báo cáo bài tập nhóm môn kỹ thuật số

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ QUỐC DÂN

VIỆN ĐÀO TẠO TIÊN TIẾN, CHẤT LƯỢNG CAO VÀ POHE

DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHÓM 3

Nguyễn Hiền Anh 11220339Nguyễn Lê Ngọc Hà 11221919Nghiêm Huy Hưng 11222608Lê Trung Phong 11225099

Nguyễn Đức Thuận 11226156

LỜI CẢM ƠN

Nhóm 3 lớp Công nghệ thông tin & Chuyển đổi số CLC64 xin gửi lời cảm ơn chânthành tới cô Nguyễn Thanh Hương, giảng viên hướng dẫn môn Kỹ thuật số đãgiảng dạy và giúp đỡ chúng em rất nhiều trong quá trình học tập và làm bài tậpnhóm Cô đã giúp chúng em tháo gỡ nhiều vướng mắc, khó khăn trong việc thựchiện bài tập nhóm lần này, giải đáp rất nhiều câu hỏi, cũng như thông cảm và thấuhiểu cho lịch học và thi của chúng em, đã gia hạn thời gian nộp bài tập.

Mặc dù đã có sự đầu tư nhất định trong quá trình hoàn thiện bài tập nhóm, nhưngchúng em nhận thấy bản thân khó tránh khỏi nhiều phần thiếu sót do kiến thức cònhạn chế Chúng em rất mong nhận được những lời góp ý từ cô Hương để thànhviên nhóm được hoàn thiện hơn.

Xin cảm ơn cô!

MỤC LỤC

DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHÓM 3 _2LỜI CẢM ƠN 3MỤC LỤC _4NỘI DUNG 7I CÂU 1 _71.Tổng quan _71.1Yêu cầu đề bài 71.2Ý tưởng cấu tạo mạch _72.Thiết kế mạch 72.1Mạch so sánh đầy đủ 72.2Mạch tổng thể 93.Kết quả 103.1Trường hợp X = 0 103.2 Trường hợp X = 1, A < B _103.3 Trường hợp X = 1, A = B _113.4 Trường hợp X = 1, A > B. 11II CÂU 2 _121.Giới thiệu bộ đếm 121.1.Khái niệm 121.2.Các bước thiết kế bộ đếm _131.3.Ứng dụng của bộ đếm 13

2.2.Ý tưởng cấu tạo mạch 143.Thiết kế mạch _143.1.Bảng đầu vào kích cho các loại JK-FF _143.2.Bảng Karnaugh của từng J, K 153.3.Hàm Logic của các J,K _163.4.Kết quả 16

ĐỀ BÀIĐề 32:

Câu 1: Thiết kế một mạch tổ hợp gồm 8 đầu vào dữ liệu cho 2 số nhị phân: A (4

bit) và B (4 bit); 1 đầu vào điều khiển X và các đầu ra hiển thị số theo mã 7 vạch Nguyên tắc hoạt động của mạch như sau:

+ Khi X = “0”, mạch không hoạt động (tất cả các đèn led đều tắt, không hiển thịsố)

+ Khi X = “1”, mạch hoạt động phụ thuộc vào các giá trị đầu vào dữ liệu, cụ thể: - Nếu A =< B, mạch hiển thị số 0 (đèn a, b, c, d, e, f sáng)- Nếu A > B, mạch hiển thị số 1 (đèn b, c sáng)

Câu 2: Thiết kế bộ đếm nhị phân, đếm giảm dần, hệ số đếm Kd = 16.

NỘI DUNG

I CÂU 11 Tổng quan

1.1 Yêu cầu đề bài- Đầu vào:

o A: Số nhị phân 4 bit, đầu vào của mạch so sánh.o B: Số nhị phân 4 bit, đầu vào của mạch so sánh.o X: Đầu vào điều khiển.

- Đầu ra: Hiển thị số theo mã 7 vạch

o X = “0”, mạch không hoạt động, đèn led không sáng, không hiển thị số.

o X = “1”, mạch hoạt động phụ thuộc vào giá trị đầu vào:

 Nếu A Nếu A =< B, mạch hiển thị số 0 (đèn a, b, c, d, e, f sáng) Nếu A > B, mạch hiển thị số 1 (đèn b, c sáng)

1.2 Ý tưởng cấu tạo mạch

- Yêu cầu so sánh A =< B hay A > B Cần mạch so sánh đầy đủ 2 số 4bit.

- Giá trị số hiển thị dựa trên giá trị đầu vào điều khiển X Cần mạch đểtạo đầu ra ứng với mã 7 vạch thoả mãn yêu cầu đề bài.

o Đầu vào: 2 số nhị phân 4 bit A và B.

