KWALIFIKACJA ELM6 - STYCZEŃ 2023

PYTANIE NR 3.
Które przebiegi czasowe układu kombinacyjnego odpowiadają układowi kombinacyjnemu realizującemu funkcję
Ilustracja przedstawia cztery wykresy czasowe sygnałów logicznych, oznaczone literami A, B, C i D.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W układzie kombinacyjnym wyjście zależy wyłącznie od aktualnych stanów wejść, bez "pamięci" stanu poprzedniego.
Poprawny przebieg czasowy musi więc odzwierciedlać wskazaną funkcję logiczną dla każdej zmiany wejść (z uwzględnieniem opóźnienia propagacji). Wariant "C" spełnia te zależności, pozostałe wprowadzają niespójność.

Pełne wyjaśnienie:

Układ kombinacyjny to taki układ logiki cyfrowej, w którym stan wyjść w danej chwili jest funkcją tylko bieżących stanów wejść. Nie występuje tu pamięć ani zależność od wcześniejszych wartości (to cecha układów sekwencyjnych, np. przerzutników).

Dlatego, analizując przebiegi czasowe wejść i wyjścia, należy postępować metodycznie:

  • Odczytać z diagramu, w jakich chwilach zmieniają się wejścia (np. A, B, C).
  • Dla każdego przedziału czasu, w którym wejścia są stałe, wyznaczyć wartość funkcji logicznej wyjścia.
  • Porównać to z przebiegiem wyjścia, pamiętając, że w praktyce wyjście może zmienić się z opóźnieniem propagacji po zmianie wejść.

Odpowiedź "C" jest prawidłowa, ponieważ przebieg wyjścia jest spójny z funkcją realizowaną przez układ kombinacyjny: po każdej zmianie kombinacji wejść wyjście przyjmuje właściwy poziom logiczny, a ewentualne przesunięcie w czasie można interpretować jako opóźnienie bramek.

Pozostałe propozycje przebiegów są błędne typowo z następujących powodów:

  • Przebieg sugeruje zależność od stanu poprzedniego (np. wyjście nie zmienia się mimo zmiany wejść lub zmienia się "z pamięcią"), co przeczy definicji układu kombinacyjnego.
  • Wyjście zmienia się w momentach, w których wejścia nie zmieniają kombinacji w sposób uzasadniający zmianę funkcji (niespójność z tablicą prawdy).
  • Wyjście reaguje natychmiast i idealnie w każdej sytuacji, co może ignorować realne opóźnienia lub prowadzić do niespójności przy jednoczesnych zmianach wejść.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze rozbijaj diagram na odcinki czasu o stałych wejściach i traktuj je jak kolejne wiersze tablicy prawdy. Dopiero potem sprawdzaj, czy wyjście w diagramie zachowuje się zgodnie z funkcją (z małym dopuszczalnym przesunięciem wynikającym z opóźnienia).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Układ kombinacyjny to układ, w którym stan wyjścia zależy wyłącznie od aktualnych stanów wejść. Nie ma pamięci stanu poprzedniego (w przeciwieństwie do układów sekwencyjnych). Przykłady to sumatory, dekodery i multipleksery.
Sprawdź, czy dla każdej stałej kombinacji wejść wyjście ma wartość zgodną z funkcją i czy nie "trzyma" poprzedniego stanu po zmianie wejść. Dopuszczalne jest jedynie niewielkie przesunięcie wyjścia w czasie jako opóźnienie propagacji.
Elementy logiczne (bramki) mają opóźnienie propagacji, więc wyjście nie musi zmieniać się dokładnie w tej samej chwili co wejścia. W diagramach czasowych w zadaniach egzaminacyjnych często zakłada się idealnie małe lub umowne opóźnienie.
Podziel czas na odcinki, gdzie wejścia są stałe. Dla każdego odcinka wyznacz wartość funkcji (jak w tablicy prawdy). Na końcu porównaj wynik z przebiegiem wyjścia, uwzględniając możliwe niewielkie przesunięcie w czasie po zmianie wejść.
Tablica prawdy pokazuje wartość wyjścia dla wszystkich kombinacji wejść. Przy analizie przebiegów czasowych traktujesz każdy odcinek stałych wejść jak jeden wiersz tablicy prawdy. To najpewniejsza metoda, bo eliminuje zgadywanie "po kształcie" przebiegów.
Tak, mogą wystąpić tzw. hazardy (glitche), gdy wejścia zmieniają się niemal jednocześnie, a opóźnienia w torach logicznych są różne. W zadaniach szkolnych bywa to pomijane, ale w praktyce diagnostyki mechatronicznej trzeba to brać pod uwagę.
Najczęściej: nieuwzględnianie opóźnienia propagacji, analizowanie tylko jednego wejścia zamiast całej kombinacji, mylenie układów kombinacyjnych z sekwencyjnymi oraz nieuważne odczytanie poziomów 0/1. Pomaga rozpisanie odcinków czasu i wyników funkcji.
Układ kombinacyjny daje wynik natychmiast zależny od wejść (np. prosta blokada). Sekwencyjny zależy też od historii, np. podtrzymanie stanu, zliczanie, pamiętanie zdarzenia. W sterowaniu mechatronicznym sekwencyjność realizują np. przerzutniki lub logika w PLC.
Podczas uruchamiania i diagnostyki: sprawdzanie wejść czujników, wyjść sterownika, sygnałów zezwolenia/blokady, synchronizacji między modułami. Do tego używa się oscyloskopu, analizatora stanów logicznych lub rejestracji w sterowniku.
Ćwicz: (1) tworzenie tablic prawdy, (2) wyznaczanie wartości funkcji dla podanych wejść, (3) czytanie diagramów czasowych odcinek po odcinku, (4) typowe układy: AND/OR/XOR, multiplekser, dekoder. Na egzaminie zapisuj pośrednie wyniki, żeby uniknąć pomyłek.
info

Około 56% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Wariant "C" spełnia te zależności, pozostałe wprowadzają niespójność."

Źródła:

  • Wikipedia (PL), "Układ kombinacyjny" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Uk%C5%82ad_kombinacyjny (dostęp: 2026-02-28)
  • Wikipedia (PL), "Bramka logiczna" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Bramka_logiczna (dostęp: 2026-02-28)

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z logiki cyfrowej: bramki, funkcje, tablice prawdy, minimalizacja
  • Ćwiczenia z czytania diagramów czasowych (wejścia/wyjścia, opóźnienia)
  • Instrukcje do analizatorów stanów logicznych i oscyloskopów (tryb cyfrowy)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego