Tài liệu Thiết kế và thi công mạch quang báo dùng EPROM, chương 3 pdf

Chương 3: IC 74164 * Giới thiệu IC 74164: IC 74164 là một thanh ghi dòch 8 bit vào nối tiếp-ra song song (Serial-in Parallel-out), làm việc được ở tần số cao nhờ sử dụng Diode Schottky bên trong. Dữ liệu nối tiếp được nhập vào thông qua cổng AND 2 ngõ vào, việc nhập này đồng bộ với cạnh lên xung Ck. Chân Clear (Clr) tác động không đồng bộ với xung Ck, khi chân này tác động thì thanh ghi dòch sẽ bò xóa, tất cả các ngõ ra của nó sẽ bò kéo xuống mức thấp. Về mặt giao tiếp với các IC khác thì IC 74164 được chế tạo để tương thích hoàn toàn với các IC thuộc họ TTL (của hãng Motorola). IC 74164 có sơ đồ chân, sơ đồ nội bộ như sau: 1 2 3 4 5 6 7 8 14 13 12 11 9 10 V CC GND A Q B Q A B Q C Q D Q H Q G Q F Q E Clr Clk 74164 SƠ ĐỒ CHÂN IC Chức năng các chân của IC 74164 như sau: V CC , GND: dùng cấp nguồn cho IC hoạt động. V CC được nối đến cực dương của nguồn (+5V do là IC họ TTL), GND được nối đến cực âm của nguồn (0V). Đối với các IC số thuộc họ TTL thì đòi hỏi phải có nguồn cung cấp chính xác (5V  5%). A, B: ngõ vào dữ liệu nối tiếp của IC 74164, đây là hai ngõ vào của một cổng AND 2 ngõ vào. Dữ liệu muốn đến được Flip- Flop đầu tiên để bắt đầu quá trình ghi dòch thì phải qua cổng AND 2 ngõ vào này. Clk: chân nhận xung clock (tác động cạnh lên). Dữ liệu ở hai ngõ vào A, B được đưa đến ngõ ra (đồng thời dữ liệu ở các ngõ ra còn lại dòch phải một bit) đồng bộ với xung đưa vào chân này. Điều này có nghóa là IC sẽ thực hiện việc ghi dòch mỗi khi có cạnh lên xung clock tác động. Clr: chân reset IC, chân này tác động ở mức thấp. Khi chân Clr ở mức logic cao thì IC được phép hoạt động bình thường (ghi dòch), nhưng khi chân này được đưa xuống mức logic thấp thì IC bò reset ngay lập tức: tất cả các ngõ ra của nó đều bò kéo xuống mức logic thấp. Việc reset này không đồng bộ với xung clock đưa vào IC, nghóa là ở bất kỳ trạng thái nào của xung clock (dù đang ở mức logic cao hay thấp hoặc đang chuyển trạng thái) ta đều thực hiện được việc reset IC bằng cách hạ chân Clr này xuống mức thấp. Q A ~ Q H : các ngõ ra song song của IC. Các ngõ này có thể được lấy ra cùng lúc hoặc từng ngõ tuỳ vào yêu cầu của người sử dụng. Sơ đồ nội bộ của IC 74164 như sau: IC 74164 có bảng các trạng thái hoạt động như sau: INPUTS OUTPUTSOPERATI NG MODE Clr A B Q A Q B – Q H Reset (Clear) L x x L L – L Shift H H H H l l l h h L L L H q A - q G q A - q G q A - q G q A - q G A B Clk Clr D Q C D Q A D Q C D C D D Q Q B Q H SƠ ĐỒ MÔ TẢ HOẠT ĐỘNG BÊN TRONG CỦA IC 74164 l h h L (l): LOW Voltage Levels. H(h): HIGH Voltage Levels. x: Don’t Care. q n : biểu thò cho trạng thái logic tại ngõ ra thứ n của IC (n: A ~ H). * Nguyên tắc hoạt động của IC 74164: Nguyên tắc hoạt động của IC được giải thích như sau: khi có cạnh lên xung Ck đầu tiên tác động vào chân Clk thì dữ liệu ở ngõ vào (A, B) sẽ được dòch đến ngõ ra đầu tiên Q A , trạng thái logic của tất cả các ngõ ra khác không thay đổi. Khi xung Ck thứ hai tác động thì dữ liệu từ ngõ ra đầu tiên Q A sẽ dòch đến ngõ ra thứ hai Q B , dữ liệu từ ngõ vào được dòch đến ngõ ra đầu tiên, trạng thái logic của tất cả các ngõ ra còn lại không đổi. Cứ tương tự như thế cho đến khi xung thứ 8 tác động thì dữ liệu đầu tiên đã được dòch đến ngõ ra cuối cùng Q H . Dữ liệu ở ngõ vào dòch đến ngõ ra Q A , dữ liệu từ Q A dòch sang Q B ,… Như vậy dữ liệu đưa vào nối tiếp đã được lấy ra song song ở cả 8 ngõ ra sau 8 xung Ck tác động. Khi có xung thứ 9 tác động thì dữ liệu từ ngõ vào sẽ được chuyển đến ngõ ra đầu tiên, trạng thái logic ở các ngõ ra khác sẽ được dòch phải một bit (như hình vẽ), trạng thái logic ở ngõ ra cuối cùng sẽ tự động biến mất. . liệu đầu tiên đã được dòch đến ngõ ra cuối cùng Q H . Dữ liệu ở ngõ vào dòch đến ngõ ra Q A , dữ liệu từ Q A dòch sang Q B ,… Như vậy dữ liệu đưa vào. cấp chính xác (5V  5%). A, B: ngõ vào dữ liệu nối tiếp của IC 74164, đây là hai ngõ vào của một cổng AND 2 ngõ vào. Dữ liệu muốn đến được Flip- Flop đầu