KWALIFIKACJA ELM2 + ELM5 - PRÓBNY

PYTANIE NR 11.
Licznik modulo 10 jest uszkodzony i zlicza do 16. Jaka jest przyczyna wadliwej pracy licznika?
Ilustracja przedstawia schemat elektroniczny licznika modulo 10, który jest uszkodzony i zlicza do 16.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Licznik 4-bitowy naturalnie zlicza 0–15 (modulo 16). Aby uzyskać modulo 10, bramka wykrywa stan 1010 i podaje impuls kasowania na wejścia reset (linia C). Gdy jest przerwa w obwodzie C–wy, reset nie dociera do przerzutników, więc układ liczy do 16 zamiast do 10.

Pełne wyjaśnienie:

Licznik modulo 10 ma zliczać stany od 0 do 9, a po osiągnięciu 9 wrócić do 0. Ponieważ typowy 4-bitowy licznik zbudowany z przerzutników (np. kaskadowo) ma naturalny zakres 0–15, trzeba dodać układ, który skróci cykl z 16 do 10 stanów.

Realizuje się to przez dekodowanie stanu 10 (binarnie 1010) i wygenerowanie sygnału kasowania. W opisywanym układzie bramka logiczna obserwuje wybrane wyjścia (np. QB i QD) i w chwili, gdy na ich kombinacji pojawia się stan odpowiadający "10", na jej wyjściu powstaje poziom aktywujący reset (tu: niski). Ten sygnał jest doprowadzony do wspólnej linii resetującej przerzutniki oznaczonej jako C.

Jeżeli licznik "zlicza do 16", oznacza to, że reset w ogóle nie zadziałał. Najbardziej bezpośrednią przyczyną jest przerwa w połączeniu między wyjściem bramki a linią resetu, czyli przerwa w obwodzie C – wy. Bramka może nawet poprawnie wykrywać stan 1010, ale brak ciągłości powoduje, że impuls kasowania nie dociera do wejść resetujących, więc układ kontynuuje zliczanie jak zwykły licznik modulo 16.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • Przerwa w obwodzie QB – we 1 lub QD – we 2: dotyczy wejść bramki dekodującej. W wielu rozwiązaniach przerwa na wejściu nie daje "braku sygnału", tylko prowadzi do nieprawidłowych poziomów logicznych, co skutkuje raczej przedwczesnym lub niestabilnym resetowaniem (a nie pełnym cyklem 0–15).
  • Zwarcie wyjścia bramki do masy: utrzymuje linię resetu w stanie aktywnym, co zwykle blokuje licznik (np. pozostaje w stanie 0) zamiast pozwalać mu zliczać do 16.

W praktyce serwisowej potwierdza się to pomiarem: na linii resetu powinien pojawić się krótki impuls kasowania przy osiągnięciu stanu 10; brak tego impulsu wskazuje na przerwę w torze wyjście bramki → reset.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Licznik modulo 10 przechodzi przez 10 stanów (0–9) i wraca do 0. Licznik 4-bitowy bez dodatkowej logiki ma 16 stanów (0–15), czyli pracuje jako modulo 16. Modulo 10 uzyskuje się przez wykrycie stanu 10 (1010) i wymuszenie resetu.
Bo w praktyce staje się wtedy zwykłym licznikiem 4-bitowym. Jeśli tor resetu nie działa (np. brak połączenia do wejść kasujących), układ nie jest kasowany przy stanie 10 i kontynuuje zliczanie aż do 15, po czym naturalnie wraca do 0 w kolejnym cyklu.
Bramka obserwuje wyjścia licznika i rozpoznaje określoną kombinację bitów (typowo stan 1010). Gdy ta kombinacja wystąpi, na wyjściu bramki pojawia się poziom aktywujący kasowanie. Ten sygnał trafia na wejścia reset przerzutników, co natychmiast zeruje licznik do 0000.
To brak ciągłości między wyjściem bramki a wspólną linią resetu przerzutników. Nawet jeśli bramka poprawnie wykryje stan 10, impuls kasowania nie dotrze do przerzutników. Skutkiem jest brak resetu i zliczanie w pełnym zakresie 0–15.
Wejście bramki wpływa na to, kiedy ma powstać reset, a wyjście decyduje, czy reset faktycznie dotrze do przerzutników. Przerwa na wejściu może wymuszać nieprawidłowe poziomy i powodować błędne, często przedwczesne kasowanie. Przerwa na wyjściu zwykle całkiem eliminuje reset.
Najczęściej tak. Jeśli reset jest aktywny stanem niskim, zwarcie wyjścia bramki do masy utrzymuje linię resetu w stanie aktywnym. Wtedy przerzutniki są ciągle kasowane i licznik nie może zliczać (typowo pozostaje w stanie 0 lub działa niestabilnie).
Na linii resetu powinien pojawić się krótki impuls kasowania dokładnie w chwili, gdy wyjścia licznika osiągają kombinację odpowiadającą 10. Jeśli licznik dochodzi do 15, a na resecie nie widać impulsu, to wskazuje na uszkodzenie toru resetu (np. przerwę połączenia).
Najczęstsze przyczyny to: pęknięta ścieżka, zimny lut na wyprowadzeniu bramki lub przerzutnika, uszkodzony przelot, wyrwany pad, mikropęknięcia po naprężeniach mechanicznych. W serwisie weryfikuje się to oględzinami, pomiarem ciągłości i testem pod obciążeniem.
Typowe pomyłki to: utożsamianie "przerwy na wejściu" z "brakiem sygnału" bez analizy poziomów logicznych, ignorowanie tego, że reset jest aktywny stanem niskim, oraz wnioskowanie na skróty, że zwarcie zawsze daje "zawyżone zliczanie". Poprawna diagnoza wymaga śledzenia sygnału reset.
Opanuj: zliczanie binarne 4-bit (0–15), pojęcie dekodowania stanu (np. 1010), działanie resetu asynchronicznego oraz czytanie prostych schematów z bramką w sprzężeniu zwrotnym. Ćwicz rozpoznawanie objawów usterek: przerwa, zwarcie, błędne kasowanie.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 53% zdających egzamin. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że licznik 4-bitowy naturalnie zlicza 0–15 (modulo 16).

Źródła:

  • Texas Instruments, SN74LS00: Quad 2-Input Positive-NAND Gates, dokument PDF (ti.com), sekcje: opis funkcji bramki NAND i wymagania dla wejść TTL
  • Texas Instruments, SN74LS76A: Dual JK Flip-Flop with Preset and Clear, dokument PDF (ti.com), sekcje: asynchroniczne wejścia kasujące i ich działanie
  • Texas Instruments, SN74LS93: 4-Bit Binary Counter, dokument PDF (ti.com), sekcje: zliczanie binarne 0–15 oraz zastosowanie resetu do skracania cyklu

Materiały:

  • Noty katalogowe układów z bramkami i przerzutnikami (opis wejść, resetu, stanów niezdefiniowanych)
  • Skrypty/rozdziały o licznikach asynchronicznych i synchronicznych oraz realizacji modulo przez dekodowanie stanu
  • Ćwiczenia laboratoryjne z analizą przebiegów czasowych liczników i resetu (oscyloskop, generator)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego