Bạn đang tìm kiếm một giải pháp hiệu quả để thiết kế và xây dựng mạch đếm nhị phân 8 bit với khả năng đếm lên và đếm xuống? Hãy tham khảo ngay file luận văn "Thiết kế mạch đếm nhị phân đồng bộ 8 bit Up/DOWN điều khiển bằng 1 nút nhấn (mạch sử dụng IC 74112)". Với nội dung cô đọng, chi tiết và dễ hiểu, file luận văn này sẽ cung cấp cho bạn tất cả những kiến thức và hướng dẫn cần thiết để xây dựng một mạch đếm nhị phân 8 bit hiện đại và tiện dụng. Không chỉ có khả năng đếm lên và đếm xuống, mạch còn được điều khiển bằng 1 nút nhấn đơn giản, mang lại trải nghiệm tối ưu cho người sử dụng. Nếu bạn đang tìm kiếm một giải pháp hoàn hảo để đáp ứng các yêu cầu thiết kế mạch đếm, hãy tải về file luận văn này ngay hôm nay!
Trang 1BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC ………
BÁO CÁO
Môn học: Kĩ thuật số
Thiết kế mạch đếm nhị phân đồng bộ 8 bit Up/DOWN điều khiển bằng 1 nút nhấn (mạch
sử dụng IC 74112)
GVHD: …………
Nhóm sinh viên thực hiện:
1 …
2 …
3 …
4 …
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2024
Trang 2DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHÓM
HỌC KỲ … NĂM HỌC ………
bit Up/DOWN điều khiển bằng 1 nút nhấn
(mạch sử dụng IC 74112)
BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ TRONG NHÓM
STT Họ và tên sinh
viên
Mã số sinh viên
Nhiệm vụ được phân công
Tỉ lệ % tham gia
1
Mô phỏng, làm báo cáo word , làm powerpoint
100%
báo cáo word 100%
báo cáo word 100%
báo cáo word 100%
Trang 3
Điểm: ………
KÝ TÊN
Mục lụ
Trang 4GIỚI THIỆU VÀ TÓM TẮT IC 74112 5
1 Giới thiệu IC 74112 5
2.Hình dạng IC 74112 5
3 Bảng trạng thái IC 74112 6
SƠ ĐỒ KHỐI VÀ GIẢI THÍCH HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC KHỐI TRONG SƠ ĐỒ 1 Sơ đồ khối 7
2 Giai thích hoạt động của các khối 7
THIẾT KẾ MẠCH NGUYÊN LÝ ,LÝ DO CHỌN LINH KIỆN VÀ TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ TRONG MẠCH 1.Tính toán các thông số trong mạch 8
2.Linh kiện trong mạch 11
2.Nguyên lý hoạt động và mạch nguyên lý 11
MÔ PHỎNG MẠCH TRÊN PHẦN MỀM PROTEUS 12
Trang 5GIỚI THIỆU VÀ TÓM TẮT IC 74112
1.Giới thiệu IC
- Nhóm chọn IC 74LS112 để thực hiện đề tài
- IC 74LS112 là Flip-Flop JK với đầu vào Preset và Clear
- IC 74LS112 chỉ có một cách tác động là xung Ck tác động theo cạnh
xuống
- Chân J,K là chân dùng để nhận tín hiệu đầu vào
- Chân CLK là chân cho phép xung CK tác động cạnh xuống
- Chân ngõ ra Q và Q đảo để đưa tín hiệu ra
-Chân CLR dùng để xóa về 0 cho ngõ ra Q, chân Pre dùng để đặt bằng 1 cho ngõ ra Q
2.Hình dạng IC 74LS112
Trang 63 Bảng trạng thái của IC 74LS112
Trang 7SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH THIẾT KẾ VÀ GIẢI THÍCH HOẠT ĐỘNG
CỦA CÁC KHỐI TRONG SƠ ĐỒ
1 Sơ Đồ Khối
2 GIẢI THÍCH HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC KHỐI TRONG SƠ ĐỒ
1 Khối cấp xung , nguồn: SW1 cấp xung tín hiệu vào chân điều khiển tín hiệu lên xuống giúp ta có thể dễ dàng điều chỉnh mạch đếm lên hay đếm xuống tùy ý và xung DCCLOCK cấp đồng bộ vào cho 8 con IC
Trang 874LS112
2 Khối IC : Xử lý tín hiệu ngõ vào và đưa tín hiệu ngõ ra tới “Khối Hiển
Thị LED” để giúp cho việc quan sát Đồng thời cũng đưa tín hiệu tới
“Khối cổng Logic” để các cổng logic xử lý thông tin
3.Khối cổng Logic : Nhận tín hiệu up/down từ “Khối điều khiển tín hiệu
up/down “ và “Khối IC” để xử lý và đưa tín hiệu vào lại “Khối IC” giúp
cho yêu cầu đếm lên hoặc đếm xuống được thực hiện chính xác
4 Khối điều khiển tín hiệu up/down: Thay đổi theo yêu cầu của con
người qua việc chuyển công tắc Sau đó đưa tín hiệu được yêu cầu vào
“Khối cổng Logic”
5 Khối hiển thị LED : Nhận tín hiệu từ các ngõ ra của IC để hiện thị trên
LED , với mức ngõ ra là 1 thì đèn sáng và ngõ ra là 0 thì đền tối
THIẾT KẾ MẠCH NGUYÊN LÝ ,LÝ DO CHỌN LINH KIỆN VÀ
TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ TRONG MẠCH
Đề tài :Thiết kế mạch đếm nhị phân đồng bộ 8 bit Up/DOWN điều khiển
bằng 1 nút nhấn (mạch sử dụng IC 74112)
Q 7 Q 6 Q 5 Q 4 Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 Q’ 7 Q’ 6 Q’ 5 Q’ 4 Q’ 3 Q’ 2 Q’ 1 Q’ 0 T 7 T 6 T 5 T 4 T 3 T
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1
1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1
Trang 9255 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
1.TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ TRONG MẠCH
Đếm nhị phân đồng bộ 8 bit nên ta sẽ tính được có 28 =256 trạng thái
>>Xét mạch đếm đồng bộ đếm lên 8 bit :
Sau khi thu gọn ta được các hàm kích ngõ vào FFcủa mạch đếm đồng bộ
đếm lên 8 bit như sau :
T0=1
T1=Q0
T2=Q0Q1
T3=Q0Q1Q2
T4=Q0Q1Q2Q3
T5=Q0Q1Q2Q3Q4
T6=Q0Q1Q2Q3Q4Q5
T7=Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6
>>Xét mạch đếm đồng bộ đếm xuống 8 bit :
Q 7 Q 6 Q 5 Q 4 Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 Q’ 7 Q’ 6 Q’ 5 Q’ 4 Q’ 3 Q’ 2 Q’ 1 Q’ 0 T 7 T 6 T 5 T 4 T 3
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Trang 10255 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1
Sau khi thu gọn ta được các hàm kích ngõ vào FF của mạch đếm đồng bộ
đếm xuống 8 bit như sau :
Từ các mạch đếm lên và xuống 8 bit chúng ta có thể kết hợp tạo mạch
đếm up/down 8 bit Phương pháp thực hiện như sau :
Gọi tín hiệu điều khiển đếm up/down là UD với UD=0 mạch đếm lên và
UD=1 mạch đếm xuống Hàm tổng hợp các ngõ kích vào FF như sau :
Trang 112 Các linh kiện có trong mạch
Trong mạch gồm có các linh kiện sau:
+ SW1, xung DCCLOCK: để giúp xung
+8 con IC 74LS112
+ 16 cổng AND : để tích các ngõ ra Q của các con IC trước đó
+7 cổng OR: để tổng các ngõ ra của cổng AND trước đó
+1 cổng NOT : để thay đổi tín hiệu điều khiển
+1 chân điều khiển : để điều khiển tín hiệu lên hoặc xuống
+8 trở 330 (ohm): để giới hạn dòng khi chạy vào LED
+8 LED: để hiện thị sáng tối tương ứng với sáng là mức logic 1, tối là mức logic 0
3 Nguyên lý hoạt động và mạch nguyên lý
Khi bắt đầu mạch đếm người điều khiển sẽ nhấn nút để chỉnh về tín hiệu
mong muốn Nếu như người điều khiển đặt chế độ đếm lên thì khi xung
có mức logic thấp UD =0 vào và qua cổng NOT trở thành xung có mức
Trang 12logic cao UD=1 sẽ vào cổng AND nên ngõ ra của cổng AND có xung UD
=1 vào sẽ là ngõ ra của Q , còn xung không qua cổng NOT thì UD =0 vào thẳng cổng AND làm cho tín hiệu ngõ ra của cổng AND bằng 0 Khi 2 tín hiệu đầu ra của 2 cổng AND vào tiếp cổng OR thì ngõ ra của cổng OR
sẽ lấy kết quả của ngõ vào chứa tín hiệu UD=1 , vì khi đó UD=0 đã làm cho tín hiệu đầu ra của cổng AND bằng 0 Ngõ ra của OR sẽ được nối vào chân J-K của FF tiếp theo Và đến các cổng AND tiếp theo cũng làm công việc tương tự với 2 ngõ vào là ngõ ra của chân Q và ngõ ra của cổng AND liền trước nó Và các tín hiệu của ngõ ra Q sẽ được đưa lên các chân LED giúp 8 con LED sáng tắt để hiện thị số bit
Ngược lại, nếu người điều khiển đặt chế độ đếm xuống thì khi xung có mức logic thấp UD =1 vào và qua cổng NOT trở thành xung có mức logic cao UD=0 sẽ vào cổng AND nên ngõ ra của cổng AND có xung UD =1 vào sẽ bằng 0 , còn xung không qua cổng NOT thì UD=1 vào thẳng cổng AND làm cho các tín hiệu ngõ ra của cổng AND chính là ngõ ra của
Q Khi 2 tín hiệu đầu ra của 2 cổng AND vào tiếp cổng OR thì ngõ ra của cổng OR sẽ lấy kết quả của ngõ vào chứa tín hiệu UD=1 , vì khi đó
UD=0(khi qua cổng NOT) đã làm cho tín hiệu đầu ra của cổng AND bằng 0 Ngõ ra của OR sẽ được nối vào chân J-K của FF tiếp theo Và đến các cổng AND tiếp theo cũng làm công việc tương tự với 2 ngõ vào
là ngõ ra của chân Q và ngõ ra của cổng AND liền trước nó Và các tín hiệu của ngõ ra Q sẽ được đưa lên các chân LED giúp 8 con LED sáng tắt
dể hiện thị số bit
Mạch Nguyên Lý
Trang 13MÔ PHỎNG MẠCH TRÊN PHẦN MỀM PROTEUS
Mạch đếm lên :
Trang 15Mạch đếm xuống