ĐỒ án thiết kế mạch đếm kiểu preset hoạt động theo chu trình sau 10 1 3 5 7 9 11 10 hiển thị kết quả ra led 7 đoạn trình bày hoạt động của mạch và giản đồ dạng sóng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG —&– BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN THỰC TẬP MẠCH SỐ Đề tài: Thiết kế mạch đếm kiểu preset hoạt động theo chu trình sau: 10 -1-3-5-7-9-11-10 Hiển thị kết Led đoạn Trình bày hoạt động mạch giản đồ dạng sóng Giảng viên hướng dẫn: Ths Nguyễn Thị Trâm Sinh viên thực hiện: Lương Đức Thịnh B1811986 I MỤC TIÊU  Thiết kế mạch đếm kiểu preset hoạt động theo chu trình sau: 10 -1-3-5-7-9-1110  Hiển thị kết led đoạn  Trình bày hoạt động mạch giản đồ dạng sóng II THIẾT KẾ MẠCH XÁC ĐỊNH SỐ FLIP-FLOP JK SỬ DỤNG 2n−1< N ≤ 2n  2n−1 < 16 ≤ 2n n=4 Cần Flip Flop J-K cho mạch đếm Giả sử trạng thái hệ đếm làQ A QB QC QD , Q A ∈ MSB Dãy đếm: 1010 0001 0011 0101 0111 1001 1011 10 11 LẬP BẢNG CHUYỂN ĐỔI TRẠNG THÁI Đặt ngõ là: QA, QB, QC, QD Trạng thái là: QA+, QB+, QC+, QD+ Các ngõ vào là: HA, HB, HC, HD Số thập phân tương ứng Trạng thái ban đầu QA 0 QB 0 QC 0 Trạng thái QD QA+ QB+ QC+ QD+ HA X X X X X 0 1 0 X X X X X Các ngõ vào HB X X HC X X HD X X 10 11 12 13 14 15 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 X X X 1 X X X X X X X 0 X X X X X X X 1 X X X X X X X 1 X X X X X X X X X X X X X X 0 X X X X X X X 1 X X X X X X X 1 X X X X RÚT GỌN JK BẰNG BẢNG KARNAUGH THÔNG QUA HÀM CHUYỂN H HA HB QCQD 00 01 11 10 QAQB 00 X X 01 X X 11 X X X X 10 X HA¿ Q A J A +Q A K A QCQD 00 01 QAQB 00 X 01 11 X X 10 X HB¿ Q B J B +Q B K B Đồng thức vế ta được: Đồng thức vế ta được: ⇒ K A =¿ Q D ⇒ K B=Q C ⇒ J A =QB QC 11 10 1 X X X X ⇒ J B =Q A QC Hc QCQD 00 01 11 10 QAQB 00 01 11 10 X X X X 1 X 1 X HC¿ J C QC Q C K C X X X QCQD QAQB 00 01 11 10 00 01 11 10 X X X X X X H D=J D QD + K D QD Đồng thức thức vế: ⇒ J C =1 X X X Đồng thức vế: ⇒ K C =¿ Q A +Q D ⇒ J D=¿ Q C HD ⇒ K D=Q A QC SƠ ĐỒ KHỐI KHỐI XUNG CK TIẾN HÀNH THIẾT KẾ MẠCH KHỐI XỬ LÝ KHỐI HIỂN THỊ 5.1 KHỐI XUNG CK: dùng mạch chốt RS có ngõ vào tác động mức thấp dùng cổng NAND để thiết kế mạch tạo xung CK tác động mức thấp thái SET: Q = 1, Q = Khi mạch trạng Khi mạch trạng thái RESET: Q = 0, Q = Dựa vào mạch chốt RS thiết kế mạch tạo xung CK sau dùng ngõ Q làm ngõ cấp xung CK cho Flip-Flop: 5.2 KHỐI XỬ LÍ: sử dụng mạch đếm đồng Modulo-N dùng FF-JK Bảng trạng thái FF-JK: CK ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ J 0 0 1 1 K 0 1 0 1 Q 1 1 Q+ 0 1 H 0 1 1 Do đề tài mạch đếm kiểu preset nên có ngã vào preset clear tác động mức thấp.Từ kết phần rút gọn JK bảng Karnaugh hàm chuyển H ta thiết kế mạch sau: 5.3 KHỐI HIỂN THỊ: sử dụng mạch cộng (dùng IC 74LS83) chuyển mã nhị phân từ ngõ QA, QB, QC, QD sang mã BCD, sau dùng mạch giải mã BCD sang LED đoạn (dùng IC 7447) để hiển thị số cần đếm LED đoạn Từ kiến thức giáo trình số thơng tin Internet ta thiết kế mạch sau: III HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH VÀ GIẢN ĐỒ SÓNG HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH • Ban đầu, mạch trạng thái 0000, tác động xung Ck mạch đếm theo trạng thái yêu cầu đề tài • Khi ngõ vào đặt vào Preset ngõ trạng thái đặt vào Sau xung CK mạch đếm trở trạng thái đặt vào • Khi ngõ vào tác động vào Clear mạch trạng thái 0000 GIẢN ĐỒ SÓNG IV DANH SÁCH LINH KIỆN Các linh kiện sử dụng để thiết kế mạch: - IC: 74HC00, 74HC08, 74HC32, 7447, 74LS83, 74HC112 LED đoạn: Cathode, Anode LED đơn LED diode Diode Nút nhấn chân vuông, công tác hành trình Điện trở Đế IC 14 chân, 16 chân Dây Bus, giắc cắm dây Bus V KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ: - Mạch hoạt động theo yêu cầu đề tài chạy ổn định -Sản phẩm thực tế: ĐÁNH GIÁ Kết đạt sau trình thực nghiệm thiết kế mạch + Lợi ích: • Hiểu rõ ngun lý hoạt động thực tế mạch đếm kiểu preset • Biết kỹ tạo mạch sản phẩm hoàn chỉnh • Biết cách tìm kiếm tài liệu chọn lọc thơng tin hữu ích + Hạn chế: • Do làm thủ cơng nên mạch chưa có độ thẩm mỹ cao • Vì chưa có nhiều kinh nghiệm việc thiết kế nên vẽ mạch in chưa tối ưu VI TÀI LIỆU THAM KHẢO - Giáo trình Kỹ thuật số - Nguyễn Trung Lập - Giáo trình Mạch số - Trần Hữu Danh 10 11 ...I MỤC TIÊU  Thiết kế mạch đếm kiểu preset hoạt động theo chu trình sau: 10 -1- 3- 5- 7- 9 -1 110  Hiển thị kết led đoạn  Trình bày hoạt động mạch giản đồ dạng sóng II THIẾT KẾ MẠCH XÁC ĐỊNH SỐ... DỤNG 2n? ?1< N ≤ 2n  2n? ?1 < 16 ≤ 2n n=4 Cần Flip Flop J-K cho mạch đếm Giả sử trạng thái hệ đếm làQ A QB QC QD , Q A ∈ MSB Dãy đếm: 10 1 0 00 01 0 011 010 1 011 1 10 0 1 10 1 1 10 11 LẬP BẢNG CHUYỂN ĐỔI... A =QB QC 11 10 1 X X X X ⇒ J B =Q A QC Hc QCQD 00 01 11 10 QAQB 00 01 11 10 X X X X 1 X 1 X HC¿ J C QC Q C K C X X X QCQD QAQB 00 01 11 10 00 01 11 10 X X X X X X H D=J D QD + K D QD Đồng thức