Báo cáo đồ án mạch số mạch đếm 0-15 dùng TFF đại học Cần Thơ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BÁO CÁO HỌC PHẦN MẠCH XUNG SỐ Nhóm 9 CHỦ ĐỀ Tìm hiểu về mạch đếm song song, thiết kế mạch đếm 4 bit dùng T FF (thiết kế cho 2 trường hợp đếm đầy đủ và không đầy đủ).

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BÁO CÁO HỌC PHẦN MẠCH XUNG SỐ Nhóm CHỦ ĐỀ Tìm hiểu mạch đếm song song, thiết kế mạch đếm bit dùng T-FF (thiết kế cho trường hợp: đếm đầy đủ không đầy đủ) CBHD: Nguyễn Khắc Nguyên Sinh viên thực hiện: Nguyễn Nhật Linh Nguyễn Mạnh Hà Trịnh Chí Bằng Trần Văn Khang Cần Thơ, 04/2022 B2012513 B2012497 B2012486 B2012507 I MỤC TIÊU VÀ THẾT KẾ ĐỒ ÁN ĐƯỢC GIAO Mục tiêu  Tìm hiểu đếm song song (Synchronous Counter): • Là đếm mà FF (Flip Flop) sử dụng chung nguồn xung Clock • Có thể thiết kế đếm có vịng đếm • Thiết kế đếm, quan tâm đến trạng thái trạng thái FF, không quan tâm dạng xung Clock  Vấn đề cần thực hiện:  Thiết kế mạch đếm song song bit, dùng T-FF cho trường hợp: • Đếm đầy đủ • Đếm không đầy đủ I MỤC TIÊU VÀ THẾT KẾ ĐỒ ÁN ĐƯỢC GIAO Mục tiêu  Dự kiến kết đạt được: • Đối với mạch đếm đầy đủ (4bit): Mạch đếm liên tục từ 0-15 lặp lặp lại • Đối với mạch đếm không đầy đủ (4bit): Mạch đếm theo dãy số chọn thiết kế lặp lại I MỤC TIÊU VÀ THẾT KẾ ĐỒ ÁN ĐƯỢC GIAO Thiết kế:  Thiết kế mạch logic đếm đầy đủ (0-15) Giá trị 10 11 12 13 14 15 Trạng thái Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 Trạng thái Q3+ Q2+ Q1+ Q0+ 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 Bảng thật Các ngõ vào T3 T2 T1 T0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1  Kết thu được: • T3 = Q2Q1Q0 • T2 = Q1Q0 • T1 = Q0 • T0 = VCC I MỤC TIÊU VÀ THẾT KẾ ĐỒ ÁN ĐƯỢC GIAO Thiết kế: 14  Thiết kế mạch logic đếm không đầy đủ Giá trị 10 11 12 13 14 15 Trạng thái Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 Trạng thái Q3+ Q2+ Q1+ Q0+ 0 X X X X 0 X X X X 1 X X X X 0 X X X X 1 X X X X 1 0 X X X X 1 X X X X 0 0 X X X X Bảng thật T3 X X X X X X X X Các ngõ T2 T1 X X 1 X X X X 1 X X X X 1 X X X X 1 X X 12 T0 X X X X X X X X 10  Kết thu được: • T3 = Q2Q1 • T2 = Q1 • T1 = VCC • T0 = Q0 or GROUND I MỤC TIÊU VÀ THẾT KẾ ĐỒ ÁN ĐƯỢC GIAO Thiết kế:  Lựa chọn linh kiện: Mạch tạo xung NE555 Led đỏ 74112 Điện trở 330Ω IC 7411 … IC 7408 II THÍ NGHIỆM TRÊN MƠ PHỎNG VÀ LẮP MẠCH THỰC TẾ Mô phần mềm Multisim  Sơ đồ mạch đếm song song bit Hình 1: Mạch đếm đầy đủ dùng T-FF (0-15) Hình 2: Mạch đếm khơng đầy đủ dùng T-FF II THÍ NGHIỆM TRÊN MƠ PHỎNG VÀ LẮP MẠCH THỰC TẾ Mơ mạch đếm đầy đủ phần mềm Multisim II THÍ NGHIỆM TRÊN MƠ PHỎNG VÀ LẮP MẠCH THỰC TẾ Mô mạch đếm không đầy đủ II THÍ NGHIỆM TRÊN MƠ PHỎNG VÀ LẮP MẠCH THỰC TẾ Tiến hành lắp mạch thực tế ghi nhận kết  Lắp mạch đếm đầy đủ 0-15 IV CÂU HỎI ĐƯỢC GIAO  Câu 2:  Xung clock mạch đếm song song không ảnh hưởng đến trạng thái đếm • Vì thiết kế mạch đếm song song ta quan tâm đến trạng thái trạng thái mạch đếm không cần quan tâm đến dạng xung Clock IV CÂU HỎI ĐƯỢC GIAO  Câu 3:  Sự khác flip flop T flip flop JK là: • Flip flop T có đầu vào liệu (T) flip flop JK có đầu vào liệu (J K) • Khi nối hai đầu J K FF-JK lại ta thu FF-T Bảng kích thích T-FF Q Q+ T 0 0 1 1 1 Q 0 1 Bảng kích thích JK-FF Q+ J 0 1 X X K X X IV CÂU HỎI ĐƯỢC GIAO  Câu 3:  Thiết kế trường hợp đầy đủ dùng FF- JK (0-15) STT 10 11 12 13 14 15 Q3 0 0 0 0 1 1 1 1 Trạng thái Q2 Q1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 Q0 1 1 1 1 Q3+ 0 0 0 1 1 1 1 Trạng thái Q2+ Q1+ 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 Q0+ 1 1 1 1  Kết thu : J3 = Q2Q1Q0 J2 = Q1Q0 K3 = Q2Q1Q0 K2 = Q1Q0 J3 0 0 0 X X X X X X X X K3 X X X X X X X X 0 0 0 J2 0 X X X X 0 X X X X J1 = Q0 K1 = Q0 Các ngõ K2 J1 X X X X X X 0 X X X X X X X X 0 X X K1 X X X X X X X X J0 X X X X X X X X J0 = VCC K0 = VCC K0 X X X X X X X X IV CÂU HỎI ĐƯỢC GIAO  Câu 3: • Sơ đồ mạch đếm đầy đủ dùng FF-JK Multisim Mạch đếm đầy đủ dùng FF-JK IV CÂU HỎI ĐƯỢC GIAO  Câu 3: • Mơ mạch đếm đầy đủ (0-15) Multisim IV CÂU HỎI ĐƯỢC GIAO  Câu 4:  Trạng thái không nằm dãy đếm: trở trạng thái X ( đơng khe) ta cho trạng thái khơng đếm vào ngỏ trạng thái đếm (Do mạch đếm đồng bộ)  Thiết kế trạng thái không đếm cho vào vị trí tùy ý: • Những trạng thái khơng đếm cho ngẫu nhiên vào vị trí 12 14 12 11 13 15 10 IV CÂU HỎI ĐƯỢC GIAO  Câu 4: • Bảng thật: Trạng thái Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 Trạng thái Q3+ Q2+ Q1+ Q0+ 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 T3 1 1 0 0 0 Các ngõ T2 T1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 T0 1 1 1 1  Kết thu được: • • • • T3 = 𝑸𝟑.Q0 + Q2Q1𝑸𝟎 T2 = 𝑸𝟐.Q0 + Q1𝑸𝟎 T1 = Q1+ 𝑸𝟎 T0 = Q0 IV CÂU HỎI ĐƯỢC GIAO  Câu 4: • Sơ đồ mạch mơ Multisim trạng thái không đếm cho vào vị trí số 12 IV CÂU HỎI ĐƯỢC GIAO  Câu 4: • Mơ mạch Multisim IV CÂU HỎI ĐƯỢC GIAO  Câu 4:  Thiết kế trạng thái không đếm cho vào 11 13 15 14 12 10 IV CÂU HỎI ĐƯỢC GIAO  Câu 4: • Bảng thật: Trạng thái Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 Trạng thái Q3+ Q2+ Q1+ Q0+ 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 T3 0 0 0 0 1 1 Các ngõ T2 T1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 T0 1 1 1 1  Kết thu được: • • • • T3 = Q3Q0 + Q2Q1𝑸𝟎 T2 = Q2Q0 + Q1𝑸𝟎 T1 = Q1 + 𝑸𝟎 T0 = Q0 IV CÂU HỎI ĐƯỢC GIAO  Câu 4: • Sơ đồ mơ Multisim trạng thái không đếm cho vào IV CÂU HỎI ĐƯỢC GIAO  Câu 4: • Mô mạch Multisim IV CÂU HỎI ĐƯỢC GIAO  Câu 4:  Rút kết luận: • Khi cho trạng thái lại vào 12, ngõ vào T3 T2 khác nhau, ngõ vào T1 T0 nhau, kết mô điều cho kết nhau: 0-2-4-6-8-10-12-14 (2-4-6-8-10-A-C-E) THANKS FOR WATCHING ! ...  Đối với mạch đếm đầy đủ 0-15: Mạch sau chạy, hoạt động dự kiến đặt phần mục tiêu, mạch đếm liên tục từ đến 15 lặp lại  Đối với mạch đếm không đầy đủ (đếm số chẵn): Mạch đếm đầy đủ số chẵn:... Multisim  Sơ đồ mạch đếm song song bit Hình 1: Mạch đếm đầy đủ dùng T-FF (0-15) Hình 2: Mạch đếm khơng đầy đủ dùng T-FF II THÍ NGHIỆM TRÊN MƠ PHỎNG VÀ LẮP MẠCH THỰC TẾ Mơ mạch đếm đầy đủ phần mềm... Đối với mạch đếm đầy đủ (4bit): Mạch đếm liên tục từ 0-15 lặp lặp lại • Đối với mạch đếm không đầy đủ (4bit): Mạch đếm theo dãy số chọn thiết kế lặp lại I MỤC TIÊU VÀ THẾT KẾ ĐỒ ÁN ĐƯỢC GIAO