KWALIFIKACJA ELM2 + ELM5 - PRÓBNY

PYTANIE NR 7.
W wyniku pomiarów w układzie cyfrowym, przedstawionym na poniższym rysunku, stwierdzono, że każdy impuls zegarowy powoduje przeniesienie informacji z wejścia I na wyjście Q. Na tej podstawie ustalono, że układ ten pracuje jak przerzutnik typu
Ilustracja przedstawia schemat blokowy przerzutnika typu JK, który jest elementem układu cyfrowego.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Opis "każdy impuls zegarowy przenosi informację z wejścia I na wyjście Q" odpowiada działaniu przerzutnika D: w chwili aktywnego zbocza zegara na wyjściu Q pojawia się stan z wejścia danych. Przerzutniki R-S, J-K i T nie kopiują wprost wejścia na Q przy każdym takcie.

Pełne wyjaśnienie:

Jeżeli obserwacja z pomiarów mówi, że każdy impuls zegarowy powoduje przeniesienie informacji z wejścia I na wyjście Q, to oznacza to typowe zachowanie przerzutnika, który w chwili wyzwolenia zegarem próbkuje stan wejścia danych i zapamiętuje go na wyjściu.

Tak działa przerzutnik typu D: wyjście Q po zboczu zegara przyjmuje wartość z wejścia danych (często oznaczanego jako D lub w zadaniach jako I) i utrzymuje ją do następnego taktu. W praktyce jest to podstawowy element rejestrów, układów synchronizacji oraz pamięci jednobitowej w systemach sekwencyjnych.

Pozostałe typy przerzutników mają inną logikę sterowania:

  • R-S służy do ustawiania i zerowania stanu (set/reset). Nie jest to "kopiowanie danych" z jednego wejścia na Q co takt, bo znaczenie mają dwa wejścia oraz zakazane kombinacje/priorytety zależne od realizacji.
  • J-K jest uogólnieniem R-S; przy pewnych ustawieniach może przełączać stan lub go ustawiać/zerować, ale nie realizuje prostego przepisywania "wejście → wyjście" w każdym impulsie bez dodatkowych warunków.
  • T (toggle) przełącza Q na przeciwny stan, gdy T jest aktywne. Zmiana stanu "co takt" może sugerować T, ale to nie jest przenoszenie informacji z wejścia danych; T nie kopiuje wartości wejścia, tylko wykonuje operację przełączenia.

Dlatego wniosek z opisu zachowania układu jest taki, że pracuje on jak przerzutnik D: zegar wyznacza moment zapamiętania, a Q odzwierciedla stan wejścia danych po impulsie.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Przerzutnik D to jednobitowy element pamięci w układach cyfrowych. W chwili wyzwolenia zegarem zapamiętuje stan z wejścia danych (D/I) i wystawia go na wyjściu Q aż do następnego taktu. Stosuje się go m.in. w rejestrach, licznikach i do synchronizacji sygnałów.
Jeśli w opisie jest informacja, że przy każdym impulsie (zboczu) zegara wyjście Q przyjmuje wartość z jednego wejścia danych i utrzymuje ją do następnego taktu, to jest to typowe zachowanie przerzutnika D. Kluczowe słowa to "kopiuje/przenosi stan wejścia na Q przy zegarze".
Przerzutnik T nie kopiuje wejścia na wyjście. Gdy T jest aktywne, powoduje przełączenie (odwrócenie) stanu Q przy takcie zegara. To operacja "toggle", a nie zapamiętanie stanu z wejścia danych. Wejście T steruje tym, czy przełączać, a nie jaką wartość zapisać.
R-S ma zwykle dwa wejścia sterujące (set i reset) służące do wymuszenia Q=1 lub Q=0. Przerzutnik D ma jedno wejście danych i zapisuje jego stan na wyjście w chwili wyzwolenia zegarem. D jest wygodny do rejestrów i synchronizacji, bo zachowuje się jak "pamięć bitu".
J-K wybiera się, gdy potrzebne są funkcje ustawiania, zerowania i przełączania w jednym elemencie (np. w niektórych licznikach). Przerzutnik D jest prostszy i częściej używany do rejestrów oraz przenoszenia danych między etapami. W wielu układach J-K można też zastąpić D przez odpowiednie sprzężenia.
Zegar wyznacza moment, w którym następuje zapis. Przerzutnik D "próbuje" wejście danych tylko w chwili aktywnego zbocza (lub poziomu, zależnie od typu), a potem utrzymuje zapisany stan na Q. Dzięki temu układ sekwencyjny działa przewidywalnie i zmienia stan w kontrolowanych chwilach.
I to zwykle wejście informacji (wejście danych), spotykane też jako D. Q to wyjście przerzutnika, na którym pojawia się zapamiętany stan. W zadaniach egzaminacyjnych nazewnictwo może się różnić, ale sens pozostaje ten sam: jedno wejście dostarcza bit, a Q przechowuje go po takcie.
Nie. Zatrzask D jest wrażliwy na poziom sygnału sterującego (gdy jest aktywny, "przepuszcza" dane). Przerzutnik D jest zwykle wyzwalany zboczem zegara i aktualizuje Q tylko w krótkiej chwili przejścia. W zadaniach z "impulsem zegarowym" najczęściej chodzi o przerzutnik zboczowy.
Częsty błąd to wybór przerzutnika T tylko dlatego, że w opisie jest "impuls zegarowy". Inny błąd to traktowanie J-K jako "uniwersalnego", bez sprawdzenia, czy zachodzi kopiowanie wejścia na Q. Warto zawsze dopasować: czy układ zapisuje dane, czy przełącza, czy wymusza set/reset.
Najlepiej opanować tabelki funkcji i typowe opisy słowne działania: D (zapis danych), T (przełączanie), R-S (set/reset), J-K (uogólnienie). Ćwicz też rozpoznawanie po przebiegach czasowych: co się dzieje na Q po zboczu zegara i od czego to zależy na wejściach.
info

Statystycznie 49% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że opis "każdy impuls zegarowy przenosi informację z wejścia I na wyjście Q" odpowiada działaniu przerzutnika D: w chwili aktywnego zbocza zegara na wyjściu Q pojawia się stan z wejścia danych.

Źródła:

  • Texas Instruments, "SN74HC74 Dual D-Type Positive-Edge-Triggered Flip-Flops" (datasheet) – opis funkcji przerzutnika D i zależności Q od wejścia D i zegara, https://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74hc74.pdf (dostęp 2026-02-28)
  • Nexperia, "74HC74; 74HCT74 - Dual D-type flip-flop with set and reset" (datasheet) – charakterystyka działania przerzutnika D, https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/74HC_HCT74.pdf (dostęp 2026-02-28)
  • M. Morris Mano, Michael D. Ciletti, "Digital Design: With an Introduction to the Verilog HDL" – rozdziały o przerzutnikach i układach sekwencyjnych (źródło książkowe, weryfikacja opisowa)

Materiały:

  • Noty katalogowe przerzutników D (np. 74HC74) – opis funkcji i przebiegów czasowych
  • Podręcznik do techniki cyfrowej (układy sekwencyjne, przerzutniki, rejestry)
  • Zadania z identyfikacji przerzutników na podstawie tabel stanów i przebiegów

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego