chuong 07 bo dem va thanh ghi thuviennet vn 7215

Chương Bộ đếm ghi Th.S Đặng Ngọc Khoa Khoa Điện - Điện Tử Bộ đếm không đồng „ Xét đếm bit hình 7-1 „ „ „ „ Xung clock đưa đến FF A, ngõ vào J, K tất FF mức logic Ngõ FF sau nối đến ngõ vào CLK FF trước Ngõ D, C, B, A số nhị phân bit với D bit có trọng số cao Đây đếm không đồng trạng thái FF khơng thay đổi với xung clock Hình 7-1 Bộ đếm bit Quy ước trọng số „ „ „ Trong phần lớn mạch, dịng tín hiệu thường chạy từ trái sang phải Trong chương này, nhiều mạch điện có dịng tín hiệu chạy từ phải sang trái Ví dụ, hình 7-1: „ „ Flip-Flop A: LSB Flip-Flop D: MSB Số MOD „ Số MOD số trạng thái chu kỳ đếm „ Bộ đếm hình 7-1 có 16 trạng thái khác nhau, đếm MOD-16 „ Số MOD đếm thay đổi với số Flip-Flop „ Số MOD ≤ 2N Số MOD „ Ví dụ „ „ Một đếm sử dụng để đếm sản phẩm chạy qua băng tải Mỗi sản phẩm qua băng chuyền, cảm biến xung Bộ đếm có khả đếm 1000 sản phẩm Hỏi phải có Flip-Flop đếm? Trả lời: 1000 ≤ 210 = 1024 Phải có 10 FF Chia tần số „ Trong đếm, tín hiệu ngõ FF cuối (MSB) có tần số tần số ngõ vào chia cho số MOD Một đếm MOD-N chia N Ví dụ 7-1 „ Ví dụ mạch tạo dao động xung vng có tần số 1Hz „ „ „ Tạo tín hiệu xung vng 50Hz từ lưới điện Cho qua đếm MOD-50 để chia tần số 50 lần Có tín hiệu xung vng tần số 1Hz Trễ đếm không đồng „ „ Cấu trúc đếm không đồng đơn giản vấn đề trễ truyền tín hiệu qua FF làm hạn chế tần số đếm Với đếm không đồng ta phải có „ „ Tclock≥N x tpd Fmax=1/(N x tpd) Trễ đếm không đồng „ Bộ đếm bit với tần số xung clock khác 10 Câu hỏi? „ Trong đếm bất đồng bộ, tất FF thay đổi trạng thái lúc? Sai „ Giả sử đếm hình 7-1 trạng thái 0101 Sau 27 xung clock, trạng thái đếm bao nhiêu? 0000 „ Số MOD đếm có Flip-Flop? 11 Bộ đếm đồng „ „ Trạng thái tất FF thay đổi lúc với xung clock Hình sau mơ tả hoạt động đếm đồng „ „ Mỗi FF có ngõ vào J, K kết nối cho chúng trạng thái cao ngõ tất FF sau trạng thái cao Bộ đếm đồng hoạt động với tần số cao đếm không đồng 12 Bộ đếm đồng MOD-16 13 Hoạt động mạch „ „ „ B thay đổi trạng thái theo xung clock A = C thay đổi trạng thái theo xung clock A = B = D thay đổi trạng thái theo xung clock A = B = C = 14 Bảng chân trị 15 Bộ đếm có số MOD < 2N „ „ „ Sử dụng ngõ vào không đồng (clear, set) để buộc đếm bỏ số trạng thái Trong hình 7-2, ngõ cổng NAND nối đến ngõ vào không đồng CLEAR Flip-Flop Khi A=0, B=C=1, (CBA = 1102= 610) ngõ cổng NAND tích cực FF bị CLEAR trạng thái 16 Hình 7-2 Bộ đếm MOD-6 17 Trạng thái tạm „ „ „ Lưu ý hình 7-2, 110 trạng thái tạm thời Mạch tồn trạng thái thời gian ngắn sau chuyển sang trạng thái 000 000Ỉ001Ỉ010Ỉ011Ỉ100Ỉ101Ỉ000 Ngõ FF C có tần số 1/6 tần số ngõ vào 18 Sơ đồ trạng thái 19 Thiết kế đếm MOD-X „ „ „ Bước 1: Tìm số FF nhỏ cho 2N ≥ X Kết nối FF lại với Nếu 2N = X khơng làm bước Bước 2: Nối cổng NAND đến ngõ vào CLEAR tất FF Bước 3: Xác định FF mức cao ứng với trạng thái đếm = X Nối ngõ FF đến ngõ vào cổng NAND 20 10 ... chia cho số MOD Một đếm MOD-N chia N Ví dụ 7-1 „ Ví dụ mạch tạo dao động xung vng có tần số 1Hz „ „ „ Tạo tín hiệu xung vng 50Hz từ lưới điện Cho qua đếm MOD-50 để chia tần số 50 lần Có tín hiệu