KWALIFIKACJA ELM5 - CZERWIEC 2021

PYTANIE NR 21.
W układzie cyfrowym, którego schemat ideowy przedstawiono na ilustracji przeprowadzono pomiary stanów logicznych na wyjściach poszczególnych bramek. Na podstawie tych wyników można stwierdzić, że uszkodzeniu uległa bramka
Ilustracja przedstawia schemat ideowy układu cyfrowego, który jest częścią egzaminu zawodowego dla technika elektronika w
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
O uszkodzeniu wnioskuje się przez porównanie stanów pomierzonych na wyjściach bramek ze stanami, jakie powinny wystąpić po poprawnej propagacji sygnałów w układzie.
Jeżeli rozbieżność pojawia się dopiero na wyjściu jednej bramki przy prawidłowych stanach na jej wejściach, wskazuje to na uszkodzenie tej bramki, czyli U4.

Pełne wyjaśnienie:

W układach kombinacyjnych każda bramka realizuje określoną funkcję logiczną, a więc dla danych stanów na wejściach powinna wytworzyć jednoznaczny stan na wyjściu. Diagnostyka "po węzłach" polega na tym, że:

  • ustala się, jakie stany powinny pojawić się na kolejnych wyjściach bramek (wynikające ze schematu i tabel prawdy),
  • porównuje się je z wynikami pomiarów w punktach testowych,
  • szuka się pierwszego miejsca, w którym pojawia się rozbieżność, ale jednocześnie sprawdza się, czy wcześniejsze stopnie rzeczywiście pracują poprawnie.

Poprawna identyfikacja uszkodzonej bramki zwykle opiera się na regule: jeśli stany na wejściach bramki są zgodne z oczekiwaniami, a jej wyjście nie jest zgodne z oczekiwaniem, to najbardziej prawdopodobnym uszkodzonym elementem jest ta bramka. W tym zadaniu wskazano, że na podstawie pomiarów można stwierdzić uszkodzenie bramki U4, co oznacza, że to właśnie na wyjściu U4 występuje niezgodność niewyjaśnialna błędem wcześniejszych etapów.

Dlaczego pozostałe wskazania są błędne? W typowej sytuacji diagnostycznej:

  • wybór "U1" albo "U2" byłby uzasadniony tylko wtedy, gdyby już na ich wyjściach pojawiała się pierwsza rozbieżność, która następnie "przenosi się" na dalsze bramki,
  • wybór "U3" byłby poprawny, gdyby błędny stan pojawiał się na wyjściu U3 przy jednocześnie prawidłowych stanach na jej wejściach,
  • jeśli natomiast wcześniejsze wyjścia są zgodne z oczekiwaniem, a dopiero końcowy etap daje wynik niepoprawny, wskazuje to na uszkodzenie bramki końcowej lub tej, która bezpośrednio generuje błędny sygnał.

Wskazówka egzaminacyjna: rozwiązuj takie zadania "po kolei", zapisując oczekiwane 0/1 na każdym wyjściu. Unikaj zgadywania "najbardziej podejrzanej" bramki. Kluczowe jest znalezienie miejsca, gdzie wejścia są poprawne, a wyjście już nie.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To sprawdzenie, czy na wyjściach kolejnych bramek występuje logiczne 0 lub 1 zgodnie z działaniem układu. Porównuje się wartości zmierzone z wartościami oczekiwanymi wynikającymi ze schematu i tabel prawdy bramek.
Najczęściej analizuje się układ etapami: wyznacza się oczekiwane stany na wyjściach bramek, a potem porównuje z pomiarem. Uszkodzona bywa ta bramka, której wejścia są poprawne, a wyjście nie (pierwsza taka rozbieżność w torze).
Bo błąd może być "przeniesiony" z wcześniejszego stopnia. Jeśli wcześniejsza bramka podaje zły sygnał, to kolejne bramki mogą działać poprawnie, ale na ich wyjściach też zobaczysz "zły" stan. Dlatego trzeba sprawdzić, gdzie pojawia się pierwsza rozbieżność.
Częste symptomy to stały stan na wyjściu (zawsze 0 albo zawsze 1), brak reakcji na zmianę wejść, niestabilny poziom lub błędne przełączanie. W zadaniach egzaminacyjnych zwykle zakłada się jednoznaczny błąd: wyjście nie zgadza się z tabelą prawdy dla danych wejść.
Zwykle wystarcza rozumienie, że pomiar został już zinterpretowany jako 0/1. Progi napięć są ważne w praktyce (np. przy stanach nieokreślonych), ale w zadaniu egzaminacyjnym kluczowa jest logika: zależność wejść i wyjścia oraz miejsce powstania rozbieżności.
Najczęściej myli się kolejność analizy, pomija się jedną bramkę w torze, albo zakłada, że "ostatnia bramka" jest winna bez sprawdzenia poprzednich etapów. Częsty błąd to też nieuwzględnienie inwersji (NOT) i odwrócenie 0/1 w dalszych wnioskach.
Trzeba porównać ich wyjścia z tym, co wynika z tabel prawdy przy stanach na ich wejściach. Jeśli wyjścia wcześniejszych bramek są zgodne z oczekiwaniami, a błąd pojawia się dopiero później, zawęża to obszar poszukiwań do kolejnych stopni.
Wtedy zwykle szuka się bramki, która jest pierwsza w ścieżce sygnału i generuje błąd, a pozostałe pokazują już tylko skutki. Pomocne jest śledzenie sygnału od wejść układu do wyjścia i wskazanie pierwszego miejsca, gdzie stan przestaje pasować.
Gdy dane są wystarczające, aby jednoznacznie wykazać, że dla poprawnych stanów na jej wejściach wyjście ma stan niezgodny z funkcją bramki. Wtedy wniosek jest logiczny i nie wymaga zgadywania na podstawie "pozycji" elementu w schemacie.
Przećwicz tabele prawdy bramek, upraszczanie zależności oraz analizę "węzeł po węźle". Dobrą metodą jest rysowanie przy schemacie oczekiwanych 0/1 i porównywanie z pomiarem. Ucz się też rozpoznawać, gdzie błąd powstaje, a gdzie jest tylko propagowany.
info

Statystycznie 69% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Materiały:

  • Podręcznik z techniki cyfrowej (bramki, układy kombinacyjne, tabele prawdy)
  • Zestawy zadań z analizy i syntezy logiki kombinacyjnej
  • Materiały o diagnostyce układów cyfrowych (lokalizacja uszkodzeń metodą porównania stanów)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego