Lab1 Lab2 wiki (en)

Data sheet

7400-series

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

Breadboard-simulator

  JavaBreadboardSimulator.pdf

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

Java Bread Board Official Site

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

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

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

  ( If necessary, download the Oracle JVM )

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

JBBuserGuide

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

---

The logic gate truth tables
(Before the lab Combinatorial circuits)

NAND-grind 7400

Start with the menu item  Insert Breadboard  to get a breadboard to work with. You can download several breadboard after another if one breadboard would not be enough.

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

The circuit 7400 is retrieved with the command   Chip - TTL - logic - Gen7400 - OK,  and dragged with the mouse to the right place.

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

  

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

Even "virtual" components

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

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

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

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

 

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

AND-gate 7408

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

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

  

OR-grind 7432

Upprepa samma för OR-grinden 7432.

  

---

Kombinatorisk krets 
( inför lab Kombinatoriska kretsar )

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

---

Addition av 8-bitstal eller 4-bitstal 
( inför lab Kombinatoriska kretsar )

Vid laborationen har vi kretsen 74283 som är en 4-bitsadderare. Den kretsen finns inte med till simulatorn, i stället finns en "fantasikrets" - en 8-bitsadderare.

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

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

Exempel på simulatorkoppling för 4-bitsaddition!

---

Låskrets med NOR-grindar 
( inför lab Sekvenskretsar )

  
Exempel på simulatorkoppling för att undersöka låskrets med NOR-grindar.

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

Klockad D-vippa 
(inför lab Sekvenskretsar)

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

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

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

Gray-kod upp/ner-räknare 
( inför lab Sekvenskretsar )

Exempel på påbörjad simulatorkoppling för Gray-kod-räknaren.

---

Skiftregister-räknare 
( inför lab Sekvenskretsar )

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

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

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

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