- Cấu tạo mạch so sánh đầy đủ: Để mạch ngắn gọn dễ hình dung, nhóm

đã co gọn các cổng logic được sử dụng thành IC 7485 với chức năng sosánh 2 số nhị phân 4 bit tương tự.

2.2 Mạch tổng thể- Yêu cầu:

o Đầu vào:

 L, C, N: Kết quả so sánh đầy đủ của 2 số A và B X: Đầu vào điều khiển

o Đầu ra: Hiển thị số theo mã 7 vạch:

 X = 0: Mạch không hoạt động, đèn led không sáng, không hiển thị số. X = 1, C = 1 hoặc N = 1: Mạch hiển thị số 0 (a, b, c, d, e, f sáng) X = 1, L = 1: Mạch hiển thị số 1 (b, c sáng)

3.3 Trường hợp X = 1, A = B

X = 1, A = B Mạch hiển thị số 0.

3.4 Trường hợp X = 1, A > B.

X = 1, A > B Mạch hiển thị số 1

II CÂU 2

1 Giới thiệu bộ đếm1.1.Khái niệm

- Bộ đếm: là hệ tuần tự có 1 đầu vào và nhiều đầu ra Đầu ra của bộ đếmchính là đầu ra của các FF cấu thành bộ đếm

- Trạng thái của bộ đếm: là nội dung của bộ đếm tại thời điểm nhất định.Khi có xung clock vào bộ đếm sẽ chuyển trạng thái từ trạng thái hiện tạichuyển sang trạng thái kế tiếp Cứ tiếp tục như vậy, sau M tín hiệu vàođ

đếm mạch lại trở về trạng thái xuất phát ban đầu, tạo ra 1 vòng đếm khépkín.

- Hệ số đếm của bộ đếm (Modulo): Là số các trạng thái khác nhau trongvòng đếm: Mđ ≤ 2n, với n là số bit của bộ đếm.

- Giản đồ trạng thái của bộ đếm:

o Biểu diễn các trạng thái có trong vòng đếm và hướng chuyển trạng

o Đồ hình trạng thái của bộ đếm có hệ số đếm Mđ:

- Khi không có tín hiệu vào đếm (Xd) mạch giữ nguyên trạng thái cũ, khicó tín hiệu đếm (Xd) thì mạch sẽ chuyển đến trạng thái kế tiếp - Sau Md tín hiệu vào Xd thì mạch lại quay trở về trạng thái xuất phát ban

đầu

- Tín hiệu ra của bộ đếm chỉ xuất hiện (Y = 1) duy nhất trong trường hợp:bộ đếm đang ở trạng thái Md-1 và có tín hiệu vào Xd Khi đó bộ đếm sẽchuyển về trạng thái 0.

1.2 Các bước thiết kế bộ đếm

- Bước 1: Vẽ đồ hình trạng thái.

- Bước 2: Xác định số FF của bộ đếm Mã hoá trạng thái theo mã yêu cầu.- Bước 3: Xác định hệ phương trình hàm ra, hàm kích và tối thiểu hoá - Bước 4: Vẽ sơ đồ.

1.3 Ứng dụng của bộ đếm

- Ứng dụng thực tế trên các băng chuyền sản xuất, bộ đếm được sử dụng

để theo dõi số lượng sản phẩm được sản xuất, lưu lượng vật liệu, và quảnlý quy trình sản xuất.

- Ngoài ra, bộ đếm còn được sử dụng trong lĩnh vực khác như âm nhạc

làm bộ đếm nhịp, điều khiển giao thông (đèn giao thông thông minh),thiết bị đo, hệ thống thông tin quản lý,…

2 Tổng quan

2.1 Yêu cầu đề bài

- Thiết kế bộ đếm nhị phân.- Bộ đếm giảm dần (bộ đếm nghịch).- Hệ số đếm Kd = 16.

2.2 Ý tưởng cấu tạo mạch

- Vì Kd = 16 Cần 4 Flip Flop- Sử dụng JK-Flip Flop

- Dùng bảng hàm kích và bảng Karnaugh để xác định J, K.- Sử dụng các thiết bị để biểu diễn mạch: LOGICPROBE, LOGICSTATE, 7473, AND GENERATORS: DCLOCK TERMINALS: GROUND, POWER

J3 = Q 0 Q 1 Q 2 K3 = Q 0 Q 1 Q 2

Hàm Logic của các J,K

- J0 = K0 = 1- J1 = K1 = Q 0

- Số 14:

- Số 13:

- Số 12:

- Số 11:

- Số 10:

- Số 9:

- Số 8:

- Số 7:

- Số 6:

- Số 5:

- Số 4:

- Số 3:

- Số 2:

- Số 1:

- Số 0: