KWALIFIKACJA INF2 + INF3 - CZERWIEC 2013

PYTANIE NR 6.
Na schemacie przerzutnika typu D znajdują się cztery bramki
Ilustracja przedstawia schemat przerzutnika typu D, który jest częścią egzaminu zawodowego dla technika programisty.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W typowej realizacji przerzutnika typu D z bramek logicznych (często w układzie z odpowiednimi sprzężeniami zwrotnymi) stosuje się bramki NAND. To one tworzą strukturę podtrzymującą stan i umożliwiają sterowanie sygnałem zegarowym. Pozostałe bramki nie odpowiadają temu standardowemu schematowi.

Pełne wyjaśnienie:

Przerzutnik typu D jest elementem logiki sekwencyjnej: przechowuje 1 bit i zmienia stan wyjścia zgodnie z wejściem D w chwili wyznaczonej przez sygnał zegarowy. W praktyce (i w zadaniach szkolnych) często spotyka się klasyczne realizacje przerzutników zbudowane z bramek uniwersalnych.

Odpowiedź "NAND" jest poprawna, ponieważ w standardowych schematach realizacji przerzutników (w tym D) bardzo często wykorzystuje się właśnie bramki NAND: pozwalają one łatwo zbudować układ z odpowiednim sprzężeniem zwrotnym, a przez to uzyskać funkcję pamięci oraz właściwe blokowanie/odblokowanie w zależności od zegara.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "AND" – sama bramka AND nie jest bramką uniwersalną; typowe, podstawowe realizacje przerzutników rzadko opiera się wyłącznie na AND, bo trudniej wówczas uzyskać pełną strukturę podtrzymania stanu bez dodatkowych inwersji i sprzężeń.
  • "OR" – analogicznie jak AND, OR nie jest bramką uniwersalną i nie stanowi klasycznej bazy do budowy przerzutnika w najprostszych schematach spotykanych w nauczaniu.
  • "NOR" – bramka NOR także jest uniwersalna i można na niej budować przerzutniki, ale w przedstawianych w dydaktyce schematach przerzutnika D z czterech bramek najczęściej spotyka się wariant oparty o NAND; wybór NOR wynika zwykle z pomylenia dwóch alternatywnych rodzin realizacji.

Wskazówka egzaminacyjna: jeżeli na schemacie widzisz kilka jednakowych bramek i sprzężenia zwrotne prowadzące do wejść, zwróć uwagę na kółka negacji na wyjściach/wejściach (inwersję). To często kieruje rozpoznanie w stronę NAND/NOR, a następnie do konkretnego wariantu układu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Przerzutnik D to układ sekwencyjny przechowujący 1 bit informacji. Zapisuje stan z wejścia D w chwili określonej przez zegar i utrzymuje go na wyjściu, aż do kolejnego taktu. Jest podstawą rejestrów, liczników i pamięci w układach cyfrowych.
Bramkę NAND rozpoznasz jako bramkę AND z negacją na wyjściu (małe "kółko" na wyjściu). Logicznie daje wynik przeciwny do AND: wyjście jest 0 tylko wtedy, gdy wszystkie wejścia są 1. Na schematach negacja bywa kluczową wskazówką.
NAND jest bramką uniwersalną, więc można z niej zbudować dowolną funkcję logiczną, także element pamięci z odpowiednim sprzężeniem zwrotnym. W praktyce ułatwia projektowanie prostych przerzutników oraz uzyskanie poprawnego podtrzymania stanu przy małej liczbie elementów.
Tak, NOR także jest bramką uniwersalną, więc w teorii i praktyce można konstruować przerzutniki z NOR. W zadaniach egzaminacyjnych trzeba jednak rozpoznać konkretny pokazany schemat. Częsty błąd to wybór NOR "na zasadzie", że też się da.
Najczęściej myli się symbole AND z NAND (przeoczenie negacji na wyjściu) albo zakłada się, że skoro układ jest "logiczny", to pasują AND/OR. Warto świadomie szukać kółek negacji i prześledzić, czy występuje sprzężenie zwrotne typowe dla pamięci.
Sprzężenie zwrotne polega na doprowadzeniu sygnału z wyjścia z powrotem na wejścia logiki. Dzięki temu układ może utrzymać stan (0 lub 1) nawet po zmianie wejścia, aż do momentu, gdy zegar/sterowanie dopuści aktualizację. To kluczowy mechanizm "pamięci" w logice sekwencyjnej.
Pojawiają się zwykle w kontekście podstaw elektroniki cyfrowej i czytania schematów blokowych/logiczych, które są przydatne w teleinformatyce (np. zrozumienie działania prostych układów sterujących). Zadania często polegają na rozpoznaniu elementu po symbolu lub połączeniach.
Układ kombinacyjny nie "pamięta" – wyjście zależy tylko od aktualnych wejść. Przerzutnik (układ sekwencyjny) zwykle ma sprzężenia zwrotne i często wejście zegarowe. Na schemacie wypatruj pętli sygnałowych oraz oznaczeń zegara, bo to sugeruje element pamięci.
Przerzutniki są elementami składowymi rejestrów i liczników, które występują w układach cyfrowych urządzeń sieciowych i komputerowych (np. w kontrolerach, interfejsach, buforach). Technik teleinformatyk nie projektuje ich zwykle od zera, ale powinien rozumieć ideę przechowywania stanu.
Najlepiej ćwiczyć na zestawach symboli: AND/OR oraz ich wersje z negacją (NAND/NOR). W każdym zadaniu zaznaczaj negacje (kółka) i licz wejścia. Pomaga też szybkie przypomnienie: NAND = "nie-AND", NOR = "nie-OR". Regularne mini-testy dają najszybszy postęp.
info

Około 51% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że w typowej realizacji przerzutnika typu D z bramek logicznych (często w układzie z odpowiednimi sprzężeniami zwrotnymi) stosuje się bramki NAND.

Źródła:

  • Wikipedia: "Flip-flop (electronics)" – sekcja dotycząca D flip-flop (opis realizacji bramkami), https://en.wikipedia.org/wiki/Flip-flop_(electronics) (dostęp: 2026-03-13)
  • All About Circuits: materiały edukacyjne o D flip-flop (opis budowy i realizacji), https://www.allaboutcircuits.com/textbook/digital/chpt-10/d-type-flip-flops/ (dostęp: 2026-03-13)

Materiały:

  • Podręcznik do podstaw techniki cyfrowej (bramki, przerzutniki, tablice prawdy)
  • Kurs online z logiki cyfrowej: przerzutniki, rejestry, liczniki
  • Zadania typu: rozpoznaj układ po schemacie (NAND/NOR) oraz analiza przebiegów czasowych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego