðeri deðiþmez. Stop butonuna basýlýnca NOT kapýsýnýn çýkýþý 0 olacaðýndan ND kapýsýnýn çýkýþýnda da 0 oluþur. ir start bir stop butonlu devre þekil 12.3'te verildiði gibi tek yollu butonlarla da çizilebilir. u devrede 3,3 kw luk dirençler sayesinde kapý giriþlerinde 1 bilgisi vardýr. Starta basýlýnca NOT ve OR kapýsýnýn çýkýþýnda 1 oluþur. ND kapýsýnýn iki giriþine de 1 geldiði için çýkýþta 1 121

132 M 0 1 start stop stop M (STRT+M). start 3,3 k stop +5 V 3,3 k 1N V mini röle Þekil 12.2: ir start bir stoplu motor kontrol devresinin iki yollu butonlarla yapýlan lojik kapýlý þemasý Þekil 12.3: ir start bir stoplu motor kontrol devresinin tek yollu butonlarla yapýlan lojik kapýlý þemasý oluþur. ND kapýsýnýn çýkýþýndaki lojik 1 seviyesi alýcýyý (röle, triyak, transistör, SSR) çalýþtýrýr. Þekil 12.2 ve þekil 12.3'te verilen lojik devreler þekil 12.4'te görülebileceði gibi sadece NND kapýlarý kullanýlarak da çizilebilir. 0 1 start stop NOT OR ND 3. Dijital Kumanda Devrelerinin Kararlý Çalýþmasý Ýçin Gereken Devreler a. Gürültü Filtreleme Devreleri Hassas elektronik devrelere herhangi bir nedenle istenmeyen parazitik sinyaller karýþabilir. Parizitik sinyaller lojik devrelerin çýkýþlarýnýn hatalý olmasýna yol açar. Ýstenmeyen sinyallerin bastýrýlmasýnda þu yöntemler kullanýlýr: Þekil 12.4: ir start bir stoplu motor kontrol devresinin sadece NND kapýlarýyla çizilmesi S U CC R 1 R 2 C U çkþ Þekil 12.5: Ýletkenlerin birbirine sarýlarak parazitik sinyallerin bastýrýlmasý I. Ýletkenleri irbirine Sarma Devrede kullanýlan kablolar þekil 12.5'te görüldüðü gibi birbirine sarýlarak parazitik sinyallerin azaltýlmasý mümkündür. u yöntem iyi sonuç vermediði için pek kullanýlmaz. II. Koaksiyel (Örgülü) Kablo Kullanma u yöntemde kablonun dýþ kýsmýndaki bakýr iletkenler ekran (hârici manyetik alanlarýn etkisini önleyici) görevi yaparak hassas devrelere elektriksel gürültülerin gitmesini önler. örgü iletken yalýtkan Resim 12.1: Koaksiyel kablo III. Filtreleme: Dijital devrelerde kullanýlan hatlarýn çeþitli bölümlerine direnç (R), bobin (L), kondansatör (C), gibi elemanlar kullanýlarak yapýlmýþ pasif filtreler yerleþtirilir. 122

133 giriþ çýkýþ giriþ çýkýþ giriþ çýkýþ giriþ çýkýþ Þekil 12.6: R-C'li alçak frekanslarý geçiren filtre Þekil 12.7: R-L'li alçak frekanslarý geçiren filtre Þekil 12.8: R-C'li yüksek frekanslarý geçiren filtre Þekil 12.9: R-L'li yüksek frekanslarý geçiren filtre III-a. R-C ile Yapýlan lçak Frekanslarý Geçiren Pasif Filtre Þekil 12.6'da verilen devre sadece alçak frekanslarý geçirir. Yüksek frekanslarý þaseye verir. Frekans yükseldikçe kondansatörün kapasitif reaktansý küçülür. Çünkü, X C = 1/ 2.p.f.C [W ] dur. Reaktansýn küçülmesi sinyallerin çýkýþa ulaþmasýný engeller. III-b. R-L ile Yapýlan lçak Frekanslarý Geçiren Pasif Filtre Þekil 12.7'de verilen devrede kullanýlan bobinin indüktif reaktansý X L =2.p.f.L denklemine göre frekans yükseldikçe büyür. u nedenle yüksek frekanslý sinyaller bobinden geçemez. III-c. R-C ile Yapýlan Yüksek Frekanslarý Geçiren Pasif Filtre Þekil 12.8'de verilen devrede yüksek frekanslarda kondansatörün kapasitif reaktansý büyük olduðundan alçak frekanslý sinyaller çýkýþa ulaþamaz. III-d. R-L ile Yapýlan Yüksek Frekanslarý Geçiren Pasif Filtreler Þekil 12.9'da verilen devrede alçak frekanslý sinyallerde bobinin indüktif reaktansý küçük olduðundan sadece yüksek frekanslý sinyaller çýkýþa ulaþabilir. IV. Schmitt Trigger (Tetikleme) Yöntemi Schmitt tetikleme devresi bir seviye kontrol sistemidir. u devre tetikleme giriþ sinyalinin en alt ile en üst seviyesi arasýnda tetikleme yapar. Þekil 12.10'da verilen devrede iki adet NOT kapýsý kullanýlmýþtýr. Sinyal gerilimi düþük U CC deðerde olduðu zaman, noktasý ve ayný R R 4 3 zamanda 1 numaralý kapý giriþi eþik geriliminin R altýndadýr. öylece 2 numaralý kapý çýkýþý R 1 4 direnci üzerinden 0 deðerdedir. Sinyal gerilimi U yükseldiði zaman noktasýndaki gerilim de grþ U çkþ yükselir. 1 numaralý kapýnýn giriþ gerilim R 2 deðeri eþik gerilimine ulaþtýðý anda kapý çýkýþý 0 olur. 2 numaralý kapý çýkýþý ise 1 olur. u gerilim R 4 direnci üzerinden bir akým Þekil 12.10: Schmitt tetikleme devresi geçirerek noktasýndaki gerilim deðerinin daha yüksek olmasýný saðlar. 2 numaralý kapý çýkýþýnda düþük deðer ve yüksek deðer gerilimleri arasýndaki geçiþ çok hýzlý bir þekilde olur. Eðer sinyal gerilimi azalýrsa, bu azalmanýn en az deðere kadar olmasý gerekir. Çünkü hâlâ noktasý R 4 direnci üzerinden geri besleme ile bir gerilim deðerine sahiptir. noktasýnýn gerilim deðeri eþik gerilim deðerinin altýna indiðinde, çýkýþ hýzlýca 0 gerilim düzeyine iner. Sonuçta, giriþte bozuk bir sinyal olsa dahî çýkýþta düzgün bir kare dalga oluþur. 123

134 Schmitt tetikleme devresi lojik kapýlarla yapýlabildiði gibi entegre olarak üretilmiþ elemanlar da kullanýlabilir. Örnek: CMOS 4093, TTL 7414, TTL 7413, TTL 7417 vb. gibi Þekil 12.11'de schmitt tetikleyici olarak çalýþan CMOS 4093 ve TTL 7414 lojik kapý entegrelerinin sembolleri verilmiþtir Þekil 12.11: Schmitt tetikleme kapýlarý b. aþlangýç Reset Devresi Mühürleme devresinde, devrenin ilk anda mutlaka reset durumunda olmasý gerekir. u yapýlmazsa devre çýkýþ vererek alýcýlarýn istem dýþý çalýþmasýna neden olur. Ýþte devrenin kendiliðinden çalýþmasýný önlemek için baþlangýç reset devresi kullanýlýr. Þekil 12.12'de baþlangýç reset devresi verilmiþtir. c. Titreþim Önleme Devreleri Lojik devreler bazen, buton, anahtar, röle kontaðý ile kumanda edilebilir. u elemanlarýn açýlýp kapanmasý anýnda kontak sýçramasý olarak tanýmlanan fiziksel olay nedeniyle istenilenden fazla tetikleme iþareti lojik devreye gider. u ise, devrenin yanlýþ çalýþmasýna neden olur. Manuel (elle) kumanda olarak tanýmlanan tetiklemelerde lojik devrede oluþan istem dýþý çalýþmalarý ortadan kaldýrmak için çeþitli tetikleme devreleri yapýlmýþtýr. Þekil a-b-c'de düzgün bir tetikleme palsi üreten devre örneklerine yer verilmiþtir. giriþ buton U CC R C Þekil 12.12: aþlangýç reset devresi U çkþ +5V 1 k 1 k 4011 Q iki yollu anahtar 1 k 10 Kk 1 k +5V 1 k a) Tek yollu butonlu devreler için titreþim önleme devresi b) Ýki yollu (toggle) anahtarlý devreler için titreþim önleme devresi Þekil 12.13: Titreþim önleme devreleri c) Tek yollu butonlu devreler için schmitt tetiklemeli titreþim önleme devresi d. Tampon (uffer, Sürücü) Devresi Düþük akým çýkýþlý lojik devrelerde kapýnýn çýkýþýna lâmba, röle gibi elemanlar baðlanacaðý zaman araya açýk kolektör tipi TMPON (bufer) sürücü olan 7406 ya da 7407 NOT kapý entegresi konur. u kapý konulduðu zaman alýcýnýn gerilimi entegrenin besleme gerilimine baðlý kalmaksýzýn 30 V a kadar olabilir. Þekil 12.14'te TTL 7406 tampon NOT kapýsýnýn ayaklarýnýn diziliþi, þekil 12.15'te açýk kolektör tipi yapýda üretilmiþ 7406 entegresinin iç yapýsý, þekil 12.16'da ise lâmba ve rölenin tampon NOT kapýsýnýn çýkýþýna baðlanýþý verilmiþtir. 124

135 U CC U CC W Þase þase Þekil 12.14: 7406 tampon NOT kapýsýnýn ayaklarýnýn diziliþi Þekil 12.15: 7406 tampon NOT iç yapýsý U CC 0-30 V U CC 0-30 V Þekil 12.16: 7406 tampon NOT kapýsýnýn çýkýþýna lâmba ve rölenin baðlanýþý e. Yasaklama Devresi Ýki giriþli ND kapýsýnýn giriþlerinden birine NOT kapýsý konularak yapýlan devredir. NOT eklenmiþ (deðillenmiþ) giriþ yasaklama iþlemini yapar. Yasaklama devresinin özelliðini kontaktörlü kumanda devresi üzerinde açýklayalým. Þekil 12.17'de verilen devrede ve kontaktörü çalýþýrken M kontaktörü asla çalýþamaz. M çalýþmayýnca ise L yanmaz. L'nin yanabilmesi için kontaktörü çalýþýrken kontaktörünün çalýþmamasý gerekir. Yasaklama devresinin kullaným alanlarýndan birisi 3 fazlý asenkron motorlarýn devir yönünün deðiþtirilmesinde kullanýlan kontak kilitlemeli devredir. Þekil 12.18'de verilen devrede 1 iken 'nin 0 olmasý durumunda M çýkýþý 1 olur. R M L Þekil 12.17: Yasaklama devresinin kontaktörlü kumanda devresiyle yapýlýþý M Mp = = M=. f. Kilitleme Devresi u tip devrelerde iki giriþ sinyali ayný anda devreye uygulanamaz. Yani sinyallerden birisi devreye uygulandýðýnda diðer giriþ sinyali devreye ulaþamaz. u bilgilerin ýþýðýnda kilitleme devresini kontaktörlü kumanda devresi üzerinde inceleyelim ve lojik kapýlý devresini çýkaralým. Þekil 12.19'da verilen devrede butonuna basýlýyken butonuna basýlýrsa sistemde hiçbir deðiþiklik olmaz. Çünkü 'ya basýlýnca M kontaktörünün açýk kontaklarý kapanýr, kapalý 125 Þekil 12.18: Yasaklama devresinin lojik kapýlarla yapýlýþý

136 kontaklarý açýlýr. u da N'nin enerjilenmesini engeller. yný durum 'ye basýldýðýnda için de geçerlidir. Yani 'ye basýlýnca etkisiz hâle gelir. Þekil 12.20'de verilen lojik kapýlý devrede M çýkýþý 1 iken N çýkýþýnýn 1 olma ihtimali yoktur. Þekil 12.19: Kilitleme devresinin kontaktörlü kumanda devresiyle yapýlýþý Þekil 12.20: Kilitleme devresinin lojik kapýlarla yapýlýþý I. Kilitleme Devresine Sahip Lojik Kapýlý Kumanda Devresi Örneði Þekil 12.21'de verilen devrede butonlardan birine basýldýðýnda diðer buton etkisiz hâle gelir. II. 3 Fazlý senkron Motorlarýn Devir Yönünün Deðiþtirilmesine Ýliþkin Kumanda Devresinin Lojik Kapýlarla Kurulmasý Þekil 12.22'de verilen kumanda devresinin lojik denklemlerini yazacak olursak: ve bulunur. Lojik denklemlerden yararlanarak dijital devreyi þekil 12.23'te görüldüðü gibi oluþturabiliriz. Þekil 12.23'te verilen lojik devrede yalnýzca kilitleme ve mühürleme devreleri vardýr. u þemayý diðer güvenlik devrelerini de ekleyerek sadece NND ve NOT kapýlarýyla R D Þekil 12.21: Kilitleme devresine sahip lojik kapýlý motor kumanda devresi örneði Ý G 126 G Ý Ý G Mp Ý R S T Þekil 12.22: Üç fazlý asenkron motorun ileri geri çalýþtýrýlmasýný saðlayan kontaktörlü kumanda ve güç devresi Þekil 12.23: Üç fazlý asenkron motorun ileri geri çalýþtýrýlmasýný saðlayan devrenin lojik kapýlarla yapýlýþý G

137 yeniden düzenleyelim. Ýki farklý þekilde çizilen (þekil 12.24, þekil 12.25) devrelerde: 1 numara ile gösterilen bölüm baþlangýç reset devresidir. 2 numara ile gösterilen bölüm yasaklama devresidir. 3 numara ile gösterilen bölüm mühürleme devresidir. 4 numara ile gösterilen bölüm ise kilitleme devresidir. Þekil 12.24: Üç fazlý asenkron motorun ileri geri çalýþtýrýlmasýný saðlayan devrenin lojik kapýlarla yapýlýþý 1 baþlangýç reset devresi +5 V 3 mühürleme devresi +5V 22 k +5V yasaklama devresi pf giriþ 3 mühürleme devresi 127 kilitleme devresi 4 çýkýþ devresi Þekil 12.25: Üç fazlý asenkron motorun ileri geri çalýþtýrýlmasýný saðlayan devrenin lojik kapýlarla yapýlýþý

138 U 1 2 R R-C seri devrede akýmýn artýþ eðrisi U besleme S R deþarj X C R-C seri devrede akýmýn azalýþ eðrisi t (s) 5t Þekil 12.26: R-C seri devre Þekil 12.27: R-C seri devreye uygulanan DC akýmýn "artýþ" ve "azalýþ" eðrileri C. Zaman Geciktirme Devreleri Kumanda devrelerinde bazý kontaktörler belli bir süre çalýþtýktan sonra durur ya da belli bir süre sonra çalýþmaya baþlar. Zaman geciktirmesi olarak adlandýrýlan olay zaman rölesi kullanýlarak gerçekleþtirilir. Lojik kapýlý kumanda devrelerindeki zaman geciktirme iþlemi ise direnç (R) kondansatör (C) ikilisi kullanýlarak elde edilir. ir direnç üzerinden devreye baðlý olan kondansatörün dolma zamaný 5 t (tau) luk zaman almaktadýr. Kondansatörün zaman sabitesi olarak anýlan t deðeri ise t = R.C [s] denklemiyle bulunabilmektedir. Þekil 12.26'da verilen devrede anahtar 1 konumuna alýndýðýnda 5t luk zaman içinde kondansatör tam olarak dolar. nahtar 2 konumuna alýndýðýnda C bu kez 5t luk zaman içinde boþalýr. Örnek: Þekil 12.26'da verilen devrede 1000 mf lýk kondansatör, 10 kw luk direnç üzerinden þarj olmaktadýr. a. Kondansatörün zaman sabitesini, b. Kondansatörün tam olarak dolmasý için geçen zamaný bulunuz. Çözüm: a. t = R.C = ,001 = 10 s b. Kondansatörün dolma zamaný = 5.t = 50 s 1. Lojik Kapýlý Zaman Geciktirme Devresi a) ZR Þekil 12.28'de verilen devrede zaman gecikmesi R y ayarlý direnciyle istenilen þekilde düzenlenebilir. ZR ZR Entegreli Monostable Çalýþan Zaman Geciktirme Devresi Þekil 12.29'da verilen devre butonuyla tetiklendikten sonra lojik 1 çýkýþý verir. Çýkýþ gerilimi R ve C'nin deðerine baðlý olarak b) Þekil 12.28: Lojik kapýlý zaman geciktirme devresinin a) açýk b) kapalý þemasý 128 ZR ZR ZR

139 belli bir süre sonra yeniden 0 olur. +5 V 3. Zaman Geciktirmeli Lojik Kapýlý Kumanda Devrelerinin Ýncelenmesi 100 k Þekil 12.30'da verilen basit kumanda devresinin lojik kapýlý karþýlýðýnýn çizilmesi. çýkýþ Çözüm: Þekil 12.30'da verilen devrede butonu basýlý olarak tutulursa ZR çalýþmaya baþlar. ZR'nin gecikmeli açýlan (G) kontaðýndan geçen akým kontaktörünün çalýþtýrýr. elli bir süre sonra ZR'nin normalde kapalý kontaðý açýlýr ve normalde açýk kontaðý kapanýr. u iþlem sonucu kontaktörü durur, kontaktörü çalýþmaya baþlar. tetikleme Þekil 12.29: 555'li tek kararlý çalýþan zaman geciktirme devresi Þekil 12.31'de verilen kumanda devresinin lojik kapýlý karþýlýðýnýn çizilmesi. Çözüm: Þekil 12.31'de verilen devrede (start) butonuna basýldýðýnda M kontaktörü enerjilenir. M kontaktörünün start butonuna paralel baðlý olan mühürleme kontaðý kapanýr. Start () butonundan elimizi çeksek bile M kontaktörü çalýþmaya devam eder. M'nin çalýþmasý ayný zamanda ZR'yi de çalýþtýrýr. yarlanan süre sonunda ZR'nin GK (gecikmeli kapanan) kontaðý kapanarak L'yi çalýþtýrýr. Yukarýda açýklanan kumanda devresinin aynýsýný yapan lojik devrede, 'ye lojik 1 uygulanýnca OR kapýsýnýn çýkýþý 1 olur. NOT kapýsýnýn çýkýþýnda lojik 1 olduðundan ND kapýsý M noktasýnda 1 oluþturur. Zaman geciktiricinin giriþinde oluþan 1 bir süre sonra bu devrenin çýkýþýnýn 1 olmasýný saðlar. Þekil 12.30: Kontaktörlü zaman geciktirme devresi ve devrenin lojik kapýlý karþýlýðý R Mp M = ZR Þekil 12.31: lýcýyý (L) belli bir süre çalýþtýran kontaktörlü kumanda devresi ve bunun lojik kapýlý karþýlýðý 129

140 4. 3 Fazlý senkron Motorlara Yýldýz/Üçgen Yol Verme Devresinin Lojik Kapýlarla Yapýlmasý 4 kw tan büyük güçlü üç fazlý asenkron motorlar ilk kalkýþ anýnda, anma (nominal) akýmlarýnýn 4-10 katý fazla akým çekerler. Motorun kalkýþ anýnda çektiði yüksek akým þebekede istenmeyen dalgalanmalara, rulmanlarýn zorlanmasýna, hatlarýn yükünün artmasýna, gerilim düþüþüne vb. neden olur. Ýþte bu nedenle büyük güçlü asenkron motorlarýn ilk kalkýþ akýmýný düþürücü yöntemler geliþtirilmiþtir. unlar, I. Dirençle yol verme, II. Ototransformatörüyle yol verme, III. Soft starter (elektronik aygýt) ile yol verme, IV. Yýldýz/üçgen yol verme olarak sýralanabilir. Ýlk üç yol verme yönteminde ilave donanýmlara gerek duyulduðundan uygulamada en çok yýldýz/üçgen yol verme yöntemi kullanýlýr. Þekil 12.32: Üç fazlý asenkron motora yýldýz/üçgen olarak yol vermeyi saðlayan kontaktörlü kumanda devresi ve bunun lojik kapýlý karþýlýðý Þekil 12.32'de verilen devrede 'ye basýlýnca M kontaktörüyle ZR ve yýldýz kontaktörü çalýþmaya baþlar. 2-4 saniye sonra yýldýz kontaktörü durur, üçgen kontaktörü devreye girer. Not: Yýldýz / üçgen yol verme devresiyle ilgili ek bilgi alabilmek için endüstriyel elektronik kitabýna bakýnýz. D. Lojik Kapýlarla Yapýlan Çeþitli Motor Kontrol Devreleri 1. ir Fazlý Motora Direkt Yol Verme Þekil 12.33'te verilen devre bir fazlý motorun kontaktörlü ve lojik kapýlý kumandasýnýn yapýlmasýna iliþkindir. Devrede baþlatma () butonuna basýldýðý zaman OR (VEY) kapýsýnýn çýkýþý 1 olur. OR'un çýkýþýnýn 1 olmasý NOT (DEÐÝL) kapýsýnýn çýkýþýndan 1 almakta olan ND (VE) kapýsýnýn çýkýþýnda 1 oluþur. ND kapýsýnýn çýkýþýndaki 1 yani 5 volt triyaký sürer ve motor çalýþmaya baþlar. ND kapýsýnýn çýkýþýndaki 1 bilgisi OR kapýsýnýn giriþine giderek bu kapýnýn çýkýþýnýn sürekli olarak 1 olmasýný saðlar. OR kapýsýnýn çýkýþýnýn 1 olarak kalmasý (mühürleme) ND kapýsýnýn çýkýþýnýn sürekli olarak 1 seviyesinde kalmasný saðlar. Durdurma (D) butonuna basýldýðýnda NOT kapýsýnýn giriþine 1 gider. NOT kapýsýnýn giriþinin 1 olmasý bu kapýnýn çýkýþýný 0 yapar. NOT kapýsýnýn çýkýþýnýn 0 olmasý ND kapýsýnýn çýkýþýný 0 yapar ve motor durur. 130

141 Mp M 1N fazlý motor 1 fazlý motor Þekil 12.33: ir fazlý asenkron motoru çalýþtýrýp durduran kontaktörlü kumanda devresi ve bunun lojik kapýlý karþýlýðý Þekil 12.33'te verilen lojik kapýlý devreyi daha güvenli olarak çalýþtýrmak için þekil 12.34'te verilen baðlantý uygulanabilir. u baðlantýda ND kapýsýnýn çýkýþýnda lojik 1 (5 volt) oluþtuðunda optokuplörün enfraruj diyodu iletime geçerek fototransistörü iletime sokar. Fototransistör ise röleyi çalýþtýrýr. Rölenin kontaðýna baðlý olan kontaktör bobini güç kontaklarýný kapatarak motorun çalýþmasýný saðlar. 2. ND Kapýsý ve JK FF'li lýcý (Motor, Lâmba vb.) Kontrol Devresi Þekil 12.35'te verilen devre tek butonludur. Þemada birinci ND kapýsýnýn giriþlerinde ilk anda 1 ve 0 deðerleri vardýr. 'ye basýlýnca ND kapýsýnýn çýkýþýnda 1 oluþur. utondan el çekilince ND kapýsýnýn çýkýþý 1'den 0'a iner. Sinyalin düþen kenarý JK FF'yi tetikler. JK FF'nin çýkýþýna bufer (tampon, sürücü) olarak baðlanmýþ olan ND kapýsý triyaký sürerek alýcýyý çalýþtýrýr. JK FF, giriþine ikinci bir tetikleme palsi gelene dek durumunu korur. Sorular 1. Üç fazlý asenkron motora bir start bir stop butonuyla yol verme devresinin kumanda güç þemasýný çiziniz. 2. Üç fazlý asenkron motora kumanda eden bir start bir stoplu devrenin lojik kapýlý þemasýný çiziniz. 3. Lojik devrelerde parazitik sinyallerin ne gibi olumsuz etkilerinin olduðunu anlatýnýz. 4. R ve L ile yapýlan, yüksek frekanslý istenmeyen sinyalleri bastýran pasif filtre devresini çizerek çalýþmasýný anlatýnýz. 5. RC zaman sabitesi nedir? Nasýl hesaplanýr? Yazýnýz. 6. ir fazlý asenkron motoru çalýþtýrýp durduran lojik kapýlý devreyi çiziniz V 0 D 220 W 4N V Þekil 12.34: ir fazlý asenkron motoru çalýþtýrýp durduran lojik kapýlý kumanda devresinin optokuplörlü olarak yapýlýþý 3.3 k k J 4 K V 2 Q Q M 2 triyak 1 Þekil 12.35: ND kapýsý ve JK FF'li alýcý kontrol devresi G T136 lýcýyý besleyen kontaktörün bobini buraya baðlanýr. C 220 V

142

143 ölüm 13: Programlanabilir Lojik Kontrol (PLC). PLC'nin Genel Tanýmý 1. Giriþ: Dijital elektronikte yaþanan geliþmelerin sonucu olarak programlanabilir lojik kontrol (PLC) devreleri üretilmiþtir. aþka bir deyiþle PLC aslýnda mini bir bilgisayardýr. u cihazda verilen komutlara göre çýkýþdaki alýcýlarý çalýþtýrmayý saðlayan mikro iþlemci (microprocessor) entegreleri bulunur. Uygulamada bir çok model ve özellikte PLC aygýtý kullanýlmaktadýr. Her firmanýn ürettiði cihazýn kullanýlýþý ve özellikleri bazý farklýlýklar göstermektedir. Pratik olarak PLC'yi içinde bir çok röle, zamanlayýcý, sayýcý vb. bulunduran minik ama çok iþlevli bir kumanda panosu gibi düþünebiliriz. Ýlk üretilen PLC'lerin programlanmasýnda resim 13.1'de görüldüðü gibi mini klâvyeler kullanýlýyordu. Daha sonra bilgisayara baðlanan PLC'ler geliþtirildi. Günümüzde üretilen bir çok PLC cihazýnýn bilgisayar baðlantýsý vardýr. Resim 13.1: Düþük kapasiteli PLC cihazlarý Kullanýmý kolay yazýlýmlar (software) sayesinde çok kýsa sürede PLC'ye program yazýmý öðrenilebilmektedir. PLC'nin endüstriyel üretim süreçlerinde yer almasý, sürat, verimlilik, kalite, tasarruf, düþük maliyet gibi avantajlar saðlamýþtýr. PLC cihazýnda yapýlan programlamayý anlayabilmek için iyi düzeyde otomatik kumanda bilmek gerekir. unun yanýnda kumanda elemanlarýný (buton, röle, sýnýr anahtarý, yaklaþým sensörü, kontaktör, termik aþýrý akým rölesi, zaman rölesi, sayýcý, fotosensör, faz koruma rölesi vb.) tanýmadan devre dizayný yapmak mümkün deðildir. Not: Klâsik otomatik kumanda konusunda geniþ bilgi edinmek için endüstriyel elektronik adlý kitaba bakýnýz. PLC cihazý, giriþinden gelen bilgileri deðerlendirir, yapýlan programa göre çýkýþ verir. Giriþe baðlanan elemanlar buton, sýnýr anahtarý, yaklaþým sensörü, hareket sensörü, fotosensör vb. þeklindedir. Çýkýþ elemanlarý ise röle, selenoid valf, kontaktör, lâmba, mini motor vb. gibi olabilmektedir. Otomatik kumanda devrelerinin çiziminde, D, lman, Rus, Fransýz, Türk vb. ülke normlarýnýn sembolleri kullanýlmaktadýr. PLC cihazlarýnýn üretimi çeþitli ülkeler tarafýndan yapýldýðýndan bunlarýn programlanmasýnda kullanýlan semboller de az ya da çok deðiþiklik göstermektedir. 2. PLC'li Kumanda Sisteminin azý Üstünlükleri I. PLC ile yapýlan kumanda sisteminde deðiþiklik yapmak için kablo baðlantýlarýný deðiþtirmeye gerek duyulmaz. Sadece cihaza yüklenen program deðiþtirilir. II. PLC'li kumanda sistemi çok az yer kaplar. III. PLC ile yapýlan kumanda sisteminde arýza bulmak kolaydýr. 132

144 IV. PLC ile yapýlan kumanda sisteminin programlanmasý telefon hatlarý kullanýlarak çok uzaktan yapýlabilir. (Not: Telefon hatlarý üzerinden PLC'nin programlanmasý bazý modellerde geçerlidir.) V. PLC ile yapýlan kumanda sisteminin çalýþmasý (simülasyonu) ekran üzerinde izlenebilir. VI. Devre, çalýþtýrýlmadan doðru çalýþýp çalýþmadýðý görülebilir. giriþ elemanlarý klâvye PLC cihazý giriþ terminalleri çýkýþ terminalleri gösterge (ekran) çýkýþ elemanlarý Þekil 13.1: PLC'li kumanda sisteminin blok þemasý 3. PLC'li Kumanda Sisteminin Kýsýmlarý PLC'li kumanda sistemi þekil 13.1'de görülebileceði gibi üç ana kýsýmdan oluþur. unlar: a. Giriþ Elemanlarý: uton, anî temaslý buton, anahtar, sensör, kontrol sinyalleri, b. Kontrol irimi: Mikroiþlemcili dijital devre, c. Çýkýþ Elemanlarý: Röle, selenoid valf, kontaktör, lâmba, motor vb. PLC'de kontrol birimi yalnýzca program girme ve kontrol etme anýnda kullanýlýr. u ünite giriþdeki elemanlardan gelen sinyalleri kendi programýna göre deðerlendirerek çýkýþdaki alýcýlarý çalýþtýrýr. 4. PLC'nin Elektronik Devresinde ulunan irimler a. Merkezi iþlem birimi (CPU, central processing unit), b. ellek (hafýza) birimi (RM, ROM, PROM, EPROM, EEPROM), c. Giriþ birimi, d. Çýkýþ birimi, PLC'nin çalýþmasý için gereken ve sürekli kullanýlacak bilgiler entegrelerden oluþan bellek devrelerinde saklanýr. Uygulamada bir kaç çeþit bellek devresi kullanýlmaktadýr. 5. ellek (Hafýza) Çeþitleri a. ROM ellek (Read Only Memory, Yalnýzca Okunabilir ellek) Yalnýzca okunabilen, bilgi yazýlamayan bellek türüdür. ROM'larda PLC'nin çalýþabilmesi için gereken en temel bilgi ve yazýlýmlar bulunur. 133

145 b. RM ellek (Random ccess Memory, Rastgele Eriþimli ellek) Enerjili olduðu sürece bilgi yazýlabilen ve okunabilen bellek türüdür. RM'lerin enerjisi kesildiði anda tüm bilgiler yok olur. Kitabýn 8. bölümünde açýklanan transistörlü bistable multivibratör devresi en basit RM olarak gösterilebilir. RM belleðin içindeki bilgileri sürekli olarak saklamasý istenirse devre, þarj olabilen pil ile beslenir. Elektrik kesildiðinde RM'in ihtiyacý olan enerji pilden saðlanýr. c. PROM ellek (Programlanabilen ROM) Eðer kullanýcýnýn oluþturacaðý program ileride deðiþmeyecekse bu tip programlar kullanýcý tarafýndan bir kere program kaydý yapýlabilen PROM entegrelerinde saklanýr. PROM entegresinde bulunan bilgiler enerji kesildiðinde yok olmaz. d. EPROM (Erasable Programable ROM) Tekrar programlanabilen PROM'lara EPROM denir. u entegrelerin gövdelerinde þeffaf (ýþýðý geçiren) bir pencere vardýr. Entegrenin üzerindeki pencereden yaklaþýk dakika boyunca ultraviyole ýþýn uygulanýrsa tüm bellek hücreleri (flip floplar) yeniden lojik 1 seviyesine gelir. Yani entegrenin programý silinir. e. EEPROM (E 2 PROM, Electrically Erasable PROM) Elektrik akýmý kullanýlarak sürekli silinip yazýlabilen EPROM'a EEPROM denir. u entegrede silme iþlemi ultraviyole ýþýn yerine, elektrik akýmýyla yapýlmaktadýr. giriþ kontaðý DC C giriþ rölesi PLC cihazý çýkýþ rölesi çýkýþdaki alýcýyý çalýþtýran kontak alýcý Þekil 13.2: Giriþ ve çýkýþ elemanlarýnýn PLC'ye baðlanýþýnýn basit olarak gösterilmesi 6. PLC'de Kumanda Devresi Tasarýmý Otomatik kumanda sistemlerinde, kurulacak devre, yapýlmak istenen iþin tüm olasýlýklarý göz önüne alýnarak tasarlanýr. Çalýþma koþullarýna göre yapýlacak iþlemin gerçekleþmesi için bir komut vermek gerekir. Komutlar, buton, anahtar, sensör vb. gibi elemanlar tarafýndan üretilir. Komutlara göre hangi iþlemin yapýlacaðý, PLC'ye, programcý tarafýndan girilir. PLC'ye program giriþi, anlamayý kolaylaþtýrmak için kumanda sembolüne benzeyen þekillerle yapýlýr. Klâvyede buton sembolüne basýldýðýnda (ya da fare ile buton sembolüne týklandýðýnda) ekranda programa butonun eklendiði görülür. ncak, dijital devreye butonun dijital kodu gider. 134

146 Þekil 13.2'de görülebileceði gibi giriþ kontaðýna basýldýðýnda giriþ rölesinin normalde açýk kontaðý kapanýr ve mikro iþlemcili devreye lojik 1 bilgisi gider. u veriye göre dijital devre çalýþarak çýkýþa baðlý röleyi çalýþtýrýr. Çýkýþ rölesi kontaðýný kapattýðý zaman C ile beslenen (röle, kontaktör, triyak, SSR, tristör, lâmba, motor vb. gibi) alýcý çalýþmaya baþlar. azý PLC modellerinde ise giriþ rölesi yerine þekil buton 13.3'te görülen optokuplörlü sistem kullanýlýr. u yöntemde giriþ kontaðý kapandýðýnda optokuplörün içindeki enfraruj led ýþýk yaymaya baþlar. Ledin karþýsýnda bulunan fototransistör iletime geçerek dijital devreye lojik 1 bilgisini gönderir. Optokuplörlü giriþ, elektriksel bakýmdan tam bir yalýtým saðladýðýndan ve çok hýzlý çalýþtýðýndan daha saðlýklýdýr. DC R optokuplör DC PLC Þekil 13.3: Giriþe baðlanan butondan gelen verinin optokuplör (optik yalýtýcý) ile PLC devresine ulaþtýrýlýþýnýn basit olarak gösterilmesi. Siemens S7 200 Model PLC'nin Yapýsý, Özellikleri ve Programlanmasý 1. Güç Kaynaðý Elektronik devrelerin çalýþmasý için giriþ elemanlarý gerekli enerjiyi saðlar. 2. CPU (Central Proccessing Unit, MÝ, Merkezi Ýþlem irimi) PLC'nin çalýþmasýný saðlayan lojik iþlemleri yapar. Program belleðindeki komutlarý tek tek inceleyerek programa göre iþler. Yapýlacak iþleri çýkýþ birimine yükler. giriþler çýkýþlar PLC C 220 V 3. Giriþ ve Çýkýþ irimleri PLC'nin komut almasýný ve buna göre alýcýlarýn çalýþmasýný saðlayan elemanlarýn tümüdür. çýkýþ elemanlarý Sensörlerin ve yüklerin baðlandýðý kýsýmdýr. Giriþ modülü giriþe baðlý cihazlardan aldýðý bilgileri iþlemci kýsmýnda iþleme uygun hâle getirir. Giriþ birimlerinden alýnan bilgiler iþlemciye 5 volt olarak gider. Giriþ ve çýkýþ modülleri geniþletme (giriþ ve çýkýþ sayýsýnýn artýrýlmasý) imkânýna sahiptir. röle lâmba Þekil 13.4: PLC'ye giriþ ve çýkýþ elemanlarýnýn baðlanýþý selenoid 4. Programlama Cihazlarý Yeni programýn yapýlmasý ya da var olan program üzerinde deðiþiklik yapmak için kullanýlan cihazlardýr. Simatic S7 200 ailesi PLC'ler maksimum 64 giriþ, 64 çýkýþý bulunan küçük hacimli otomasyon sistemlerinin kumanda devreleri ve 12 analog giriþ, 4 analog çýkýþ noktasý gerektiren, geri beslemeli kumanda devrelerinin yapýlmasýnda kullanýlabilir. 135

147 S7 200 serisinin, CPU 210, CPU 212, CPU 214, CPU 215, CPU 216 ve CPU 222 vb. gibi modelleri vardýr. Þekil 13.5'te CPU 212 model PLC'nin görünümü verilmiþtir. PLC'de giriþ elemanlarý 'I' harfiyle gösterilir. Numaralandýrma ise I0.0, I þeklinde yapýlýr. CPU 212 modelinde I0.0'dan I0.7'ye kadar 8 giriþ vardýr. Þekil 13.5: S7 200 serisi CPU 212 C/DC röle ünitesi na üniteye ilave devre modülleri takýlarak giriþ sayýsý yükseltilebilir. Örneðin EM 223 modülünde 16 giriþ vardýr. undan iki adet kullanýlacak olursa, ana ünitedeki 8 giriþ sayýsýyla birlikte toplam giriþ 40 olur. Þekil 13.6'da görüldüðü gibi EM 221 modülünde ise 8 giriþ vardýr. CPU 212'de 3 analog giriþ bulunan EM 235 modülünden iki adet kullanýlarak toplam 6 analog giriþ elde edilebilir. PLC'de çýkýþ elemanlarý 'Q' harfiyle gösterilir. Numaralandýrma ise Q0.0, Q þeklindedir. CPU 212 model PLC'de 6 çýkýþ vardýr. na ünite üzerine ek modüller takýlarak çýkýþ sayýlarý artýrýlabilir. Örneðin EM 223 modülünde 16 çýkýþ vardýr. undan iki adet kullanýlacak olursa PLC'de toplam çýkýþ sayýsý 38 CPU 212 ana ünitesi geniþletme ünitesi (EM 221) Þekil 13.6: S7 200 CPU ana ünitesi ve EM 221 geniþletme modülü ilavesi CPU 212 ana ünitesi geniþletme ünitesi (EM 222) Þekil 13.7: S7 200 CPU ana ünitesi ve EM 222 geniþletme modülü ilavesi olur. Þekil 13.7'de görüldüðü gibi EM 222 modülünde ise 6 adet çýkýþ vardýr. CPU 212'de 1 analog çýkýþ bulunan EM 235 modülünden iki adet kullanýlarak toplam 2 analog çýkýþ elde edilebilir. PLC'de yardýmcý röleler þekil 13.8'de görüldüðü gibi M harfiyle gösterilir. Numaralandýrýlmasý M0.1...M15.7 þeklinde yapýlýr. CPU 212 PLC'de 128 adet, CPU 214'te ise 256 adet yardýmcý röle vardýr. u elemanlarýn PLC dýþýna fiziksel bir çýkýþý söz konusu deðildir. aþka bir deyiþle yardýmcý röle kontaklarý sadece programlamada (tutma, mühürleme vb.) kolaylýk saðlar. Öte yandan, sayýcý ve zamanlayýcý gibi elemanlar da yardýmcý röledir. 136 Þekil 13.8: S7 200 CPU 212'de yardýmcý rölelerin numaralanýþý

148 azý PLC cihazlarýnýn teknik özellikleri þöyledir: Model: S7 200 (CPU 212) Giriþ sayýsý: 8 ( I0.0 - I0.7) Çýkýþ sayýsý: 6 (Q0.0 - Q0.5) Zamanlayýcý (T) sayýsý: 32 Sayýcý (C) sayýsý: 64 (aþaðý-yukarý) it sayýsý: 2048 Sýralý kontrol rölesi (S): 128 Dahili (M) röle sayýsý: 256 Model: S7 200 (CPU 222) Giriþ sayýsý: 8 ( I0.0 - I0.7) Çýkýþ sayýsý: 6 (Q0.0 - Q0.5) Zamanlayýcý (T) sayýsý: 256 Sayýcý (C) sayýsý: 256 (aþaðý-yukarý) it sayýsý: 2048 Sýralý kontrol rölesi (S): 256 Dahili (M) röle sayýsý: 256 Model: LOGO 230 RC Giriþ sayýsý: 6 Çýkýþ sayýsý: 4 Zamanlayýcý çeþidi: 3 Sayýcý çeþidi: 2 Gerçek zaman saati: Var. 5. Zaman Röleleri S7 200 model PLC'de iki ayrý özellikte zaman geciktirici vardýr. a. elleksiz (On-Delay) Zamanlayýcý Giriþine tetikleme sinyali geldiði sürece zamaný sayan, giriþ sinyali kesildiðinde resetlenen (sýfýrlanan) elemandýr. u eleman TON kýsaltmasýyla anýlýr. elleksiz zamanlayýcý, bobini enerjilendikten t süresi kadar sonra kontaklarýnýn konumunu deðiþtirir. Rölenin enerjisi ayarlanan süre dolmadan kesilecek olursa eleman resetlenir. Yani baþa döner. Þekil 13.9'da verilen sembolde IN giriþine tetikleme sinyali geldiðinde maksimum zaman deðerine dek çalýþma olur. TXXX ayarlanan deðer (PT) olunca çýkýþ biti SET edilir. Sayma anýnda IN giriþi 0 olursa sayma durur ve röle sýfýrlanýr. Zaman rölesinde sayma iþlemi deðerine kadar olabilir. u sayý yaklaþýk 54 dakikaya eþittir. Þekil 13.10'da verilen örnekte I0.0 tarafýndan zaman rölesinin IN giriþine '1' sinyali geldiði sürece sayma sürer. yarlanan deðere ulaþýldýðýnda (10x500 = 5000 ms = 5 saniye sonra) T35 biti '1' olur. T35 kontaðý kapanarak Q0.0'ýn enerjilenmesini saðlar. Þekil 13.9: elleksiz zamanlayýcý sembolü Þekil 13.10: elleksiz zamanlayýcýlý devresi örneði b. ellekli (Retentive On-Delay) Zaman Rölesi Giriþine sinyal uygulandýðýnda zamaný sayan, giriþ sinyali kesildiðinde son deðeri saklayan, giriþ sinyali yeniden geldiðinde kaldýðý yerden saymaya devam eden elemandýr. TONR kýsaltmasýyla anýlan bu zamanlayýcýnýn sembolü þekil 13.11'de verilmiþtir. Sembolde, IN: Zaman rölesi giriþi, PT: Ýstenen zamandýr. Þekil 13.11: ellekli zamanlayýcý sembolü 137

149 Þekil 13.12'de verilen devrede I0.0 sinyali geldiði sürece zaman rölesi preset (PT) deðerine ulaþmaya çalýþýr. PT deðerine ulaþýlamadan I0.0'a gelen sinyal kesilirse, eleman bulunduðu deðeri aklýnda tutar. Tekrar tetikleme geldiðinde zamanlayýcý kaldýðý deðerden saymayý sürdürür. PT deðerine ulaþýldýðýnda T0 biti 1 olur ve Q0.0 enerjilenir. Zaman rölesini restlemek için I0.1 adresi 1 olmalýdýr. 6. Sayýcýlar S7 200 PLC'de iki tür sayýcý vardýr: a. Yukarý (Up) Sayýcý CTU olarak adlandýrýlmýþtýr. Sayýcý, CU giriþinin yükselen kenarýnda tetiklenerek saymaya baþlar. CXXX deðeri PV'ye eþit olduðunda çýkýþ lojik 1 olur. Reset ucuna sinyal geldiðinde çýkýþ sýfýrlanýr. Maksimum sayma deðeri 32767'dir. b. Yukarý (Up)-þaðý (Down) Sayýcý CTUD olarak adlandýrýlmýþtýr. Ýki yönde de sayma yapabilir. CU (yukarý say) giriþi 1 olduðunda aþaðý sayma olur. Sayma iþlemi anýnda CXXX=PV olunca ya da reset sinyali gelince sayýcý sýfýrlanýr. Maksimum sayma 32767'ye kadardýr. Þekil 13.14'te verilen devrede I0.0'a gelen sinyal yukarý sayma iþlemini, I0.1'den gelen sinyal ise aþaðý sayma iþlemini yaptýrýr. yarlanan deðere (PV) ulaþýldýðýnda C50 biti 1 olur ve Q0.0 çýkýþý enerjilenir. Þekil 13.12: ellekli zamanlayýcý devresi örneði (a) (b) Þekil 13.13: a) Yukarý b) þaðý sayýcý sembolü 7. Master Kontrol Set PLC üniteleri içindeki belirli bölümler devreye alýnmak istendiðinde bu röleler kullanýlýr. Eðer S bit deðeri T ya da C ise hem sayýcýnýn/zaman rölesinin bit deðeri, hem de sayma deðeri sýfýrlanýr. 8. Master Kontrol Reset PLC üniteleri içindeki belirli bölümler devre dýþý edilmek istendiðinde bu röleler kullanýlýr. Master kontrol rölelerinin programýnýn yazýmý 2 hatta gerçekleþtirilir. u hatlar, set ve reset edilecek bölümün baþlangýç ve bitiþ noktalarýdýr. Þekil 13.17'de verilen programda I0.0 giriþinden 1 geldiðinde Q0.0'dan baþlayarak Q0.0 ve Q0.1 olarak iki çýkýþ birden reset edilmektedir. Set ve resetli devrelerde, kumanda elemanlarýnda mühürleme yapmada karþýlaþýlan 138 R Þekil 13.14: CTUD'lu devre örneði S bit: I, Q, m, SM, S, C, T, V S: Devreye alma (set) N: Kaç adet çýkýþýn set edileceði Þekil 13.15: Master kontrol set sembolü S bit: I, Q, m, SM, S, C, T, V S: Devreden çýkarma iþlemi N: Kaç adet çýkýþýn reset edileceði Þekil 13.16: Master kontrol set sembolü

150 kontak titreþimlerinin yol açtýðý, mühürleme yapmama gibi sakýncalar ortadan kalkmaktadýr. 9. Özel ellek itleri (SM, Special Memory it) Özel bellek biti (SM0.0, SM0.7) programlamada kolaylýk saðlayacak 8 bite sahiptir. Þekil 13.17: Set ve reset uygulamasý SM itlerinin çýklanmasý SM0.0: Her zaman ON (2'ye set edilmiþtir.) SM0.1: Ýlk tarama biti (ilk taramada 1, sonrakilerde 0) SM0.2: Kalýcý verilerde silinme var. Sadece ilk taramada anlam taþýr. (0 veri kaybý yok, 1 veri silindi.) SM0.3: Enerji verildi biti (Enerji verildikten sonraki ilk taramada 1, Þekil 13.18: SM0.5 ve CTU ile yapýlmýþ sonrakilerde 0) zaman rölesi devresi örneði Not: SM0.1'den farklý olduðuna dikkat ediniz. SM0.4: 60 saniyelik darbe jeneratörü SM0.5: 1 saniyelik darbe jeneratörü SM0.6: Tarama jeneratörü (periyodik olarak bir taramada 1 sonraki 0) SM0.7: Konum sivici pozisyonu (0 TERM, 1 RUN) Þekil 13.18'de verilen devrede I0.0 giriþi lojik '1' olduðunda SM0.5'in kare dalga sinyallerini C 0 sayýcýsý saymaya baþlar. C 0 sayma deðerine ulaþtýðýnda Q0.0 çýkýþýný enerjilendirir. 10. Deðiþken ellek (Variable Memory) V harfiyle gösterilir. Oku/yaz iþlemleri için RM'de saklanýr. Deðiþken bellek iki bölümden oluþur. I. Data blok 1 (D1), CPU 212'de V belleðinin ilk 128 baytý, CPU 214'te ilk 512 baytýdýr. D1'in her yükleniþinde bu kýsým RM dýþýnda kalýcý belleðe de (EEPROM) otomatik olarak kopyalanýr. II. V belleðinin geri kalan kýsmý kullaným olarak D1'den farklý deðildir. ncak EEPROM'a kopyalanamaz. 11. Shift Register (Kaydýrmalý Kaydedici, kümülâtör) Yardýmcý rölelerin birkaç adedinin bir araya getirilmesiyle elde edilir. Shift register'da grup içindeki bir röle baþka amaçla kullanýlmaz. Yalnýzca shift register iþlemi için kullanýlabilir. Ýlk yardýmcý röle numarasý, shift register numarasý olarak adlandýrýlýr. Reset bobininin DT S IT: I, Q, M, SM, S, T, C, V N: V, I, Q, M S IT: Kütüðün baþlangýç deðeri N bit: it olarak uzunluðu (N pozitif ise datalar küçükten büyüðe doðrudur. N negatif ise datalar ters yönlüdür). Þekil 13.19: Shift register sembolü 139

151 enerjisi kesildiðinde, tüm shift register'lar sýfýrlanýr. Malzeme ve veri akýþ kontrolü için büyük kolaylýk saðlayan bu eleman, bir bit deðerini N ve S bit ile tanýmlanan kütüðe (register) yazar ve kaydýrýr. S bit kütüðün baþlangýç adresini, N ise bit olarak uzunluðunu tanýmlar. N pozitif olursa kütüðün son biti S IT+N'dir ve datalarýn hareket yönü küçük adresten büyüðe doðrudur. N, negatif olursa kütüðün son biti S IT-N'dir ve hareket yönü terstir. 12. S7 200 Model PLC'ye Program yazýmý S7 200 serisi PLC'leri programlamak için, hem komut (deyim) listesi (STL, statement list) hem de merdiven (ladder) diyagramý yöntemleri kullanýlabilir. a. Komut Listesi (STL) Çizelge 13.1: S7 200 model PLC'nin komutlarý, ladder diyagram sembolleri ve komut listesi (STL) karþýlýklarý Her iþlem için belirlenmiþ komutlarýn belirli bir kurala göre yazýlmasýyla yapýlýr. STL (statement list) komutlarý çizelge 13.1 ve çizelge 13.2'deki gibidir. -it Mantýðý ND () ND DEÐÝL (LD) ND yükle (LD) nýnda ND (I) nýnda ND DEÐÝL (NI) nýnda çýkýþ (=I) nýnda OR (OI) nýnda OR DEÐÝL (ONI) nýnda reset (RI) nýnda set (SI) nýnda yükle (LDI) nýnda yükle deðil (LDNI) Çýkýþ (=) Düþen kenar (ED) Lojik deðilleme (NOT) Lojik kesme (LPP) Lojik okuma (LRD) Lojik itme (LPS) OR (O) OR DEÐÝL (ON) OR yükle (OLD) Reset (R) Set (S) Yükle (LD) Yükle deðil (LDN) Yükselen kenar (EU) -Program kýþ Kontrolu lt program (SR) lt program çaðýr (CLL) lt program koþullu dönüþ (CRET) lt programdan koþulsuz dönüþ (RET) na program sonu (MEND) Dur (STOP) Etiket (LL) Etikete sýçra (JMP) For, için (FOR) Gözetleyiciyi resetle (WDR) Koþullu son (END) Çizelge 13.2: Komut listesi Next, gelecek (NEXT) Ýþlem yok (NOP) -Word (Kelime) Mantýðý ND bayt (ND) ND double word (NDD) ND word (NDW) aytý arttýr (INC) aytý azalt (DEC) aytý ters çevir (INV) Duble word'u arttýr (INCD) Duble word'u azalt (DECD) Duble word'u ters çevir (INVD) ÖZEL VEY bayt (XOR) ÖZEL VEY duble word (XORD) ÖZEL VEY word (XORW) OR bayt (OR) OR duble word (ORD) OR word (ORW) Word'u arttýr (INCW) Þekil 13.20'deki kumanda devresinde start butonuna basýldýðýnda K 1 rölesi enerjilenir. K 1 rölesine ait 2 adet kontak konum deðiþtirir. uton serbest býrakýlsa dahî röle enerjili kalýr. Ýkinci enerji hattýndaki selenoid valf (bobinli vana) enerjilenir. Üçüncü hattaki lâmba söner. Devreyi eski konumuna getirmek için stop butonuna basýlýr. 140

152 start selenoid Þekil 13.20: Kumanda devresi örneði Þekil 13.21: Kumanda devresinin PLC'ye uygulanýþý Þekil 13.21'de, þekil 13.20'de verilen kumanda devresinin PLC üzerinde uygulanýþý, çizelge 13.3'te ise þekil 13.20'de verilen kumanda devresinin STL komutlarý verilmiþtir. b. Merdiven (Ladder) Diyagramý Çizelge 13.3: Kumanda u tip kumanda þekli, kumanda devresinin komutlarý (STL) devrelerinin NSI (D) standartlarýnýn devre sembolleriyle gösteriliþine benzeyen þekilli programlama yöntemidir. u yöntemde komutlar yerine kumanda sembolleri kullanýlýr. Otomatik kumandayý iyi bilen bir teknik eleman ladder diyagramýyla PLC'ye program girmeyi çok iyi anlayabilir. Ladder diyagramý oluþturulurken özen gösterilmesi gereken noktalar þunlardýr: I. Ladder diyagramýnda iþaret akýþý soldan saða ve yukarýdan aþaðýya doðrudur. II. S7 200 serisinde her satýr network (devre) olarak anýlýr. III. Her satýr röle ya da yardýmcý röleyle sonlanýr. IV. Ýki daðýtým hattý arasýna, direkt olarak röle ya da yardýmcý röle baðlanmaz. öyle bir zorunluluk varsa, önüne normalde kapalý bir kontak baðlanýr. V. Çýkýþlar birbirine paralel olarak baðlanabilir. C. PLC'de Programlama Yazýlýmlarý (Software) 1. Giriþ S7 200 serisi PLC'lerde DOS ortamýnda çalýþan, STEP 7-Micro/DOS ve Windows ortamýnda çalýþan Micro/Win yazýlýmlarýyla hem komut listesi (STL), hem de merdiven diyagramý (LD) tekniði kullanýlarak programlama yapýlabilir. Windows ortamýnda çalýþan Toolite STL 141 Þekil 13.22: Micro/Win yazýlýmýnýn bilgisayara kuruluþu Þekil 13.23: Micro/Win yazýlýmýnýn Ýngilizce sürümünün mönüleri

153 yazýlýmýnda ise yalnýzca komutlar girilerek programlama yapýlabilmektedir. Windows iþletim sistemi altýnda çalýþan Micro/Win yazýlýmý kullanýlarak hem merdiven diyagramý hem de komut listesi yöntemiyle program yapma, bu iki program dilini birbirine dönüþtürme mümkündür. yrýca PLC cihazý bilgisayara baðlanýnca devrenin çalýþmasý simülasyon olarak da incelenebilmektedir. Micro/Win yazýlýmý çalýþtýrýldýðýnda yeni bir dosya (proje) açýlmak istendiðinde karþýmýza þekil 13.24'te görüldüðü gibi CPU tipini belirlemeye yönelik iletiþim penceresi açýlýr. Fare ile PLC'nin CPU modeli seçilir. u bilinmiyorsa CPU tipini oku (Read CPU type) butonuna týklanýr. u iþlem sonucunda yazýlým, bilgisayara baðlanan PLC'nin CPU'sunu tanýr. Þekil 13.25'te görüldüðü gibi açýlan ana mönü penceresinde, mönü çubuðunun üzerinde project (proje), edit (düzenle), view (görünüm), CPU, debug (test), tools (araçlar), setup (kurulum), window (pencere), help (yardým) seçenekleri görülür. (Devre 1) Þekil 13.24: ilgisayara baðlý PLC'nin CPU'sunun tipini belirtmeyi saðlayan iletiþim penceresi (uraya tek satýrlýk baþlýk yazabilirsiniz) Þekil 13.25: Micro/Win yazýlýmýnýn ana mönüsü Micro/Windows yazýlýmýnda new (yeni) proje açýlýnca ekrana gelen ladder editöründe, merdiven diyagramý (LD) kullanýlarak PLC programý yapýlýr. Kulanýcý baþka bir programlama editörü kullanmak isterse mönü çubuðu üzerinde bulunan seçenek tuþlarýyla istediði yöntemi kullanabilir 2. Micro/Windows Yazýlýmýnýn Mönülerinin Görevleri a. Proje (Project) Yeni proje açma, daha önce kaydedilmiþ projeyi açma, yazdýrma gibi iþlemleri yapar. Þekil 13.26'ya bakýnýz. b. Düzenle (Edit) Kes, kopyala, yapýþtýr vb. gibi iþlemleri yapar. Þekil 13.27'ye bakýnýz. c. Görünüm (Wiev) Ekranda görülen mönüler (komut listesi, ladder, data bloðu vb.) üzerinde deðiþiklik yapmak için kullanýlýr. Þekil 13.28'e bakýnýz. 142

154 Save all Save as Paste Upload Download Paste Network Þekil 13.26: Proje sekmeleri Þekil 13.27: Düzenle sekmeleri d. CPU Run (çalýþ), stop (dur) gibi bilgisayarla PLC arasýnda iletiþim gerektiren iþlemleri yapan mönüdür. CPU çalýþma konumunu deðiþtirmek, derlemek, PLC'den okumak, PLC'ye program yüklemek, CPU içeriðini silmek, CPU modelini ve bilgileri okumak, bellek kartuþunu programlamak þekil 13.29'da verilen mönü ile yapýlýr. Run seçeneði CPU'yu çalýþtýrýr. u sýrada CPU anahtarý TERM konumunda olmalýdýr. Stop seçeneði CPU'yu durdurur. u iþlemi yapabilmek için de CPU anahtarý TERM konumunda olmalýdýr. Þekil 13.28: Görünüm sekmeleri Þekil 13.29: CPU sekmeleri e. Test Þekil 13.30: Test sekmeleri Girilen programýn simülasyon yardýmýyla uygun þekilde çalýþýp çalýþmadýðý burdan gözlemlenebilir. Tarama çalýþtýr sekmesi icra edilecek program tarama sayýsýný girmek için bir diyalog kutusu açar. Program girilen deðer kadar çalýþýr. Daha sonra CPU stop konumuna geçer. Tarama sayýsý 1 ile arasýnda olabilir. Ekranda hazýrladýðýmýz bir programý PLC'ye yükledikten sonra, PLC bilgisayara baðlýyken ladder durumu açýk ifadesini seçili hâle getirip, PLC'de programý çalýþtýrýrsak, ekranda bu çalýþmanýn simülasyonunu izleyebiliriz. u seçenek iptal edildiðinde simülasyon durur. f. raçlar (Tools) u mönüde iki seçenek vardýr. TD200 seçeneði, TD 200'ü konfigüre etmede kullanýlýr. u sekmeyle birden çok konfigürasyon bloðu oluþturulabilir. Ya da mevcut olanlar yeniden 143

155 düzenlenebilir. Not: TD200 yalnýzca S7 serisi PLC'ler için üretilmiþ olan, PLC'deki programa basit müdahalelere olanak saðlayan, ayrýca PLC'deki arýzalarý gösterebilen basit bir operatör panelidir. Þekil 13.31: raçlar sekmeleri g. Kurulum (Setup) Görünüm ve iletiþimle ilgili ayarlarýn yapýlmasýný saðlar. u Þekil 13.32: Kurulum sekmeleri mönüyle, programlama dili, gösterim seti, data blok parametreleri, CPU ve COM portunu, iletiþim hýzýný deðiþtirebiliriz. Tercihler sekmesinde baþlangýçdaki editör (STL ya da LD), gösterim seti (uluslararasý ya da Simatic) seçilebilir. u seçimin etkili olabilmesi için Micro/Windows yazýlýmýndan çýkýlýp yeniden giriþ yapýlmalýdýr. Ýletiþim diyalog kutusunda ise COM 1 ve COM 2 gibi PLC'nin yapýlacaðý baðlantýlar ve iletiþim hýzý seçilebilir. Genelde PLC baðlantýsý COM 2 giriþine yapýlýr. Eðer bilgisayarda bu kýsým (giriþ, port) olmasýna raðmen, Windows'a tanýtýlmamýþsa iletiþim kurulamaz. Ýletiþim hýzý 9600 ya da olarak seçilmelidir. Seçilen iletiþim hýzýna göre, PLC ile bilgisayar arasýndaki baðlantý kablosu üzerindeki siviçlerle (anahtar) ayarlama yapýlmalýdýr. h. Pencere (Window) Programýn pencerelerini düzenlemeyi ve açýk pencerelerin listesini görebilmeyi saðlar. Þekil 13.33: Pencere sekmeleri ý. Yardým (Help) Yazýlým ve çalýþtýrma ile ilgili bilgi dosyalarýný içeren sekmedir. Þekil 13.34: Yardým sekmeleri (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (ý) (i) (j) (k) (l) (m) (n) (o) (ö) (p) Þekil 13.35: raç çubuðu i. raç Çubuðu Þekil 13.35'te, a) Yeni bir proje oluþturur. b) Mevcut projeyi açar. c) Deðiþiklikleri kaydeder. d) ktif pencereyi yazdýrýr. e) Seçilen elemaný keser. f) Seçilen elemaný panoya kopyalar. 144

156 g) Panodakileri seçilen yere kopyalar. h) Projedeki aktif pencereyi derler. ý) Projeyi PLC'den okur. çýk olan projeye CPU'dan seçilen program bileþenlerini aktarýr ve üzerine yazar. çýlan diyalog kutusundan programýn tümü, data bloðu, CPU konfigürasyonu okunur. i) Projeyi PLC'ye yükler. çýk proje bileþenlerini CPU'ya aktarýr ve PLC'dekinin üzerine yazar. Programda yapýlan deðiþiklikler CPU'ya aktarýlmadan test edilemez. u gibi durumlarda durum tablosu ya da ladder durumunda yanýltýcý sonuçlar gözlenebilir. u nedenle yapýlan deðiþiklikler CPU'ya aktarýlmalýdýr. CPU, yükleme sýrasýnda stop konumunda olmalýdýr. u iþlem ya CPU üzerindeki sivicin TERM konumuna alýnýp Micro/Win ile STOP'a getirilmesiyle, ya da sivicin direkt olarak stop konumuna alýnmasýyla saðlanýr. j) CPU'yu RUN konumuna sokar. Programýn uygulamasýný yapmaya yarar. Program çalýþtýkça giriþ ve çýkýþlar güncellenir. k) CPU'yu stop konumuna sokar. Program uygulamasý durur. u iþlemi yapabilmek için CPU sivici TERM konumuna alýnmalýdýr. l) Projeyi ladder editöründe gösterir. m) Projeyi komut listesi editöründe gösterir. n) Projenin data bloðunu gösterir. o) Projenin sembol tablosunu gösterir. ö) Projenin durum tablosunu gösterir. p) Yardýma eriþimi saðlar. 3. Micro/Win Yazýlýmýyla PLC Programlarýnýn Hazýrlanmasý Programda F2 tuþu, komut grubu listesini seçer. uradaki komutlar þekil 13.36'da verilmiþtir. F3 tuþu F2'de yer alan komutlarý listeler (þekil 13.37). F4 tuþu normalde açýk kontak seçer (ekler). F5 tuþu normalde kapalý kontak seçer (ekler). F6 tuþu çýkýþ rölesi seçer (ekler). F7 tuþu dikey çizgi çizer (ekler). F8 tuþu yatay çizgi çizer (ekler). F10 tuþu araya bir devre sokar (ekler). Þekil Düzeltme Tuþlarý a. ack Space: Devreyi geriye doðru siler. b. Ctrl + Ok: asýlan ok yönünde çizgi siler. 5. Yönlendirme Tuþlarý a. Home: Ýmleci devrenin baþýna getirir. b. End: Ýmleci devrenin sonuna getirir. c. Ctrl + Home: Ýmleci program dosyasýnýn baþýna getirir. d. Ctrl + End: Ýmleci program dosyasýnýn sonuna getirir. e. Ok Tuþlarý: Ýmleç basýlan ok yönünde ilerler. Þekil D. S7 200 PLC Cihazýnýn ilgisayar ile Programlanmasýna Ýliþkin Örnekler Örnek 1: Verilen kumanda devresini PLC'ye aktarýnýz. Çözüm: Þekil 13.38'de verilen þekil, alýcýyý bir start bir stop butonu ile çalýþtýrýp durdurmayý saðlar. 145

157 Þekil 13.39'daki ladder diyagramýný bilgisayarda oluþturmak için fare kullanýlabileceði gibi kýsa yol tuþlarýndan da yararlanýlabilir. F4'e basarsak bir açýk kontak oluþur. Ve Kontaða isim vermemiz istenir. çýk kontak giriþ elemaný olduðu için I0.0 þeklinde numara verilir. Ýkinci adýmda, S 2 butonu için açýk bir kontak konur. unun nedeni: Stop butonu PLC giriþine (I0.1) baðlanýp PLC RUN moduna geçtiðinde I0.1 lojik 1 sinyali aldýðýndan kapalý kontak hâline döner. u nedenle giriþine stop butonu baðlanan adreslerde açýk kontak kullanýlýr. Üçüncü adýmda, çýkýþ elemaný F6 tuþuyla eklenir. start stop Þekil 13.38: Kumanda devresi Þekil 13.39: Programýn bilgisayara girilmiþ son hâli Dördüncü adýmda, mühürleme iþlemi yapýlýr. u iþlem için imleç I0.0 giriþinin üstüne getirilir. F7 tuþu kullanýlarak aþaðý doðru dikey çizgi oluþturulur. Ýmleç I0.0'ýn altýna getirilerek açýk kontak eklenir ve Q0.0 þeklinde numaralanýr. eþinci adýmda, programýn sona erdiðini belirten END elemaný eklenir. F2 tuþuna basýlýr. urada bulunan program akýþý kontrolü (program control) seçilir. F3 tuþunun diyalog kutusunda F2'nin konumuna göre deðiþen seçenekler belirir. F3 diyalog kutusuna týklanarak buradan END sekmesi seçilir. END'e týklanýnca ekranda END satýrý belirir. Y 1 Þekil 13.40: PLC'ye giriþ ve çýkýþ birimlerinin baðlanýþý Örnek 2: ND (VE) kapý devresini PLC'de oluþturunuz. Çözüm: Þekil 13.41'de verilen þekilde alýcýnýn çalýþabilmesi için S 1 ve S 2 butonlarýnýn kapalý olmasý gereklidir. Þekil 13.42'de ND kapý devresinin Micro/Win yazýlýmý kullanýlarak hazýrlanan ladder diyagramý, çizelge 13.4'te ise programýn Þekil 13.41: Kumanda devresi 146 Þekil 13.42: Programýn bilgisayara girilmiþ son hâli

158 komut listesi (STL) ve þekil 13.43'te ise giriþ-çýkýþ birimlerinin PLC cihazýna baðlanýþý verilmiþtir. Çizelge 13.4: Programýn komut listesi Þekil 13.43: PLC'nin giriþ ve çýkýþ birimlerinin baðlanýþý Örnek 3: NOT (DEÐÝL) kapý devresini PLC'de oluþturunuz. Çözüm: Þekil 13.44'te kontaðý normalde kapalýdýr ve lâmba yanmaktadýr. Kontak açýldýðýnda ise lâmba söner. Þekil 13.44: Kumanda devresi Þekil 13.45: Programýn bilgisayara girilmiþ son hâli Çizelge 13:5 Programýn komut listesi Þekil 13.46: PLC'nin giriþ ve çýkýþ birimlerinin baðlanýþý Örnek 4: D normuna göre çizilmiþ olan bir start bir stoplu motor kontrol devresinin ladder diyagramýný bilgisayar ortamýnda çiziniz. Çözüm: Þekil 13.47'de verilen devrede baþlatma butonuna () basýlýnca M kontaktörü çalýþýr ve motor yol alýr. M'nin mühürleme kontaðý sayesinde 'den elimizi çeksek dahî motor çalýþmasýný sürdürür. Durdurma butonuna (D) basýlýnca motor durur. R D Mp M M 3 ~ mot. M Þekil 13.47: ir start bir stoplu motor kontrol devresinin D normuna göre çizilmiþ kumanda ve güç devresi Þekil 13.48: ir start bir stoplu motor kontrol devresinin ladder diyagramý Örnek 5: D normuna göre çizilmiþ olan kesik çalýþtýrma devresinin ladder diyagramýný bilgisayar ortamýnda çiziniz. Çözüm: Þekil 13.49'da verilen devrede baþlatma butonuna () basýlýnca M kontaktörü 147

159 çalýþýr ve motor yol alýr. 'den elimizi çektiðimizde motor durur. R Mp Örnek 6: Üç fazlý asenkron motorun D normuna göre çizilmiþ ileri-geri çalýþtýrma devresinin ladder diyagramýný bilgisayar ortamýnda çiziniz. Þekil 13.49: Kesik çalýþtýrma devresinin D normuna göre çizilmiþ kumanda devresi giriþler (inputs) Þekil 13.50: Kesik çalýþtýrma devresinin ladder diyagramý çýkýþlar (outputs) 24 V Çözüm: Þekil 13.52'de verilen devrede ileri (Ý) butonuna basýldýðýnda Ý kontaktörü enerjilenir ve motor bir yönde dönmeye baþlar. Stop butonuna basýlýnca Ý kontaktörü ilk konumuna döner. G butonuna basýldýðýnda G kontaktörü enerjilenir ve motor bir öncekinin tersi yönde dönmeye baþlar. 24 V buton anahtar sensör 0.0 giriþ rölesi PLC S7 200 CPU 212 çýkýþ rölesi lâmba (yük) topraklama Þekil 13.51: Kesik çalýþtýrma devresinin S7 200 PLC üzerinde kuruluþu R Ý stop Ý Mp G G 3 ~ mot. Þekil 13.52: Üç fazlý asenkron motorun kontak kilitlemeli devir yönü deðiþtirme devresinin D normuna göre çizilmiþ kumanda devresi Þekil 13.53: Üç fazlý asenkron motorun devir yönü deðiþtirme devresinin D normuna göre çizilmiþ güç devresi Þekil 13.54: Üç fazlý asenkron motorun devir yönü deðiþtirme devresinin ladder diyagramý Çizelge 13.6: Þekil 13.53'teki devrenin komut listesi Örnek 7: PLC'nin giriþine baðlanan iki sensör de (anahtar, buton vb.) kapandýðýnda alýcýyý çalýþtýran devrenin, a. Kumanda devresini, b. Ladder diyagramýný, c. Komut listesini (STL) d. PLC üzerindeki baðlantýsýný hazýrlayýnýz. Çözüm: Þekil 13.55'te verilen basit kumanda devresinde görüldüðü gibi iki kumanda kontaðýda kapandýðý taktirde alýcý (kontaktör, lâmba, motor vb.) çalýþýr. Þekil 13.56'da verilen ladder diyagramýnda I0.0 ve I0.1 sensörü (buton) kapandýðýnda Q0.0 çýkýþ rölesi harici (dýþ) kontaðýný kapatarak alýcýnýn çalýþmasýný saðlar. 148

160 Þekil 13.55: Ýki sensör de kapandýðýnda alýcýyý çalýþtýran devrenin kumanda devresi Þekil 13.56: Ýki sensör de kapandýðýnda alýcýyý çalýþtýran devrenin ladder diyagramý Çizelge 13.7: Ýki sensör de kapandýðýnda alýcýyý çalýþtýran devrenin komut listesi (STL) Þekil 13.57: Ýki sensör de kapandýðýnda alýcýyý çalýþtýran devrenin PLC üzerinde uygulanýþý Örnek 8: PLC'nin giriþine baðlanan iki sensörden herhangi birisi kapandýðýnda alýcýyý çalýþtýran devrenin, a. Kumanda devresini, b. Ladder diyagramýný, c. Komut listesini (STL) hazýrlayýnýz. Çözüm: Þekil 13.58'de kumanda devresi, þekil 13.59'da ladder diyagramý ve çizelge 13.8'de komut listesi verilmiþtir. Þekil 13.58: Ýki sensör de kapandýðýnda alýcýyý çalýþtýran devrenin kumanda devresi Þekil 13.59: Ýki sensör de kapandýðýnda alýcýyý çalýþtýran devrenin ladder diyagramý Çizelge 13.8: Ýki sensör de kapandýðýnda alýcýyý çalýþtýran devrenin komut listesi (STL) Örnek 9: Üç fazlý asenkron motoru iki ayrý yerden çalýþtýrýp durduran devrenin, a. Kumanda devresini, b. Güç devresini, c. Ladder diyagramýný, d. Komut listesini (STL) e. PLC üzerindeki baðlantýsýný hazýrlayýnýz. Çözüm: Þekil 13.60'ta kumanda devresi, þekil 13.61'de güç devresi, þekil 13.62'de ladder diyagramý, çizelge 13.9'de komut listesi ve þekil 13.63'te PLC'ye uygulanýþý verilmiþtir. Þekil 13.60: Kumanda devresi Þekil 13.61: Güç devresi Þekil 13.62: Ladder diyagramý 149

161 giriþler (inputs) çýkýþlar (outputs) 24 V M 24 V giriþ röleleri PLC S7 200 CPU 212 çýkýþ röleleri topraklama 3 ~ motor Çizelge 13.9: Þekil 13.62'deki devrenin komut listesi Þekil 13.63: Üç fazlý motorun iki ayrý yerden kumanda edilmesine iliþkin devrenin S7200 PLC üzerinde kuruluþu Not: Þekil 13.63'te verilen devrede çýkýþa baðlanan röle 24 voltluktur. u rölenin kontaklarý ile üç fazlý motoru çalýþtýrabilmek için motor akýmýnýn kontak akýmýna uygun olmasý gerekir. Kontaklarýn taþýyabileceði akým motor akýmýna uygun deðilse araya kontaktör ilavesi yapýlmalýdýr. Yani 24 voltluk rölenin kontaðý kapanýnca 220 voltluk üç fazlý kontaktörün bobini enerjilenerek motoru çalýþtýrmalýdýr. Örnek 10 : 4 kw tan büyük güçlü bir motorun yýldýz/üçgen olarak kalkýþ yapmasýný saðlayan devrenin, a. Ladder diyagramýný, b. Komut listesini (STL) hazýrlayýnýz. Çözüm: Þekil 13.64'te ladder diyagramý, çizelge 13.10'da komut listesi verilmiþtir. Þekil 13.64: Yýldýz/ üçgen kalkýþ yapan motorun ladder diyagramý Çizelge 13.10: Þekil 13.64'teki devrenin komut listesi E. ilgisayar (PC) ile PLC Cihazýnýn irbirine aðlanmasý S7 200 model PLC cihazlarýnýn programlanmasý bilgisayar üzerinden yapýlabilmektedir. PC ile PLC arasýndaki baðlantýyý yapan iletkene PC/PPI kablosu denir. S7 200 serisi PLC'lerde veri haberleþmesinin hýzý 9600 bps dir. PC/PPI kablosunun üzerinde iletiþim hýzýný ayarlayan mini anahtarlar (switch) vardýr. u anahtarlar ile veri alýþ-veriþ hýzýný 9600 bps olarak ayarlamak için anahtarlar þeklinde olmalýdýr. PLC cihazý PC/PPI kablosu aracýlýðýyla bilgisayara baðlantýsý COM1 ya da COM2 portlarý üzerinden yapýlabilir. 150

162 PC'de yapýlan projenin PLC'ye yüklenebilmesi için PLC cihazý üzerinde bulunan üç konumlu anahtarýn TERM konumunda olmasý gerekir. Not: nahtarýn diðer konumlarý STOP (DUR) ve RUN (ÇLIÞ). nahtar TERM konumundayken PC'deki Micro/Win yazýlýmýnýn proje (project) mönüsünden PLC'ye yükle (ctrl+d) sekmesine týklanýrsa uygulanmak istenen kumanda devresinin veri (data)'leri PLC cihazýnýn CPU (MÝ) devresine geçer. Yaptýðýnýz proje doðru ise "yükleme baþarýyla tamamlandý" bilgisi karþýmýza çýkar. Proje hatalýysa hatanýn nerede olduðunu bildiren bir iletiþim penceresi görülür. PC'de hazýrlanan kumanda devresinin çalýþmaya baþlayabilmesi için Micro/Win yazýlýmýndaki CPU mönüsünden run alt komutuna týklanýr. PLC çalýþýrken yeþil, dururken ise sarý led yanacaktýr. PLC çalýþýrken çalýþmanýn ekran üzerinde görülmesi isteniyorsa test mönüsünden ladder durumu açýk alt komutuna týklanýr. u iþlem sonrasýnda çalýþan (aktif) elemanlar siyah olarak görünecektir. PC'de yapýlmýþ bir kumanda devresi deðiþtirilmek istendiðinde imleç ilgili kýsma getirildikten sonra delete tuþuna basýlarak silme iþlemi yapýlýp yeni ekleme iþine baþlanýr. Proje üzerinde deðiþiklik yapýlýrken PLC CPU mönüsünden stop alt komutuna týklanarak durdurulur. Sorular 1. PLC'nin kumanda sistemlerine saðladýðý kolaylýklardan beþ tanesini yazýnýz. 2. PLC'nin blok þemasýný çiziniz. 3. ROM ve RM bellek nedir? Yazýnýz. 4. ir start bir stoplu kumanda devresinin bilgisayar ile S7 200 PLC cihazýnda programlanmasýnda kullanýlan devre þemasýný ve programýn ladder diyagramýný çiziniz. 151

163

164 ölüm 14: Dijital ellek (Hafýza, Memory) Devreleri. Giriþ: Dijital elektronikte bilgiyi saklayabilmek için flip flop, RM, ROM, EPROM, EEPROM, manyetik bant, disket, CD-ROM, sabit disk, DVD-ROM gibi elemanlar kullanýlýr. ellek düzeneklerinin yaygýnlaþmasý 1980'li yýllarýn sonlarýna hýzlanmýþtýr. u sayede otomasyon sistemleri küçülmüþ ve çok büyük hacimli bilgi saklama, üretim sistemleri geliþtirilmiþtir. 1. ellek Devrelerinde dý Geçen Temel Kavramlar a. it: 1 ya da 0 olan ikili sayý b. ellek Hücresi (Memory Cell): ir biti saklamada kullanýlan devre. Örneðin flip flop c. yte (ayt): Sekiz bitten oluþan grup d. ellek Kelimesi (Memory Word): aytlardan ya da bitlerden oluþan grup. Kelime büyüklüðü 4 ile 64 bit arasýnda deðiþebilir. e. Kapasite: elirli bir bellek elemanýna kaç bit saklanacaðýný belirler. unu daha iyi açýklamak için örnek verilirse, bir belleðin 4096x20 kapasitesi olduðu söylendiðinde ne anlaþýlýr? u belleðin kapasitesi bittir. Ýlk sayý (4096) kelime sayýsýný, ikinci sayý (20) her kelimedeki bit sayýsý, yani kelime büyüklüðünü belirtir. ellek kapasitesi belirtilirken 1 k deðeri, 1024 biti gösterir. Ve buna 1 kilobit denir. 4 k x 20 olarak verilen saklama kapasitesi gerçekte 4096x20 bellektir. Örnek: 2 k x 8 olarak belirtilen yarý iletken bellekte, kaç kelime saklanabilir? Kelime büyüklüðü nedir? u bellek kaç bit saklar? Çözüm: 2 k = 2x1024 = 2048 kelime saklanýr. Her kelime 8 bittir (bir bayt). 2048x8 = bit saklar. f. dres (ddress): ellekte bulunan bir kelimenin yerini belirleyen sayýdýr. ellekte saklanan her kelimenin tek bir adresi vardýr. dresler genellikle ikili (binary) sayýlarla belirtilir. azen de onaltýlý (heksadesimal) ya da onlu (desimal) sayýlar da kullanýlýr. g. Okuma Ýþlemi (Read): elirli bellek bölgesinde (adres) saklý olan ikili sayý kelimesini alýp baþka bir bölgeye transfer etme iþlemidir. Oku iþlemine, bellekdeki kelimenin getirilmesi nedeniyle getir (fetch) iþlemi de denir. h. Yazma Ýþlemi (Write): elirli bellek bölgesine (adres) yeni kelime yerleþtirme iþlemidir. una saklama iþlemi de denilebilir. ellek bölgesine yeni yazýlan kelime, daha önce orada 152

165 saklý kelimenin yerini alýr. ý. Geçiþ Süresi (ccess Time): ellek elemanýnýn çalýþma hýzýdýr. aþka bir deyiþle, oku komutu alan bellek ile bellek çýkýþýnda verinin alýnmasý arasýnda geçen süredir. Geçiþ süresi t CC ile gösterilir. i. Tamamlama Süresi (Cycle Time): Okuma ve yazma iþlemini tamamlayýp, bir sonraki komut için hazýr oluncaya dek geçen süredir. j. Geçici ellek (Volatile Memory): Elektrik enerjisi uygulandýðý sürece bilgi saklayabilen bellektir. Elektrik kesildiðinde bellekte saklanan bilgi kaybolur. k. RM (Rastgele Eriþimli ellek, Oku/Yaz elleði, Random ccess Memory): Dijital bellek elemanlarý, besleme gerilimi kesilince taþýdýðý bilgiyi kaybeden (volatile) ve kaybetmeyen (nonvolatile) olarak ikiye ayrýlýr. RM'ler devrede bilgiyi geçici olarak saklar. u elemana hem bilgi yazýlabilir hem de yazýlmýþ bilgi okunabilir (alýnabilir.) RM'e uygulanan DC besleme kesilince bilgilerin tümü kaybolur. TTL 7489 entegresi 64 bit RM'dir. Yanda verilen 7489'lu devrede 0, 1, 2, 3 uçlarý adres giriþleridir. ilgi yazma için D 1, D 2, D 3, D 4 uçlarý kullanýlýr. ilgi okuma iþleminde ise Q 1, Q 2, Q 3 ve Q 4 uçlarý kullanýlýr. Okuma iþlemi anýnda CS lojik 0, WE ucu ise lojik 1 deðerine getirilir. Yazma iþlemi sýrasýnda ise CS ve WE uçlarýna lojik 0 uygulanýr. Verilen devrede herhangi bir adresteki bilgi okununca kaybolmaz. ncak, yeni bir bilgi yazýlýnca eski bilgi yok olur. CS ucu lojik 1 seviyesindeyken okuma ve yazma iþlemi yapýlamaz. TTL 7489 statik yapýlý bir RM'dir. u tip RM'lerde bilgiyi tutma iþlemi flip floplar tarafýndan yapýlýr. Not: RM'in sakladýðý bilginin kaybolmasý istenmiyorsa entegre þarj olabilen pil ile beslenir. adres giriþi kontrol giriþleri bilgi giriþi Þekil 14.1: TTL 7489 RM bellek entegresi l. ROM (Read Only Memory, Yalnýz Okunur ellek): Üzerlerine yüklenen bilgileri (programlarý) sürekli olarak muhafaza ederler. ROM'da bulunan bilgiler üretici ya da tasarýmcý tarafýndan alýcýnýn isteði doðrultusunda kaydedilir. Kullanýcýnýn ROM'da bulunan bilgileri silme olanaðý yoktur. yrýca DC enerjinin kesilmesiyle ROM'da bulunan bilgiler yok olmaz. m. PROM (Programlanabilir ROM): ir kez programlanabilen ROM'lara PROM denir. En basit PROM entegresi diyod ve sigortalar kullanýlarak üretilir. Kullanýcý, programlanmamýþ entegreyi özel devreler kullanarak, istediði bilgiyi saklayan eleman hâline getirebilir. Þekil 14.2'de verilen basit PROM'da 4x4 = 16 bellek vardýr. Sigortalar saðlamken entegrenin çýkýþlarýnda hep 1 bilgisi görülür. 153

166 Özel programlayýcý devre ile herhangi bir sigortaya 50 miliamper düzeyinde bir akým uygulanýnca bu eleman atýk hâle gelir. Sigortanýn atmasý RM çýkýþýnda lojik 0 bilgisinin oluþmasýna yol açar. kým uygulanarak atýk hâle getirilen sigortalarýn onarýlmasý mümkün olmadýðýndan yeniden programlama yapmak imkânsýzdýr. binary giriþ 1s 2s kod çözücü atýk sigorta çýkýþý '0' yapar n. EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory, Silinebilen ve Programlanabilen ROM): Tekrar programlanabilen PROM'lara EPROM denir. u entegrelerin gövdelerinde þeffaf (ýþýðý geçiren) bir pencere vardýr. Entegrenin üzerindeki pencereden yaklaþýk dakika boyunca ultraviyole ýþýn uygulanýrsa tüm bellek hücreleri (flip floplar) yeniden lojik 1 seviyesine gelir. Yani entegrenin programý silinir. Uygulamada çizelge 14.1'de verilen 27xx serisi EPROM'lar yaygýn olarak kullanýlmaktadýr. u EPROM entegresi 8 bit geniþliðinde bilgi depo edebilir EPROM'unun 12 adres giriþi ( 0-11 ) vardýr. unlar kullanýlarak 4096 adet 8 bit geniþliðinde bellek elemanýna ulaþýlabilir EPROM'u 5 V luk DC ile beslenir. ilgi yazma ve okuma iþlemleri Q 0 -Q 7 uçlarýndan yapýlýr EPROM'u programlandýktan sonra ýþýk alan pencere ýþýk yalýtýcýsýyla kapatýlýr. u yapýlmazsa güneþ ýþýnlarý EPROM'u yaklaþýk bir haftada silebilir. EPROM bilgi okuma modundayken OE ucu lojik 0 seviyesine getirilir. Üzerindeki bilgi silindikten sonra EPROM yeniden programlanýrken, OE ucundan +21 volt uygulanýr. Programlama sýrasýnda ilgili adres seçildikten sonra, kaydedilecek bilgi Q 0 -Q 7 uçlarýndan uygulanýr. undan sonra CE ucundan yaklaþýk 55 milisaniyelik süre boyunca lojik 0 seviyesi uygulanýrsa, Q 0 -Q 7 uçlarýndan uygulanan bilgi, ilgili adrese yazýlmýþ olur. çýkýþlar Þekil 14.2: Sigortalý PROM'un programlanýþý Þekil 14.3: EPROM entegresinin görünümü o. EEPROM (E 2 PROM, Electrically Erasable Çizelge 14.1 PROM, Elektrikle Silinebilen ve Programlanabilen ROM): Elektriksel olarak sürekli silinip yazýlabilen EPROM'a EEPROM denir. Silme iþlemi ultraviyole ýþýn yerine, elektrik akýmýyla yapýlmaktadýr. u tip belleklerde, MOSFET bellek hücresinin kanalý (drain) üzerine ince bir oksit bölgesi eklenerek, elektriksel olarak silinebilme özelliði elde edilmiþtir. Programlama iþleminde, MOSFET'in kapý (G) ve kanal (S) uçlarý arasýna 21 voltluk bir gerilim uygulanarak, kapý uçlarýnda bir þarj oluþmasý saðlanýr. Gerilim kesilse dahî oluþan þarj 154

167 devam eder ve bilgi saklanýr. Uygulanan gerilimin ters çevrilmesi, oluþan þarjýn ortadan kalkmasýna ve hücredeki bilginin silinmesine neden olur. Þarj iþlemi çok küçük bir akým gerektirdiðinden EEPROM'un programlanmasý ve silinmesi entegre devreye baðlýyken yapýlabilir. EEPROM belleklerin EPROM belleklere göre bazý üstünlükleri þunlardýr: I. Elektriksel olarak silinebilir. II. ellek dizisi içindeki bölgeler birbirinden baðýmsýz olarak silinip kaydedilebilir. III. EPROM'da ortalama dakika olan bilgileri silme süresi EEPROM'da 10 milisaniye dolayýndadýr OE/Vpp Þekil 14.4: 2732 kodlu EPROM'un ayaklarýnýn diziliþi Intel 2816 bellek entegresi, 2kx8 kapasitede 250 nanosaniye eriþim zamanýna sahip ilk EEPROM'dur EEPROM'u ise 8kx8 kapasiteye sahiptir. 2. Yarý Ýletken ellek Elemanlarýnýn Yapýsý: Entegre bellek elemanlarý, kelime adý verilen gruplar hâlindeki ikilik verileri saklar. Kelime, bilgisayarda bilgi ya da veri birimi olarak kullanýlýr. Kelimede bulunacak bitlerin sayýsý bilgisayarýn tipine göre deðiþir. Örneðin 1kx4 olarak belirtilen bellek elemanýnda her kelime 4 bittir ve 1024 kelime vardýr. u bellek elemaný 4096 biti saklayacaktýr. 3. Statik RM Elemanlarý: Statik bellek elemanlarýnda bellek hücresine 0 ya da 1 yazýldýðýnda, elektrik enerjisi olduðu sürece eleman bozuluncaya kadar bu deðerler ayný hücrede kalýr. Statik bellek hücreleri flip floplardan yapýlmýþtýr. 4. Dinamik RM'ler: u tür bellek hücrelerinde periyodik olarak þarj edilen kapasiteler kullanýlýr. Dinamik RM'de veri MOSFET'in geçiþ ve taban kapasitelerinde oluþan þarjlar þeklinde saklanýr. Dinamik RM'de periyodik þarj yapýlmazsa kapasitedeki yük sýzýntý ile yok olur. Verinin her defasýnda yeniden þarj edilmesindeki zaman aralýðý, elemanýn cinsine ve tipine göre deðiþir. (u deðer ortalama 2 milisaniyedir.) Sorular 1. RM nedir? çýklayýnýz. 2. ROM nedir? çýklayýnýz. 3. EPROM nedir? çýklayýnýz. 155

168 ölüm 15: Çeþitli Konular. Nokta Matris (Dot Matrix) Display'ler Çok noktadan (ledden) oluþan matris display'ler yedi parçalý display'lerden daha çok karakter ve þekli gösterebilir. Resim 15.1: Matris display'ler ve bu elemanda F harfinin oluþmasý Resim 15.2: Parýldayan flâmanlý display. Parýldayan Flâmanlý 7 Parçalý Display'ler Flâmandan geçen akým elemanýn ýsýnarak ýþýk yaymasýný saðlar. unlar, yazar kasa, hesap makinesi, fýrýn vb. gibi cihazlarda karþýmýza çýkar. þýrý güç tüketmeleri nedeniyle uygulama alaný azalmýþtýr. C. LCD (Sývý Kristalli Display) Ledli display'ler yüksek akým çektiðinden ve çok yer kapladýðýndan sývý kristalli display'ler geliþtirilmiþtir. LCD'nin gösterge görevi yapan parçalarý (organik akýþkanlar) katý yüzeyler arasýna yerleþtirilmiþtir. Uç kýsýmlarda bulunan Resim 15.3: Sývý kristalli display örnekleri elektrotlara gerilim uygulanýnca sývý kristalin rengi deðiþir. Yani sývý matlaþýr. u etki sývý kristaldeki moleküllerin gerilimle yeni bir þekile girmesiyle ortaya çýkmaktadýr. LCD'ler 15 mw gibi çok az bir güç harcar. D. Dijital Devrelerde rýza rama 1. Giriþ: Dijital elektronik esaslý devrelerin arýzasýný onarmak için çok dikkatli, sabýrlý ve bilinçli çalýþmak gerekir. Lojik devrelerin çalýþma ilkelerini bilmeden yapýlacak çalýþma maliyeti yüksek arýzalara yol açar. 2. rýzanýn Tanýmý Önceki konularda açýklandýðý gibi dijital devreler iki temel gruba ayrýlýr: I. ileþimsel devreler, II. Sýrasal (ardýþýk) devreler ileþimsel devredeki arýza, doðruluk tablosuna göre çýkýþlar kontrol edilerek bulunur. Sýrasal devrelerin, geri besleme devresi kesilince bileþimsel devre oluþur. u yöntem kullanýlarak çok karmaþýk arýza yerine, daha basit yoldan arýza aranýr. Devrenin arýzasý giderildikten sonra, mutlaka test edilmesi gerekir. Devre test edilirken yalnýz bir kez deðil, bir çok test sinyali gönderilerek devrede oluþabilecek hatanýn kontrol edilmesi gerekir. 156

169 3. rýzanýn Giderilmesi Dijital devrelerde iki tür arýza oluþur: I. Statik (Sabit) rýzalar Entegrenin bozulmasý, baðlantý kopukluðu, lehim çatlaðý sonucu oluþan arýzalardýr. II. Dinamik (Geçici) rýzalar Çok kýsa zaman süresince görülen arýzadýr. Geçici olarak ortaya çýkan bu arýzalarý bulmak için bellekli osilaskop, özel ölçü aletleri ve iyi derecede dijital elektronik bilgisine sahip olmak gerekir. 4. Statik rýzalarýn Giderilmesi a. Lojik kapý entegreleri yerinden sökülür, doðruluk tablosuna göre giriþe sinyal uygulanýp çýkýþlar gözlenir. b. askýlý devre büyüteç ile kontrol edilir. c. esleme geriliminin devreye uygun olup olmadýðý denetlenir. d. Lehimlerde hata olup olmadýðý incelenir. e. Çalýþma anýnda aþýrý ýsýnan eleman olup olmadýðýna bakýlýr. f. Plâket üzerindeki toz, nem vb. temizlenir. g. Özellikle C-MOS serisi entegrelerin dirençleri belli bir süre sonra deðiþir. u durumda eleman istenilen standartta çalýþmaz. u nedenle devredeki C-MOS serisi entegreler periyodik olarak yenisiyle deðiþtirilmelidir. 5. Dinamik rýzalarýn Giderilmesi a. ileþimsel devrelerde kullanýlan deðiþik yayýlým gecikmeli entegrelerin giriþleri konum deðiþtirirken hatalý çýkýþlar olabilir. u arýzayla karþýlaþmamak için devre üretilirken çalýþma hýzýna uyumlu entegreler seçilir. b. irbirine yakýn, uzun veri hatlarýnýn akýmý (hiç bir elektriksel baðlantý olmamasýna karþýn) elektromanyetik olarak birbirini etkileyebilir. (una cross-talk da denir.) Kablolardan geçen akýmlarýn manyetik alan yoluyla birbirini etkilemesini önlemek için, blendajlý kablo, örgülü kablo kullanýlabileceði gibi sisteme schmitt tetikleme devresi koyma yöntemi de uygulanabilir. c. Devre elemanlarýnýn farklý yayýlým gecikmeleri ara sýra görülen dinamik arýzalara yol açar. u nedenle benzer yayýlým gecikmesine sahip elemanlarla devre kurma yoluna gidilmelidir. 6. rýza Nedenini ulma Dijital devrelerde arýzayý bulmak bazen kolay bazen de çok güçtür. rýzayý bulabilmek için: I. Devrenin yaptýðý iþlem bilinmelidir. II. Test için kullanýlacak aletler (lojik prob, osilaskop, VOmetre vb.) düzgün çalýþmalýdýr. III. rýzaya neden olan etkenler bilinmelidir. 6. rýzaya yol açan bazý etkenler þunlardýr: a. þýrý sýcaklýk, b. esleme geriliminin yanlýþ uygulanmasý, c. üyük elektromanyetik gürültüler (yýldýrým, þimþek, þebekedeki salýnýmlar vb.), d. þýrý nem ya da su, e. Fiziksel darbeler, f. Toz ve diðer kimyasal maddeler 157

170 ölüm 16: Uygulama Devreleri 1. Direnç ve Diyodlar Kullanýlarak Yapýlan ND (VE) Lojik Kapý Devresi Þekil 16.1'de verilen devrede iki anahtar da kapandýðýnda Y ledi çalýþýr. Y Y 2. Direnç ve Diyodlar Kullanýlarak Yapýlan OR (VEY) Lojik Kapý Devresi Þekil 16.2'de verilen devrede iki anahtar da kapandýðýnda Y ledi çalýþýr. Þekil 16.1: RDL ND devresi Þekil 16.2: RDL OR devresi 3-4. nodu Þase ve Katodu Þase Display'lerin Çalýþmasýnýn asit Deneylerle Ýncelenmesi Þekil 16.3: nodu þase display'in incelenmesi Þekil 16.4: Katodu þase display'in incelenmesi Þekil 16.3 ve þekil 16.4'te verilen iki devre kullanýlarak display'lerin çalýþma ilkesi anlaþýlabilir. 22 k 4.7 k NPN Y Y=++C çýkýþ 5. RTL EX-OR Kapý Devresi Þekil 16.5'te verilen iki devre kullanýlarak EX-OR lojik kapýsý elde edilebilir. 4.7 k Þekil 16.5: RTL EX-OR kapý devresi 330 W 330 W 330 W 330 W Y Þekil 16.6: Üç giriþli OR kapý devresi 6. Ýki Giriþli OR Kapýlarýyla Üç Giriþli OR Kapýsýnýn Elde Edilmesi Þekil 16.6'da verilen devre ile iki giriþli OR kapýlarý kullanýlarak üç giriþli OR kapýsý elde edilebilir. 7. Lojik Kapýlarýn Çýkýþýna aðlanan Triyakýn Optokuplör ile Sürülmesi Þekil 16.7'de verilen devre ile lojik kapýlarýn çýkýþýna triyak (tristör, transistör vb.) baðlanabilir. Lojik kapýnýn çýkýþ akýmý optokuplörün ledini çalýþtýrýr. Ledin yaydýðý ýþýk fototransistör sürer. Ýletime geçen triyak R y alýcýsýný çalýþtýrýr. 158

