BẢNG KÍCH THÍCHHàm kích và sơ đồ chức năng bộ đếm Xác định hàm J và K Để chuyển đổi trạng thái từ hiện tại sang trạng thái kế tiếp, chúng ta cần xác định các giá trị J và K cho mỗi FF..
Trang 1KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
o0o TIỂU LUẬN HỌC PHẦN ĐIỆN TỬ SỐ
ĐỀ SỐ 2
Giảng viên hướng dẫn: Đinh Văn Tuấn
Họ và tên: Cao Minh Tuấn
Mã sinh viên: 22810540083
Lớp: D17DT&KTMT1
Trang 2LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan đề tài tiểu luận số 2 do cá nhân Cao Minh Tuấn nghiên cứu và thực hiện
Em đã kiểm tra dữ liệu theo quy định hiện hành
Kết quả bài làm của đề tài số 2 là trung thực và không sao chép từ bất kỳ bài tập của người khác
Các tài liệu được sử dụng trong tiểu luận có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng
Sinh viên thực hiện
Cao Minh Tuấn
Trang 3MỤC LỤC
Câu 1: 4
Câu 2: 7
Câu 3: 11
TÀI LIỆU THAM KHẢO……….17
Trang 4CÂU 1: THIẾT KẾ BỘ GIẢI MÃ LED 7 THANH LOẠI CATOT CHUNG THÔNG QUA CÁC PHẦN TỬ LOGIC CƠ BẢN TỐI ĐA 2 ĐẦU VÀO.
1 Bảng chức năng
Để thiết kế bộ giải mã LED 7 thanh loại Catot chung, ta cần xây dựng mạch logic chuyển đổi mã nhị phân (BCD - Binary-Coded Decimal) sang mã hiển thị trên LED 7 đoạn LED 7 đoạn bao gồm 7 thanh, mỗi thanh được đặt tên từ a đến g Mỗi thanh tương ứng với một chân của LED và sẽ sáng nếu nhận giá trị logic thấp (0) trong loại Catot chung
Ta có bảng chức năng:
2 Hàm tối giản
Sử dụng các cổng logic cơ bản (AND, OR, NOT) với tối đa 2 đầu vào, ta có thể biểu diễn mỗi thanh LED bằng một hàm logic tối giản Để đơn giản hóa, ta sử dụng bìa Karnaugh cho từng đầu ra
Trang 7Câu 2: Trình bày thiết kế bộ đếm nối tiếp, đếm tăng, đếm 16 trạng thái sử dụng JKFF.
- Yêu cầu: Biện luận tìm ra số FF cần dùng, giản đồ trạng thái bộ đếm, hàm kích và sơ đồ chức năng bộ đếm
Số FF cần dùng
Một bộ đếm 16 trạng thái yêu cầu 4 Flip-Flop (FF) vì 24=16,24=16 Các Flip-Flop này sẽ được kết nối theo dạng nối tiếp (cascaded)
để tạo ra bộ đếm
Giản đồ trạng thái
Trang 8BẢNG KÍCH THÍCH
Hàm kích và sơ đồ chức năng bộ đếm
Xác định hàm J và K
Để chuyển đổi trạng thái từ hiện tại sang trạng thái kế tiếp, chúng ta cần xác định các giá trị J và K cho mỗi FF Với JKFF:
J = K = 1 khi cần thay đổi trạng thái của FF
J = 0 và K = 1 khi cần reset FF về 0
J = 1 và K = 0 khi cần set FF về 1
J = K = 0 khi không thay đổi trạng thái của FF
Dựa vào giản đồ trạng thái, ta xác định các hàm J và K cho mỗi FF:
1 Flip-Flop Q0:
Q0 là bit ít quan trọng nhất (LSB), luôn chuyển đổi trạng thái từ
1 thành 0 và từ 0 thành 1 trong mỗi xung clock, nên:
Trang 9 𝐽0=1
𝐾0=1
2 Flip-Flop Q1:
Q1 chỉ thay đổi trạng thái khi Q0 chuyển từ 0 thành 1, nên:
𝐽1=Q0
.𝐾1=Q0
3 Flip-Flop Q2:
Q2 chỉ thay đổi trạng thái khi Q1 chuyển từ 0 thành 1, và điều này chỉ xảy ra khi Q0 và Q1 đều là 1 (giảm đi một):
𝐽2 =Q1⋅Q0
𝐾2=Q1⋅Q0
4 Flip-Flop Q3:
Q3 chỉ thay đổi trạng thái khi Q2 chuyển từ 0 thành 1, và điều này chỉ xảy ra khi Q0, Q1 và Q2 đều là 1 (giảm đi một):
𝐽3=Q2⋅Q1⋅Q0
𝐾3= Q2⋅Q1⋅Q0
Sơ đồ chức năng:
Trang 10Câu 3 Trình bày thiết kế một bộ mạch số tích hợp, kết hợp bộ đếm và bộ giải
mã ở trên Trong đó bộ tạo xung vuông có thể sử dụng nguyên lý IC NE555 hoặc mạch tạo xung bất kỳ nào với tần số 1Hz 10 trạng thái của bộ đếm 0000 đến 1001 tương ứng với led 7 thanh hiển thị từ 0 đến 9, 6 trạng thái còn lại của bộ đếm có thể hiển thị vất kỳ trên led 7 thanh.
