W diagnostyce układów cyfrowych najprostsza metoda to porównanie stanów zmierzonych na kolejnych wyjściach z tym, co wynika z funkcji logicznych bramek oraz z połączeń na schemacie. Jeśli wcześniejsze stopnie działają poprawnie, a błąd pojawia się dopiero na wyjściu kolejnego bloku, to właśnie ten blok jest najbardziej prawdopodobnym miejscem uszkodzenia.
W układzie podano na wejścia wartości: górą 0, dołem 1.
- U1 (AND): 0 AND 1 = 0. Pomiar na wyjściu U1 wynosi 0, więc U1 działa prawidłowo.
- U2 (XOR): 0 XOR 1 = 1 (XOR daje 1, gdy wejścia są różne). Pomiar na wyjściu U2 wynosi 1, więc U2 działa prawidłowo.
- U3 (OR) otrzymuje sygnały z U1 i U2: 0 OR 1 = 1. Pomiar na wyjściu U3 wynosi 1, więc U3 również działa prawidłowo.
- U4 (NAND) otrzymuje na wejścia sygnały z U3 i U2, czyli 1 oraz 1. Dla NAND: 1 NAND 1 = NOT(1 AND 1) = NOT(1) = 0. Oczekiwany stan na wyjściu U4 to więc 0.
Ponieważ na wyjściu U4 zmierzono 1 zamiast oczekiwanego 0, wniosek jest jednoznaczny: uszkodzeniu uległ układ U4. Taki objaw może wynikać np. z uszkodzenia stopnia wyjściowego bramki lub wewnętrznego zwarcia, które powoduje "zawieszenie" wyjścia w stanie wysokim mimo poprawnych stanów na wejściach.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- U1 – jego wyjście jest zgodne z funkcją AND dla podanych wejść.
- U2 – wyjście jest zgodne z XOR (wejścia różne).
- U3 – wyjście jest zgodne z OR dla sygnałów z U1 i U2.
Wskazówka egzaminacyjna: przy bramkach z negacją (NAND, NOR) łatwo o błąd nieuwagi. Zawsze zapisuj krok po kroku: najpierw wynik bramki bazowej (AND/OR), a potem negację.