171 Optokuplör sayesinde lojik devre ile yüksek gerilimli triyaklý devre birbirinden elektriksel bakýmdan yalýtýlmýþ olur. 8. Üç det stable Multivibratör Kullanýlarak Yapýlmýþ Rastgele Yanýp Sönen Ledler Þekil 16.8'de verilen devrede ledler farklý zamanlarda yanýp sönerek göze hoþ gelen bir görüntü oluþturur. lojik kapýdan gelen akým 4N25 T136 G R y R 220 V Mp 9. Monostable (Tek Kararlý) Multivibratör Þekil 16.9'da verilen devreye DC uygulandýðýnda T 1 'in beyz direnci daha küçük olduðundan R 2 üzerinden iletime geçer. u sýrada T 2 ise kesime gider. Dýþarýdan tetikleme palsi uygulanmadýðý sürece T 1 iletken, T 2 kesimde kalýr. u sýrada C kondansatörünün sol plakasý negatif, sað plakasý ise pozitif olarak yüklenir. S butonuyla T 2 'nin beyzine dýþarýdan ya da T 2 'nin kolektöründen tetikleme palsi uygulandýðýnda T 2 iletime geçer. C kondanstörü T 2 üzerinden boþalýr ve ters yönde dolmaya baþlar. C kondansatörü dolana kadar T 1 kesimde, T 2 iletimde kalýr. C kondansatörü dolduðunda T 1 yeniden iletime geçer. T 1 'in iletken olmasýyla T 2 kesim olur V - NPN Þekil 16.7: Lojik kapýlarýn çýkýþýna baðlanan triyakýn optokuplör ile sürülmesi Þekil 16.8: Üç adet astable multivibratör kullanýlarak yapýlmýþ rastgele yanýp sönen ledler 1 k 10 k 10 k 820 W V 10. istable (Ýki Kararlý) Multivibratör Þekil 16.10'da verilen devreye DC uygulandýðýnda tolerans farklýlýðýndan dolayý transistörlerden birisi önce iletime geçer, diðeri ise kesimde kalýr. Ýlk anda T 1 'in iletimde T 2 'nin kesimde olduðunu kabul edelim. u sýrada T 1 'in beyzinde pozitif, T 2 'nin beyzinde ise negatif polarma vardýr. S 1 butonuna basýldýðýnda T 1 kesime gider. T 1 'in kesime gitmesiyle T 1 'in kolektöründen pozitif polarma alan T 1 iletime geçer. S 2 butonuna basýldýðýnda ise T 2 kesime T 1 iletime geçer. C547 C k Þekil 16.9: Monostable (tek kararlý) multivibratör V Entegreli stable (Kararsýz) Multivibratör Þekil 16.11'de verilen devrede çýkýþa baðlý olan led aralýklý olarak yanýp söner. Ledin yanma hýzý, direnç ve transistörlerin deðeri deðiþtirilerek ayarlanabilir. 555 entegresinin 3 numaralý çýkýþ ucuna osilaskop baðlanacak olursa kare dalga þeklinde bir çýkýþ sinyalinin oluþtuðu görülür. C547 3,3 k 3,3 k C547 Þekil 16.10: istable (iki kararlý) multivibratör 159

172 - - 4,7 k L mf 270 W L 2 R k C 1 47 k C 2 N 1 N mf +5 V 3,3 k R 1 R 2 3,3 k 33 K entegre: 7400 Þekil 16.11: 555 entegreli astable (kararsýz) multivibratör (kare dalga üreteci) Þekil 16.12: NND kapýlý astable multivibratör 12. NND Kapýlý stable Multivibratör Þekil 16.12'de verilen devrede ledler sýrayla yanýp söner. DC uygulandýðýnda ilk anda L 2 'nin yandýðýný kabul edelim. L 2 yanýkken N 2 'nin çýkýþý 0, giriþi 1'dir. N 2 'nin giriþinde 1 oluþabilmesi için R 2 'nin üzerinde gerilim oluþmasý gerekir. R 2 'de gerilim oluþabilmesi için C 2 'nin N 1 çýkýþýndaki 1'den dolayý doluyor olmasý gerekir. ir süre sonra C 2 dolunca R 2 'deki gerilim oluþumu sona erer. N 2 'nin giriþi 0, çýkýþý 1 olur ve L 2 söner. N 2 'nin çýkýþýnýn 1 olmasý C 1 kondansatörünün dolmaya baþlamasýný saðlar. C 1 dolarken N 1 giriþi R 1 'den dolayý 1, çýkýþý ise 0 olur. N 1 çýkýþý 0 olunca L 1 yanmaya baþlar. Devrenin çalýþmasý bu mantýk üzerinde sürer. 4,7-10 k R 1 R 2 4,7-10 k N 1 N 2 R 3 R 4 L 1 L2 C mf C mf entegre: 7404 Þekil 16.13: NOT kapýlý astable multivibratör 13. NOT Kapýlý stable Multivibratör Þekil 16.13'te verilen devrenin çalýþmasý þekil 16.12'nin aynýsýdýr. 14. NND Kapýlý Üç Kanal Yürüyen Iþýk Devresi Þekil 16.14'te verilen devrede direnç ve kondansatörlerin þarjý ve deþarjýna baðlý olarak ledler sýrayla yanýp söner. 100 mf N 1 N N mf mf 10 k 10 k 10 k 270 W +5 V entegre: Iþýk ve Sýcaklýk Kontrollü Yangýn larmý Þekil 16.15'te verilen devrede hem ýþýk hem de sýcaklýk kontrolü yapýlabilir. Ortamda ýþýk ve sýcaklýk yokken NTC ve LDR'nin altýndaki ayarlý dirençlerle VEY kapýsýnýn giriþleri lojik 0 olacak biçimde ayarlanýr. LDR'ye ýþýk ya da NTC'ye ýsý geldiði zaman VEY kapýsýna lojik 1 gelir ve kapý çýkýþýndaki FET iletime geçerek röleyi sürer. Þekil 16.14: NND kapýlý üç kanal yürüyen ýþýk devresi Þekil 16.15: Iþýk ve sýcaklýk kontrollü alarm devresi 160

173 16. Reed Röle ile Lojik Kapýnýn Tetiklenmesi Þekil 16.16'da verilen devre ile reed rölenin kontaklarýnýn kapanmasý anýnda ortaya çýkan titreþimler (kontak zýplamalarý) 7414 schmitt tetiklemeli kapý entegresi sayesinde diðer lojik devreye ulaþamaz. Yani, çýkýþta düzgün kare dalga oluþur. reed röle 390 W 10 mf k Þekil 16.16: Reed röle ile lojik kapýnýn tetiklenmesi 16. Tek utonlu çma Kapama Devresi Þekil 16.17'de verilen devre ile çýkýþ sinyalinin deðeri her dokunuþta deðiþir. (Dokunma plakalarý yerine buton da kullanýlabilir.) Devrede iki adet NOT (DEÐÝL) kapýsý birbirini sürekli olarak tetikleyecek þekilde baðlanmýþtýr. Dokunma uçlarýna parmak deðdirildiðinde devrenin Q çýkýþý 1 olur. utona yeniden basýldýðýnda ise Q çýkýþý 0 olur. dokunma uçlarý 10 MW 10 MW 18. NND Kapýlý çma Kapama Devresi Þekil 16.18'de verilen 4011 entegreli RS flip flop devresinin iki giriþi de 1 olduðunda çýkýþ kararsýzlaþýr. u kararsýzlýk RS FF çýkýþýndaki FET kesimde kalýr. çma butonuna basýlýrsa RS FF çýkýþý konum deðiþtirerek lojik 1 olur. Çýkýþýn 1 olmasý kesimde olan FET'i iletime sokar. Kapama butonuna basýlýnca FF çýkýþý yeniden durum deðiþtirerek iletimde olan FET'i kesime sokar. (FET yerine NPN transistör de baðlanabilir). 33 k Þekil 16.17: Tek butonlu açma kapama devresi V 33 k 1N4001 aç kapa NPN 19. NND Kapýlý çma Kapama Devresi Þekil 16.19'da verilen fototransistör 4093 entegreli devreye ýþýk geldiðinde T 2 transistörü fototransistör tarafýndan sürülür. Schmitt tetikleyici özelliðe sahip 4093'ün giriþ uçlarýna 0 V dolayýnda bir gerilim uygulanmýþ olur. u gerilim 4093 tarafýndan iki kez terslendiði için transistörün beyz ucu 0 V düzeyindedir ve çýkýþ transistörü de kesimdedir. T Ortam karardýðýnda 1 fototransistör kesime giderek T 2 'yi de kesime sokar. T 2 'nin kesim olmasý 4093'ün giriþine 1 bilgisi gönderir entegresi giriþ bilgisini iki kez tersler ve çýkýþa 1 göndererek T 3 'ü sürer. fototransistör 100 k aç kapa Þekil 16.18: Tek butonlu açma kapama devresi 1N k 4094 NPN T 3 33 k 470 k T 2 C547 Þekil 16.19: Fototransistörlü ýþýða duyarlý devre 161

174 20. UM66 Entegreli Melodi Üreteci Þekil 16.20'de verilen basit devre çok güzel bir melodi üretir. Genellikle okul zillerinde kullanýlan bu devrenin çýkýþ sesinin güçlü olmasý istendiðinde çýkýþ ucuna ilave olarak yükselteç devresi (örneðin TD2003'lü anfi) eklenir. çýkýþ 2,2 mf 3-5 V NPN çýkýþ 100 W Entegreli Siren Þekil 16.21'de verilen devrede kullanýlan 4060 entegresinin içindeki gerilim kontrollü osilatör (GKO), yaklaþýk 15 khz lik bir ses üretir. Hoparlörden çýkan sesin frekansý 9, 10, 11 numaralý ayaklara baðlý olan 33 pf'lýk kondansatör ve 330 kw luk direnç tarafýndan belirlenir. Þekil 16.20: UM66 entegreli melodi üreteci 30 W /1 W 330 k 15 k ,7 k 4,7 k 8 W Entegreli 10 Kanal Yürüyen Iþýk Þekil 16.22'de verilen 4017 entegreli devre, transistörlü astable multivibratör devresinden gelen tetikleme palsine göre çýkýþlara baðlý ledleri sýrayla çalýþtýrýp durdurur. Ledlerin yanýp sönme hýzý transistörlü astable multivibratör devresinde kullanýlan direnç ya da kondansatörlerin deðeri deðiþtirilerek ayarlanabilir. Devrede kullanýlan led sayýsý azaltýldýðýnda döngü iþleminin daha önce olmasýný saðlamak için bir sonraki çýkýþ 15 numaralý ayaða baðlanýr. R 1 R 1 R 2 : k R 1 : 1 k R 2 R 2 TUN C: 1-10 mf 2,2 mf TUN TUN: Herhangi bir NPN transistör Þekil 16.21: 4060 entegreli siren 4017 C W Þekil 16.22: 4017 entegreli 10 kanal yürüyen ýþýk devresi 23. Ýki Renkli Ledlerle Yapýlmýþ Yürüyen Iþýk Þekil 16.23'te verilen 4017 entegreli devre 555 entegresinden gelen tetikleme palsine göre çýkýþdaki iki renkli ledleri sýrayla çalýþtýrýr. Ýlk beþ tetikleme palsinde çift renkli ledlerden birinci renk alýnýr. ltýncý tetikleme palsinden sonra ise ledlerden ikinci renk yayýlýr. Not: Çift renkli ledlerin yapýsýyla ilgili bilgileri kitabýn 7. bölümünde bulabilirsiniz. 162

175 10x1N4001 kýrmýzý yeþil U DD 10 k k 680W clock reset kýrmýzý anot ortak katot yeþil anot iki renkli ledin yapýsý 4,7 mf 16 V þase 680W Þekil 16.23: Ýki renkli ledlerle yapýlmýþ yürüyen ýþýk 24. Faz Kesilme Rölesinin Lojik Kapýlarla Yapýlmasý Þekil 16.24'te verilen devrede fazlardan biri kesilince alarm çalýþýr. Ýki ya da üç hattýn enerjisi kesildiðinde ise hat kontrol rölesi çalýþarak þebeke gerilimin keser. R S T hat kontrol rölesinin kontaklarý 220/5-12 V trafo 1N4001 Entegreler: C-MOS Q 1 alârm rölesi Not: Þekil 16.24'te verilen devre 1992 yýlýnda ME tarafýndan meslekî teknik öðretim okullarý arasýnda yapýlan bilgi ve beceri yarýþmasýnýn final turunda sorulmuþtur. Þekil 16.24: Faz kesilme rölesi hat kontrol rölesi Q Trafik Iþýklarý Devresi Þekil 16.25'te verilen devre ile basit bir trafik sinyalizasyon sistemi oluþturulabilir. T 3 C547 Devre ile 220 V luk lâmbalar çalýþtýrýlmak istenirse çýkýþ ledlerinin yerine 4N25 optokuplörü ve triyak baðlanabilir. Devrede lâmbalarýn yanma süresi, C 1 kondansatörü ya da R 1 direncinin deðeri deðiþtirilerek ayarlanabilir. 2,2 MW 100 nf C547 T 1 T 2 C547 kýrmýzý sarý yeþil kýrmýzý sarý yeþil 220 W Þekil 16.25: Trafik ýþýklarý devresi 163

176 26. JK Flip Floplarla Yapýlan Üç Kanal Yürüyen Iþýk Devresi Þekil 16.26'da verilen devrede çýkýþ uçlarýna baðlanan ledler tetikleme sinyaline göre sýrayla yanýp söner. Ýlk tetikleme palsi yalnýzca birinci JK FF'nin çýkýþýný 1 yapar. Ýkinci tetikleme palsinde birinci led söner, ikinci led yanar. Not: Lojik entegrelerin boþta býrakýlan J-K uçlarý entegre tarafýndan lojik 1 olarak algýlanýr. tetikleme palsi Þekil 16.26: JK FF'li üç kanal yürüyen ýþýk devresi Entegreli 0-99 Yukarý Sayýcý Devresi Þekil 16.27'de verilen devre tetikleme palslerinin frekansýna baðlý olarak sürekli olarak 0'dan 99'a kadar sayým yapar. Devrenin soluna 7490 ve 7447 entegresi ilave ederek istenilen basamaða kadar sayma yapan devre yapýlabilir. 28. Iþýða Duyarlý Sayýcý Devresi Þekil 16.28'de verilen devrede lâmba ile fototransistör arasýna bir cisim girip çýktýðýnda sayýcý çýkýþý bir yukarý deðere geçer. Yani bu basit devre ile 0'dan 9'a kadar sayma yapýlabilir entegresinin çýkýþýnda oluþan ikili (binary) sayýlarýn display'de onlu (desimal) olarak görülmesi istenirse 7490 çýkýþýna 7447 entegresi ve anodu þase display baðlanýr. L 5-12 voltluk flâmanlý lâmba Þekil 16.27: 0-99 yukarý sayýcý devresi fototransistör 270 W - 33 k 29. Dijital Saat Devresi 74LS90 NPN Þekil 16.29'da verilen devre, altý adet 7490 entegresiyle yapýlmýþtýr. Þeklin karýþmamasý için Þekil 16.28: Iþýða duyarlý sayýcý devresi display'leri süren 7447 entegreleri ve saniyede bir tetikleme palsi üreten 555'li devre gösterilmemiþtir. Devrenin saniye dakika ve saat ayarlarý þema üzerinde görülen anahtarlarla yapýlabilmektedir. 164

177 saat dakika 1 Hz kare dalga Þekil 16.29: Dijital saat devresi saniye Schmitt Trigger Entegreli Korna Devresi Þekil 16.30'da verilen devrede butona basýldýðýnda hoparlörden Hz arasý freaknsa sahip bir ses çýkar. uton býrakýldýðýnda hoparlörün yaydýðý sesin frekansý Hz arasýnda deðiþir. Eðer daha ince bir ses istenirse 1 mf lýk kondansatör 560 nf yapýlýr. u deðiþikli sonucu sesin frekansý 0 Hz den 1,5 khz e kadar yükselebilir. Devrede kullanýlan D140 (D135) transistörü soðutucuya baðlanmalýdýr. 10 k 1 k 47 k 1 k 220 W 10 k 10 mf 22 mf Þekil 16.30: Schmitt trigger entegreli korna Entegreli ç - Kapa Devresi Þekil 16.31'de verilen devrede butona her basýþta çýkýþdaki gerilimin seviyesi deðiþir. 100 k buton çýkýþ Þekil 16.31: ç-kapa devresi (ya da 4584) Entegreli Kare Dalga Üreteç Devresi Þekil 16.32'de verilen devrenin ürettiði frekansýn deðeri R ve C'nin deðeri deðiþtirilerek ayarlanabilir. 2 nf 390 W Þekil 16.32: Kare dalga üreteci 165

178 Entegreli Deprem (Titreþim) ildirme Devresi Þekil 16.33'te verilen devre depremin ilk anlarýnda oluþan hafif sarsýntýlarý algýlamaya yarar. Devrede duvara iple tutturulmuþ bir çivi ve halka þeklindeki tel sensör (algýlayýcý) görevi yapmaktadýr. Çivi halkaya çarptýðý anda devre ayarlanan süre kadar alârm sesi üretmeye baþlamaktadýr. Devrede kullanýlan 1 megaohmluk pot alârmýn çalýþma süresini, 100 kiloomluk pot ise alârmýn yaydýðý sesin þiddetini ayarlamamýzý saðlar. sensöre 100 k 100 mf +U CC 0 V 10 k 33 k durdurma butonu 4,7 k +U CC 'ye devreye metal 33 k 1 k 100 k ses ayarý duvar 10 mf 100 k 10 mf (NOT) Lojik Kapý Entegreli Ses Üreteci Devresi Þekil 16.34'te verilen devrede lojik kapýnýn çýkýþý ilk anda 1 olsun. u durumda C, R 1 üzerinden dolmaya baþlar. C dolunca NOT kapýsýnýn giriþi 1 olacaðýndan çýkýþý 0 olur. NOT kapýsýnýn çýkýþýnýn 0 olmasýyla bu kez C, R 1 direnci üzerinden boþalýr. C'nin boþalmasý NOT kapýsýnýn giriþinin 0, çýkýþýnýn ise 1 olmasýný saðlar. NOT kapýsýnýn 1 olmasýyla C tekrar dolmaya baþlar. Devre çalýþmasýný bu þekilde sürdürür. NOT kapýsýnýn sürekli olarak 0 ve 1 olmasý transistörü iletim kesim yapar. u sayede hoparlörden belli frekansta bir ses duyulur. 100 nf Þekil 16.33: Deprem bildirme devresi 10 k 3,3 k 0 V +U CC Þekil 16.34: Ses üreteci devresi C547 8 ohm 0,5 W 10 x led 35. Ýçiçe Geçerek Yanan Yürüyen Ledler Þekil 16.35'te verilen devreye tetikleme sinyali uygulandýðýnda birinci entegre aþaðýya doðru, ikinci entegre ise yukarýya doðru saymaya baþlar. 555 entegreli tetikleme palsi üreteci devresi Þekil 16.35: Ýçiçe geçerek yanan yürüyen ledler 166

179 4,7 k +5 V 560 W led k ,5 k tetikleme palsi (cp) clr 560 W led 8 10 mf +5 V 560 W led C547 1 k 560 W led 16 Þekil 16.36: Eklenerek yanan yürüyen ledler 36. Eklenerek Yanan Yürüyen Ledler Þekil 16.36'da verilen devre TTL shift register (kaydýrmalý kaydedici) entegresi ile yapýlmýþtýr. Devrede tetikleme palsi uygulandýðýnda ledler sýrayla yanmaya baþlar. 8. led yandýðýnda ND (VE) kapýsýnýn çýkýþý 1 olur ve ikinci entegrenin çýkýþlarýna baðlý ledler sýrayla yanmaya baþlar. 16. led yandýðýnda transistör iletime geçer ve clear (CLR) ucu lojik "0" bilgisi alýr 'ün 8 numaralý ucuna gelen "0" bilgisi devreyi resetler (baþa döndürür). C C Tam Toplayýcý Devresi Þekil 16.37'de verilen devre ND ve EX-OR kapýlarý kullanýlarak yapýlmýþtýr. Devrede, : irinci rakam, : Ýkinci rakam, C: Üçüncü rakam, S: Çýkýþ Co: Elde çýkýþýdýr. C Mod 3 Senkron Yukarý Sayýcý Devresi Þekil 16.38'de verilen 2 JK FF'li senkron sayýcý devresinin çýkýþ uçlarýnda 00, 01 ve 10 bilgileri oluþur. Þekil 16.37: Tam toplayýcý +5 V Q Q Q Q Q cp +5 V cp Þekil 16.38: Mod 3 senkron sayýcý Þekil 16.39: Mod 5 senkron sayýcý 39. Mod 5 Senkron Yukarý Sayýcý Devresi Þekil 16.39'da verilen 3 JK FF'li senkron sayýcý devresinin çýkýþ uçlarýnda 000, 001, 010, 011 ve 100 bilgileri oluþur. 40. Mod 10 senkron Yukarý Sayýcý Devresi Þekil 16.40'ta verilen devre 0'dan 9'a kadar sayma iþlemi yapar. u tip sayýcýlara "decade" sayýcý da denir. TTL 7490 entegresi decade sayýcýdýr. 167

180 41. Kurulabilir Sayýcý Devresi Þekil 16.41'de verilen devre sayma iþlemini herhangi bir preset (ön kurma) deðerinden baþlatabilir.,, C, D giriþleri hangi lojik bilgiyi uygularsa sayýcý o deðerden saymaya baþlar. Enable (izin) giriþi "0" yapýlýrsa devre saymayý durdurur. Enable giriþi 1 yapýlýrsa sayýcý kaldýðý yerden saymaya devam eder. Çýkýþlarý 0 yapmak için clear giriþi 0 yapýlýr. D: 0, C: 1, : 0, : 0 yapýlýrsa preset deðeri 0100 olur. Load giriþi '0' yapýldýktan sonra tetikleme palsi uygulanýrsa çýkýþýn 0100 olduðu görülür. Load giriþi 1 yapýldýktan sonra tetikleme palsi uygulanýrsa sayma iþleminin 0100 deðerinden yukarýya doðru devam ettiði gözlemlenir. 42. Trafik Sinyalizasyon Devresi Þekil 16.42'de krokisi, þekil 16.43'te blok þemasý ve þekil 16.44'te lojik devresi verilen þema sayýcý ve lojik kapýlardan oluþmaktadýr. 4 adet JK FF'li sayýcýdan gelen bilgilere göre kýrmýzý, sarý ve yeþil ledler çalýþýr. +5 V Q Q Q Q cp Þekil 16.40: Mod 10 yukarý asenkron sayýcý +5 V cp U load CC þase load clear enable Þekil 16.41: Kurulabilir (presetable) sayýcý devresi D C sayýcý lojik kapýlý devre K 1 S 1 S 2 Y 1 K 2 Y 2 Þekil 16.42: Trafik sinyalizasyon sisteminin kurulacaðý kavþak Þekil 16.43: Trafik sinyalizasyon sisteminin blok þemasý Þekil 16.44: Trafik sinyalizasyon sisteminin lojik devresi Entegreli yrýlarak Yürüyen Iþýk Devresi Þekil 16.45'te verilen devrede 555 entegresi tarafýndan üretilen kare dalga 4017 entegresinin çýkýþ uçlarýnýn sýrayla akým vermesini saðlar. Ýkiþer ikiþer yanan ledler birbirinden ayrýlarak yanýp söner. Devrede bulunan pot ile ledlerin yanma hýzý ayarlanabilir. 168

181 1 k 100 k 1 k mf 560 W Þekil 16.45: yrýlarak yürüyen ýþýk devresi - +5 V +5 V +5 V 220 W reset 1 reset 0 sayma sayýcý dekoder gerilim karþýlaþtýrýcý tetikleme sinyali +5 V giriþ giriþ (7493) (7447) DC devresi 47 kw anodu þase gösterge U giriþ 10 kw +10 V 150 kw +10 V 75 kw 10 kw -10 V 4 V 37,5 kw 18,7 kw -10 V Þekil 16.46: Dijital voltmetre 44. Dijital voltmetre Þekil 16.46'da verilen devrede giriþe uygulana analog gerilim göstergede dijital olarak okunur. Devrede sayýcý, kod çözücü ve op-amplar kullanýlmýþtýr. Op-amplar ±10 voltluk simetrik kaynak ile beslenirken, lojik devrede 5 volt kullanýlmýþtýr. Devrede gerilim ölçme uçlarýna +2 voltluk bir gerilim uygulandýðýný varsayalým. Ýlk anda sayýcý çýkýþý da 0000 olsun. +2 voltluk gerilim birinci 741 op-ampýnýn + giriþine gelir. Karþýlaþtýrýcý olarak çalýþan bu op-amp noktasýndaki gerilim (+2 volt) noktasýndaki gerilimden (þase yani 0 volt) büyük olduðu için çýkýþýnda lojik 1 üretir. u lojik 1 deðeri ND kapýsýnýn giriþlerinden birisine uygulanmaktadýr. ND kapýsýnýn diðer giriþine ise tetikleme sinyali gelmektedir. Op-amp çýkýþý lojik 1 seviyesinde olduðu sürece tetikleme palsleri ND kapýsýndan geçerek sayýcý giriþine ulaþýr. öylece sayýcý saymaya baþlar. Sayýcýnýn çýkýþý ayný zamanda DC olarak çalýþan ikinci op-ampýn giriþine uygulanmaktadýr. Sayýcýnýn çýkýþý analog +2 volt seviyesine denk gelen dijital sayýya eþit olduðunda bu deðer ikinci op-amp tarafýndan terslenerek yükseltilir ve birinci op-amp devresinin noktasýna gelir. u durumda, karþýlaþtýrýcý olarak çalýþan op-amp devresindeki noktasýndaki negatif gerilim noktasýndaki gerilime oranla daha büyüktür. Dolayýsýyla birinci op-ampýn çýkýþý lojik 0 olur. u lojik deðer ND kapýsýnýn diðer giriþine gelen tetikleme palsleri sayýcýnýn tetikleme giriþine ulaþamayacaðý için yukarý sayma iþlemi durur. Sayýcýnýn çýkýþý tam bu anda 2 voltluk analog gerilime karþýlýk gelen binary sayýda durmaktadýr. Sayýcýnýn çýkýþý ayný zamanda bir kod çözücüye (7447) ve bunun çýkýþý da 7 parçalý göstergeye baðlý olduðu için, devre giriþine uygulanmýþ olan 2 voltluk gerilim yedi parçalý göstergede görüntülenmiþ olur. 169

182

183 74xx/54xx Serisi Entegrelerin azýlarýnýn Özellikleri 7408: 4 adet 2 giriþli VE kapýsý 7409: 4 adet 2 giriþli VE kapýsý (açýk kolektör çýkýþlý) 7411: 3 adet 3 giriþli VE kapýsý 7415: 2 adet 4 giriþli VE kapýsý 7432: 4 adet 2 giriþli VEY kapýsý 7486: 4 adet 2 giriþli ÖZELVEY kapýsý 74386: 4 adet 2 giriþli ÖZELVEY kapýsý 7400: 4 adet 2 giriþli VEDEÐÝL kapýsý 7401: 4 adet 2 giriþli VEDEÐÝL kapýsý (çýk kolektör çýkýþlý) 7403: 4 adet 2 giriþli VEDEÐÝL kapýsý (çýk kolektör çýkýþlý) 7410: 3 adet 3 giriþli VEDEÐÝL kapýsý 7420: 2 adet 4 giriþli VEDEÐÝL kapýsý 7422: 2 adet 4 giriþli VEDEÐÝL kapýsý (çýk kolektör çýkýþlý) 7430: 8 giriþli VEDEÐÝL kapýsý 7437: 4 adet 2 giriþli VEDEÐÝL tampon kapýsý 7438: 4 adet 2 giriþli VEDEÐÝL tampon kapýsý (çýk kolektör çýkýþlý) 74133: 13 giriþli VEDEÐÝL kapýsý 7402: 4 adet 2 giriþli VEYDEÐÝL kapýsý 7427: 3 adet 3 giriþli VEYDEÐÝL kapýsý : 8 giriþli VEYDEÐÝL kapýsý 7413: 2 adet 4 giriþli schmitt tetiklemeli VEDEÐÝL kapýsý 7414: 6 adet schmitt tetiklemeli DEÐÝL kapýsý : 6 adet tampon 7404: 6 adet DEÐÝL kapýsý 7405: 6 adet DEÐÝL kapýsý (çýk kolektör çýkýþlý) 7406: 6 adet DEÐÝL kapýsý (çýk kolektör çýkýþlý) 7407: 6 adet DEÐÝL kapýsý (çýk kolektör çýkýþlý) 7416: 6 adet DEÐÝL kapýsý (çýk kolektör çýkýþlý) 7474: 2 adet D tipi flip flop 7475: 4 adet D tipi flip flop 74174: 6 adet D tipi flip flop (temizlemeli) 74175: 6 adet D tipi flip flop (temizlemeli) 7472: JK master-slave flip flop 7476: 2 adet JK masterslave flip flop (yýrýcý, temizleyici, ön ayarlý, temizleyici ve darbeli) 74109: 2 adet JK pozitif kenar tetiklemeli flip flop (Ön ayarlý ve temizleyicili) 74121: Tek kararlý multivibratör 74221: 2 adet tek kararlý multivibratör 7483: 4 bit tam toplayýcý (taþýyýcýlý) 74181: 4 bit aritmetik lojik ünitesi 74283: Taþýyýcýlý 4 bit tam toplayýcý 7490: Desimal (onlu) sayýcý 7493: 4 bit ikili sayýcý 74191: Senkronize ikili yukarý-aþaðý sayýcý 74192: Senkronize onlu yukarý-aþaðý sayýcý 74193: Senkronize 4 bit ikili yukarý-aþaðý sayýcý 74390: 2 adet onlu sayýcý 7495: 4 bit kaymalý yazýcý (ilgi seri ya da paralel giriþi ve seri çýkýþ) 74164: Direkt temizlemeli senkronize 8 bit kayma yazýcý, bilgi seri giriþ ve paralel çýkýþ 7442: CD/desimal (onlu) kod çözücü 7445: CD/desimal kod çözücü/sürücü (çýk kolektör çýkýþlý) 7447: CD/yedi parçalý gösterge çevirici/sürücü (açýk kolektör çýkýþlý) 7448: CD/yedi parçalý gösterge kod çözücü/ sürücü 7449: CD/yedi parçalý gösterge kod çözücü/ sürücü 74141: CD/desimal kod çözücü/sürücü 74154: 4 hattý 16 hatta çevirici/katlayýcý 74155: 2 adet 2 hattý 4 hatta çevirici/katlayýcý 74321: Kristal osilatör 74625: Gerilim kontrollü osilatör 40xx Serisi Entegrelerin azýlarýnýn Özellikleri 4011: 4 adet 2 giriþli VEDEÐÝL kapýsý 4012: 2 adet 4 giriþli VEDEÐÝL kapýsý 4023: 3 adet 3 giriþli VEDEÐÝL kapýsý : 8 giriþli VEDEÐÝL kapýsý 4093: 4 adet 2 giriþli VEDEÐÝL schmitt tetikleyici 4000: 2 adet 3 giriþli VEYDEÐÝL kapýsý+evirici 4001: 4 adet 2 giriþli VEYDEÐÝL kapýsý 4002: 2 adet 4 giriþli VEYDEÐÝL kapýsý 4025: 3 adet 3 giriþli VEYDEÐÝL kapýsý 4078: 8 giriþli VEYDEÐÝL kapýsý 4073: 3 adet 3 giriþli VE kapýsý 4081: 4 adet 2 giriþli VE kapýsý 4082: 2 adet 4 giriþli VE kapýsý 4071: 4 adet 2 giriþli VEY kapýsý 4072: 2 adet 4 giriþli VEY kapýsý 4075: 3 adet 3 giriþli VEY kapýsý 4030: 4 adet ÖZELVEY kapýsý 4070: 4 adet ÖZELVEY kapýsý 4507: 4 adet ÖZELVEY kapýsý 4077: 4 adet ÖZELVEYDEÐÝL kapýsý 4027: 2 adet JK flip flop 4095: JK ana-uydu flip flop 4013: 2 adet D flip flop 4043: 2 adet NOR (VEYDEÐÝL) RS flip flop 4044: Dört adet NND (VEDEÐÝL) RS flip flop 4076: 4 adet D tutucu 4017: Onlu sayýcý 4026: Yedi parçalý gösterge için kod çözücülü onlu sayýcý 4510: Ýleri/geri CD sayýcý 4008: 4 bit tam toplayýcý 4089: Ýkili çarpýcý 4063: 4 bit karþýlaþtýrýcý 4505: 64x1 statik RM 4537: 256x1 statik RM 4552: 64x4 bit statik RM 4524: 256x4 bit ROM 4026: Yedi parçalý gösterge kod çözücülü onlu sayýcý 4058: CD/yedi parçalý kod çözücü 4050: 6 adet sürücü 4504: 6 adet TTL/CMOS seviye çevirici 4093: 4 adet iki giriþli VEDEÐÝL schmitt tetikleyici 4583: 2 adet VEDEÐÝL schmitt tetikleyici 4583: 6 adet VEDEÐÝL schmitt tetikleyici Elektronikle ilgili internet adresleri Her türlü bilgi taramasý için

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

218

219

220

221

222