Ứng dụng vi mạch số lập trình

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH SINH VIÊN THỰC HIỆN : TRƯƠNG PHƯỚC TOÀN LỚP : 95KĐĐ GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : TRẦN VĂN TRỌNG TP HỒ CHÍ MINH THÁNG 3- 2000 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐẠI HỌC QUỐC GIA T/P HCM Độc lập – Tự – hạnh phúc TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA ĐIỆN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên Lớp Ngành : Trương Phước Toàn : 95KĐĐ : Kỹ thuật Điện – Điện tử Tên đề tài : ỨNG DỤNG VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH Các số liệu ban đầu : ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………… Nội dung phần thuyết minh tính toaùn: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG Các vẽ: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………… Giáo viên hướng dẫn : TRẦN VĂN TRỌNG Ngày giao nhiệm vụ : 13/12/1999 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 28/2/2000 Giáo viên hướng dẫn Thông qua môn Ngày tháng năm 2000 Trần Văn Trọng Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : Trương Phước Toàn Lớp : 95KĐĐ Ngành : Kỹ thuật Điện – Điện tử Tên đề tài : ỨNG DỤNG VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH Nội dung đồ án : ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG ……………………………………………………………………………………………… ……………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………… Giáo viên hướng dẫn Trần Văn Trọng NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG Giáo viên phản biện Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG Màn hình soạn thảo sơ đồ mạch logic Trên hình có chứa sơ đồ tên ”donghoso”.Bên phải hình có đề mục lệnh nhằm mục đích kiểm tra, đơn giản thiết lập sơ đồ logic vi mạch Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang 59 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG PHẦN II THI CÔNG Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang 60 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG I/ PHẦN CỨNG Ứng dụng vi mạch số lập trình phổ biến sản phẩm công nghiệp sản phẩm sinh hoạt gia đình như: máy giặt, bếp điện tự động,… trình độ hạn chế nên em áp dụng ứng dụng nhỏ vi mạch số lập trình thi công mạch đồng hồ hiển thị số để thấy rõ ưu điểm PLD Sau em xin trình bày sơ đồ nguyên lý, sơ đồ mạch in sơ đồ bố trí linh kiện mạch dồng hồ số Sơ đồ nguyên lý Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang 61 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAÄN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG Sơ đồ bố trí linh kiện Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang 62 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG Sơ đồ mạch in Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang 63 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG Giới thiệu vi mạch lập trình công ty lattice Vi mạch iSP LSI 1016 vi mạch sử dụng để lập trình mạch đồng hồ hiển thị số: 10 11 12 13 14 15 16 17 44 43 42 41 IspLSI 1016 PLCC44 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Vi maïch iSP LSI 1016 vi mạch có cấu tạo từ cổng logic lập trình với mật độ tích hợp khoảng 2.000 cổng: Thời gian trì hoãn Tpd = 7,5 ns Tần số hoạt động fmax = 125MHz Vi mạch có 44 chân với kiểu vỏ PLCC Vi mạch có 32 ngõ vào/ra dùng với nhiều ứng dụng khác board Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang 64 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG Chức chân IC isp LSI 1016 Số thứ tự chân 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Chức GND IN3 I/O 24 I/O 25 I/O 26 I/O 27 I/O 28 I/O 29 I/O 30 I/O 31 YO Vcc (5V) IspEN/NC SDI/INO I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O Soá thứ tự chân 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 Chức GND SOD/ IN I/O I/O I/O 10 I/O 11 I/O 12 I/O 13 I/O 14 I/O 15 Y2/ SCLK Vcc Y1/ RESET IN2/ MODE I/O 18 I/O 17 I/O 16 I/O 19 I/O 20 I/O 21 I/O 22 I/O 23 Nguyên lý hoạt động mạch Mạch điện gồm có IC 4060 kết hợp với thạch anh 4MHz, điện trở R2,R3 tụ C8,C9 tạo thành mạch dao động cung cấp hai tín hiệu 500ms 1ms cho vi mạch lập trình để thực chức đếm, giải mã, hiển thị led đoạn phương pháp quét Mạch đồng hồ số có led: led hiển thị led hiển thị phút IC74240 có chức đệm đảo kết hợp với điện trở R5 R12 làm mạch đệm để hiển thị Bốn BJT có chức điều khiển quét Hai nút nhấn S1 S2 dùng để điều chỉnh phút Ưu điểm mạch điện là: - Có linh kiện board mạch điện đơn giản thuận lợi việc kiểm tra có cố hư hỏng - Công suất tiêu thụ mạch giảm đáng kể dùng phương pháp quét led Khuyết điểm: - Chưa tận dụng hết khả hoạt động vi mạch sử dụng có 13 đường vào - Do vi mạch lập trình khan thị trường nên giá thành cao Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang 65 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG II/ PHẦN MỀM Sơ đồ mạch logic mạch đồng hồ số Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang 66 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Ứng dụng vi mạch số lập trình GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG Trang 67 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Ứng dụng vi mạch số lập trình GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG Trang 68 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG module giai ma title ‘giai ma’ ‘’inputs a,b,c,d pin 1,2,3,4; ‘’outputs aa,bb,cc,dd,ee,ff,gg pin 5,6,7,8,9,10,11istype’com’; equations aa= !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b& d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # d&!c&!b& bb = !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b& d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a !d&!c&!b&!a ; cc = !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b& d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # d&!c&!b& dd = !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b& d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a !d&!c&!b&!a ; ee = !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b& d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # d&!c&!b& ff = !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b& d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a !d&!c&!b&!a ; gg = !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b& d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # d&!c&!b& end Ứng dụng vi mạch số lập trình # # # # # # # # # # # # # # Trang 69 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG module count title ‘dem mode 4’ ‘’constants c,x,p = c , c , p ; ‘’inputs takt , up ,dn ,r , 19 pin 1, 2, 3, 4, ; ‘’outputs q0 ,q1 ,q2 ,q3 pin 6, 7, 8, istype ‘reg’ ; equations (q0 c , q1 c , q2 c , q3 c ) =takt ; ‘’ count up count down q0 := ( ( ( up # dn )$q0 q1 := ( ( ( up&q0) # (dn $! q0) )$q1 q2 := ( ( (up&q0&q1) # (dn $!q0$!q1) )$q2 q3 := ( ( (up&q0&q1&q2) # (dn $!q0$!q1$!q2) )$q3 end Ứng dụng vi mạch số lập trình load reset # 19 )&!r; &!19 )&!r ; &!19 )&!r; # !19 )&!r; Trang 70 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG PHẦN III KẾT LUẬN Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang 71 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG Kết luận Qua tuần nhận đề tài, kiến thức tài liệu có hạn chế em cố gắng hoàn thành tập luận văn thời hạn đề Qua thực tế kiểm nghiệm, Em có nhận xét ưu khuyết điểm đề tài Ưu điểm mạch là: - Mạch điện đơn giản (chỉ với IC số mạch), dễ thực hiện, dễ kiểm tra linh kiện gặp cố - Vi mạch lập trình ứng dụng vào nhiều công việc khác cách lập trình cho vi mạch - Công cụ để lập trình đơn giản, dễ thực - Làm giảm đáng kể số lượng IC board - Hoạt động vi mạch đảm bảo độ tin cậy, xác Khuyết điểm: Do vi mạch lập trình thị trường khan nên giá thành cao Hướng phát triển đề tài Để thấy rõ ưu điểm vi mạch lập trình, với đề tài thực ứng dụng thiết thực yêu cầu thực tế thi công mạch điện có nhiều chức vừa hiển thị giờ, có chuông báo hẹn trước, điều khiển đóng ngắt thiết bị từ xa Một lần em xin cảm ơn thầy TRẦN VĂN TRỌNG tận tình hướng dẫn cho em Xin cảm ơn q thầy cô khoa dạy dỗ em bạn khóa giúp đỡ em thời gian qua Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang 72 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG TÀI LIỆU THAM KHẢO - Giáo trình vi mạch số lập trình tác giả: Thầy Trần Văn Trọng - Cơ sở kó thuật điện tử số Vũ Đức Thọ dịch - Tra cứu vi mạch số TTL CMOS - Vi mạch số tập - Programmable Logic Designer' s Guide Ứng dụng vi mạch số lập trình Nguyễn Hữu Phương Roger C Alford Trang 73 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... III VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH I/ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA VI MẠCH SỐ LẬP TRÌNH Trước thời kỳ vi mạch số lập trình (Programmable Logic Device) đời, thiết kế logic số truyền thống bao gồm nhiều vi mạch. .. họ vi mạch đại diện cho họ vi mạch số lập trình Ngoài công ty chế tạo PAL có chọn lựa vi? ??c ký hiệu số vi mạch Điều cung cấp cho người sử dụng thông tin cần thiết có liên quan đến ứng dụng vi mạch. .. ……………………………………………………………………………… Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG Giáo vi? ?n phản biện Ứng dụng vi mạch số lập trình