ロジック回路学習ボード MLCTB-BASE 説明書 NAND 7400 NOT 7404 AND 7408 OR 7432

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1 - + - + ロジック回路学習ボード MLCTB-BASE 説明書 NAND 7400 NOT 7404 AND 7408 OR 7432
情報システム工学科 学籍番号： 氏名： 電源SW 電池BOX ON 4511 - 7セグ LED表示 GND Vcc (H) H / L + Vcc LED1 LED2 LED3 LED4 赤配線 H SW LED表示 L 14 13 12 11 10 9 8 Vcc 4bit D/A 型番 GND １ 2 3 4 5 6 7 7408 スイッチ回路 LEDドライブ回路 (実はちょっと違います) SW入力 ブレッドボード 黒配線 - H L GND + Vcc SW1 SW2 SW3 SW4 NAND 7400 CLK D Q CLR PR NOT 7404 AND 7408 OR 7432 D-FF 7474

2 不具合レポート 学習ボードNo. 日時 記入者 不具合の内容 不具合レポート 学習ボードNo. 日時 記入者 不具合の内容 不具合レポート 学習ボードNo. 日時 記入者 不具合の内容 不具合レポート 学習ボードNo. 日時 記入者 不具合の内容

3 - + - + ロジック回路学習ボード MLCTB-BASE 説明書 D-FF 7474 6 D-FF 74174 NOT 7404
情報システム工学科 ロジック回路学習ボード MLCTB-BASE 説明書 学籍番号：　　　　　　　　氏名： 電源SW 電池BOX Vcc (H) H / L ON 4511 H SW - 7セグ LED表示 GND + Vcc LED1 LED2 LED3 LED4 L 赤配線 スイッチ回路 LEDドライブ回路 LED表示 (実はちょっと違います) 14 13 12 11 10 9 8 CLK D Q CLR PR Vcc 4bit D/A 型番 D-FF 7474 GND １ 2 3 4 5 6 7 7408 SW入力 Q D CLR CLK ブレッドボード 黒配線 - H L GND 6 D-FF + Vcc SW1 SW2 SW3 SW4 NOT 7404 AND 7408 OR 7432 NAND 7400 シュミットトリガNOT 7414

4 - + - + ロジック回路学習ボード MLCTB-BASE 説明書 NAND 7400 NOT 7404 AND 7408 OR 7432
情報システム工学科 学籍番号： 氏名： 電源SW 電池BOX ON 4511 - 7セグ LED表示 Vcc (H) Vcc GND + Vcc LED1 LED2 LED3 LED4 赤配線 H SW H LED表示 L 14 13 12 11 10 9 8 Vcc 4bit D/A 型番 GND １ 2 3 4 5 6 7 7408 スイッチ回路 LEDドライブ回路 SW入力 ブレッドボード 黒配線 - H L GND + Vcc SW1 SW2 SW3 SW4 NAND 7400 CLK D Q CLR PR NOT 7404 AND 7408 OR 7432 D-FF 7474

5 - + - + ロジック回路学習ボード MLCTB-BASE 説明書 NAND 7400 NOT 7404 AND 7408 OR 7432
情報システム工学科 学籍番号： 氏名： 電源SW 電池BOX ON 4511 - 7セグ LED表示 Vcc (H) H / L + LED1 LED2 LED3 LED4 赤配線 H SW LED表示 L 14 13 12 11 10 9 8 Vcc 4bit D/A 型番 GND １ 2 3 4 5 6 7 7408 スイッチ回路 LEDドライブ回路 (実はちょっと違います) SW入力 ブレッドボード 黒配線 - H L + SW1 SW2 SW3 SW4 NAND 7400 CLK D Q CLR PR NOT 7404 AND 7408 OR 7432 D-FF 7474

6 - + - + ロジック回路学習ボード MLCTB-BASE 説明書 7404 NOT 7404 AND 7408 OR 7432
電源SW 電池BOX ON 4511 - 7セグ LED表示 + LED1 LED2 LED3 LED4 7404 LED表示 4bit D/A 7408 SW入力 - H L + SW1 SW2 SW3 SW4 NOT 7404 AND 7408 OR 7432 NAND 7400

7 - + - + ロジック回路学習ボード MLCTB-BASE 説明書 7404 7408 7432 NOT 7404 AND 7408
演習：SW, LED および NOT, AND, ORゲートの確認 電源SW 電池BOX ON 4511 - 7セグ LED表示 GND + Vcc LED1 LED2 LED3 LED4 赤配線 LED表示 7404 7408 7432 4bit D/A 論理回路シミュレータ配線例 7408 SW入力 黒配線 - H L GND + Vcc SW1 SW2 SW3 SW4 NOT 7404 AND 7408 OR 7432

8

9 - + - + NOT 7404 AND 7408 OR 7432 GND Vcc LED1 LED2 LED3 LED4 LED表示
B Wa Kuri - GND + Vcc LED1 LED2 LED3 LED4 LED表示 4bit D/A 7408 SW入力 ブレッドボード - H L GND + Vcc SW1 SW2 SW3 SW4 NOT 7404 AND 7408 OR 7432

10 Kuri Wa 7404 7408 7432 A B LED1 LED2 LED3 LED4 LED表示 SW入力 H L SW1 SW2
課題：与えられた半加算器の回路を実装し，その動作を確認せよ １．ロジックボードで配線する前に，実体配線図を描くこと． ２．配線中は，配線が終わった線にマーカで色を塗ると良い． ３．ICの逆差し，電源とGNDの配線ミス，ショートには，最大限の注意を払うこと． 1 2 3 A B Wa Kuri Kuri Wa LED1 LED2 LED3 LED4 Vcc LED表示 7404 7408 7432 1 SW入力 GND H L SW1 SW2 SW3 SW4 A B

11 Kuri Wa 7404 1 2 7408 3 1 2 7432 A B LED1 LED2 LED3 LED4 LED表示 SW入力 H
課題：与えられた半加算器の回路を実装し，その動作を確認せよ １．ロジックボードで配線する前に，実体配線図を描くこと． ２．配線中は，配線が終わった線にマーカで色を塗ると良い． ３．ICの逆差し，電源とGNDの配線ミス，ショートには，最大限の注意を払うこと． 片付ける際は， ・電源は必ずOFFにしておくこと． ・ジャンプワイヤは，右上のスペースに収めること． ・ICは，足を曲げないように，両手で注意して引き抜き，黒い導電スポンジに挿し，袋に入れて，左上のスペースに収めること． ・実験中や片づけ中に，ICの足を曲げたり，ICを壊したりした場合は，不具合票に不具合の状況と自分の氏名を記入し，ケース内の一番上の外から見えるところに置くと共に，教員やTAに報告すること． 1 2 3 A B Wa Kuri Kuri Wa LED1 LED2 LED3 LED4 Vcc Vcc Vcc LED表示 14 11 7404 1 2 7408 3 1 2 7432 1 1 3 7 GND GND GND SW入力 H L SW1 SW2 SW3 SW4 A B

12 Kuri Wa 7404 1 2 7408 3 1 2 7432 A B 学籍番号： 氏名： ． 共同実験者： ， ．
課題：与えられた半加算器の回路を実装し，その動作を確認せよ １．ロジックボードで配線する前に，実体配線図を描くこと． ２．配線中は，配線が終わった線にマーカで色を塗ると良い． ３．ICの逆差し，電源とGNDの配線ミス，ショートには，最大限の注意を払うこと． 1 2 3 A B Wa Kuri 学籍番号：　　　　　　　　　　　　　氏名：　　　　　　　　　　　　　　　． 　　　　　　　　　　　　　　　 共同実験者：　　　　　　　　　　　　　　　，　　　　　　　　　　　　　　　． 使用したロジックボード番号＃　　　　　．　実験日時：　　　　　　　　　　　　． 考察： Kuri Wa LED1 LED2 LED3 LED4 Vcc Vcc Vcc LED表示 14 11 7404 1 2 7408 3 1 2 7432 1 1 3 7 GND GND GND SW入力 H L SW1 SW2 SW3 SW4 A B

13 Kuri Wa 7404 1 2 7408 3 1 2 7432 A B LED1 LED2 LED3 LED4 LED表示 SW入力 H
課題：与えられた半加算器の回路を実装し，その動作を確認せよ １．ロジックボードで配線する前に，実体配線図を描くこと． ２．配線中は，配線が終わった線にマーカで色を塗ると良い． ３．ICの逆差し，電源とGNDの配線ミス，ショートには，最大限の注意を払うこと． 1 2 3 A B Wa Kuri Kuri Wa LED1 LED2 LED3 LED4 Vcc Vcc Vcc LED表示 7404 1 2 7408 3 1 2 7432 1 GND GND GND SW入力 H L SW1 SW2 SW3 SW4 A B

14 - + - + 電源SW 電池BOX ON 7SEG LED表示 LED1 LED2 LED3 LED4 LED表示 4bit A/D 型番
4511 - 7SEG LED表示 + LED1 LED2 LED3 LED4 LED表示 14 13 12 11 10 9 8 Vcc 4bit A/D 型番 GND １ 2 3 4 5 6 7 7408 SW入力 ブレッドボード - H L + SW1 SW2 SW3 SW4

15 - + - + ロジック回路学習ボード MLCTB-BASE 説明書 電源SW 電池BOX ON 7SEG LED表示 LED1 LED2
4511 - 7SEG LED表示 + LED1 LED2 LED3 LED4 LED表示 14 13 12 11 10 9 8 Vcc 4bit A/D 型番 GND １ 2 3 4 5 6 7 7408 SW入力 ブレッドボード - H L + SW1 SW2 SW3 SW4 CLK D Q CLR PR

16 １ ２ 1 2 3 4 5 6 LEDへ LEDへ Vccから Vccから １ ２ ３ ４ LEDへ

17 LED2へ Vcc (+) Vcc (+) GND(-) GND(-) LED1へ LED1へ SW1から (データ) SW4から
２ ３ ５ 12 11 ９ CLK D Q CLR PR ２ ３ ５ 12 11 ９ CLK D Q CLR PR GND(-) GND(-) LED1へ LED1へ SW1から (データ) SW4から (クロック) SW1から (データ) SW4から (クロック) CLK D Q CLR PR CLK D Q CLR PR SW1 SW4

18 4ビットシフタ回路 ( 6 D-FF & NAND) Vcc (+) LED3へ LED4へ SW4 ( or チャタリング防止SWから)
1 2 3 4 5 6 13 12 11 10 Q D D Q CLK D Q CLK CLK CLK CLR CLR CLR CLR CLR CLR SW4 ( or チャタリング防止SWから) CLK CLK CLK Q D D Q D Q CLR 4 5 6 7 チャタリング防止SW GND(-) SW1から (データ) CN4 CN5 Vcc (+) LED1へ LED2へ NAND 74LS00 6 D-FF 74LS174

19 4ビットシフタ回路 ( 4 D-FF & NAND) Vcc (+) LED3へ LED4へ SW4 ( or チャタリング防止SWから)
1 2 3 4 5 6 15 13 12 10 CLK D Q D Q Q Q Q Q SW4 ( or チャタリング防止SWから) D Q D Q CLR 2 4 5 7 チャタリング防止SW GND(-) SW1から (データ) CN4 CN5 Vcc (+) LED1へ LED2へ 74LS00 NAND 74LS D-FF

20 4ビットシフタ回路 茶 黒 赤 金 1 0 x 102 5% = 1 k Ω LED3へ LED4へ Vcc (+)
茶 黒 赤 金 x % = 1 k Ω LED3へ LED4へ Vcc (+) 13 12 11 10 Q D D Q CLK D Q CLK CLK CLK CLR CLR CLR CLR CLR CLR チャタリング防止SWから (or SW4から) CLK CLK CLK Q D D Q D Q CLR 1 2 4 5 6 7 チャタリング防止SW GND(-) SW1から (データ) + Vcc (+) LED1へ LED2へ 100μF - 注意！！ +/-を間違うと爆発します SW1から (CLK) GND(-) 74LS174 6 D-FF 74LS14 シュミットトリガNOT

21 チャタリング防止回路：シュミットトリガNOT版
茶 黒 赤 金 x % = 1 k Ω チャタリング状態 充電 RC積分回路 R しきい値 C 1 2 放電 チャタリング防止SW シュミットトリガ + 100μF - 注意！！ +/-を間違うと爆発します SW1から (CLK) GND(-)

22 チャタリング防止回路：RS-FF版 チャタリング Set Reset チャタリング防止SW CN4 CN5 セット ( or リセット)
Vcc (H) セット ( or リセット) Set SW4 CN5 →L ON CN4 →H Reset GND (L) ホールド 1 2 3 4 5 6 チャタリング防止SW CN4 CN5

23 CLK D Q CLR PR

24 74LS174 6 D-FF 74LS14 シュミットトリガNOT CLK D Q CLR PR Q D D Q CLK D Q CLK

25 74LS175 4 D-FF CLK D Q CLR PR CLK D Q CLR CLK D Q D Q Q Q Q Q CLK D Q

26 CLK D Q CLR PR CLK D Q CLR PR

27 命令レジスタ コントローラ データレジスタ ALU メモリ メモリ 命令レジスタ コントローラ データレジスタ データレジスタ ALU
プログラムバス データバス 命令レジスタ コントローラ (命令デコーダ) プログラムカウンタ データレジスタ ALU メモリ プログラムバス メモリ 命令レジスタ コントローラ (命令デコーダ) プログラムカウンタ データバス データレジスタ データレジスタ ALU

28 レジスタA レジスタB アキュムレータ レジスタA レジスタB アキュムレータ 反転 1 + +

29

30 CLR Din4 Din3 Din2 Din1 S Q SET T Q S Q CLK R Q Dout4 Dout3 Dout2
X3 X2 X1 Y8 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 SET T Q S Q CLK R Q Dout4 Dout3 Dout2 Dout1 R Q Q S Q Q D Q J Q K CLK Q CLK D Q Q CLR CLK Q X4 X3 X2 X1 CLR J Q SET K Q CLK D Q D4 D3 D2 D1 CLK D Q CLR CLK

31 D Q D Q CLK Q CLK CLK CLK D Input 不定 D Q CLK D Q

32 CLK D Q CLK CLK D Input 不定 D マスタQ スレーブQ D Q CLK Q

33 CLK D Q CLK CLK D Input 不定 マスタQ D スレーブQ D Q CLK Q

34 CLK SET 信号

35

36

37 1 1 X A X A B A X A B X 1 1 1 1 1

38 A B X A B X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 A X A B X B

39 Aウェハ Nウェハ = 単位面積当たり欠陥率 q Aチップ 歩留まり Y = ( 1 - q) Aチップ Aウェハ　　= 100 [mm2] q = 0.1 × × × × × × × × × × × × Nウェハ = 7[個] Nウェハ = 24 [個] Aチップ = 10 [mm2] Aチップ = 3 [mm2] Y = ( 1 - q) Aチップ = = 0.35 Y = ( 1 - q) Aチップ = 0.93 = 0.73 良品 = 3 良品 = 18