Trang 111.Bộ tạo xung vuông (1Hz):
Sử dụng mạch tạo xung vuông với tần số 1Hz, có thể sử dụng nguyên lý IC NE555 hoặc mạch tạo xung khác Bộ tạo xung này sẽ cung cấp xung đồng hồ cho bộ đệm
Chức Năng Chính:
NE555 là một bộ tạo xung đơn với khả năng tạo ra xung vuông ở đầu ra với tần số và chu kỳ có thể được điều chỉnh
Nó được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng như đồng hồ điện tử, bộ đếm, điều khiển động cơ, và các mạch tạo nhịp nhắc nhở
Cấu Trúc Chân:
NE555 có 8 chân, trong đó:
Chân 1 (GND) là chân mát
Chân 4 (RESET) được sử dụng để đặt lại IC
Chân 8 (VCC) được sử dụng để cung cấp nguồn điện dương
Các chân còn lại được sử dụng cho các chức năng đầu vào và đầu ra của IC
Nguyên Lý Hoạt Động NE555 :
NE555 hoạt động nhờ vào một bộ ngắt đóng, bao gồm hai transistor và một số điện trở và điện tụ
Khi được cấp điện, nó sẽ bắt đầu tạo ra xung vuông ở chân ra (chân 3)
Trang 12Thời gian tạo xung vuông được xác định bởi các giá trị của các linh kiện ngoại vi, bao gồm điện trở và điện tụ được kết nối với IC
Bộ tạo xung này sẽ cung cấp xung đồng hồ cho bộ đếm, giúp nó đếm từ 0000 đến 1001 với tần số 1Hz
2.Bộ đếm:
Sử dụng bộ đếm để đếm từ 0000 đến 1001 Ở đây là bộ đếm 74LS90
Chân số 14:
Là chân nhận tín hiệu xung đầu vào cho bộ đếm
Mỗi xung của NE555 sẽ kích hoạt bộ đếm, khiến nó chuyển đổi sang trạng thái tiếp theo
Chân R nối đất
RST là tín hiệu đặc biệt để đặt lại bộ đếm về trạng thái ban đầu (trạng thái 0)
Nếu được kích hoạt, bộ đếm sẽ trở về trạng thái 0 ngay lập tức
Với mỗi xung của tín hiệu CLK, bộ đếm sẽ chuyển đổi sang một trạng thái mới
và đèn LED sẽ được cập nhật để hiển thị giá trị đếm mới tương ứng Điều này sẽ tiếp tục cho đến khi bộ đếm đạt được giá trị cao nhất (9 trong trường hợp này), sau đó nó sẽ trở về lại trạng thái ban đầu và lặp lại quá trình này
Trang 133.Bộ giải mã LED 7 đoạn:
Sử dụng bộ giải mã đã thiết kế trước đó để chuyển đổi trạng thái đếm thành tín hiệu kích hoạt cho LED 7 đoạn mã 74LS48
- Các chân A, B, C, D sẽ kết nối vào ngõ ra Qa, Qb, Qc, Qd của bộ đếm IC
74LS90
- Các chân a, b, c, d, e, g kết nối ra chân LED 7 thanh
- Các chân LT, BI/RBO, RBI nối lên nguồn
4 LED 7 đoạn:
Kết nối LED 7 đoạn với bộ giải mã để hiển thị các số từ 0 đến 9 tương ứng với
10 trạng thái của bộ đếm
Sơ đồ kết nối:
Trang 14Tổng quan về kết nối:
Bộ tạo xung vuông tạo ra xung đồng hồ với tần số 1Hz Xung này được sử dụng làm xung đồng hồ cho bộ đếm 74LS90 Bộ đếm đếm từ 0000 đến 1001 với mỗi xung đồng hồ Các trạng thái của bộ đếm được chuyển đổi thành tín hiệu kích hoạt cho LED 7 đoạn thông qua bộ giải mã LED 7 đoạn, và các số tương ứng hiển thị trên LED 7 đoạn cathode
Số 0:
Số 1:
Số 2:
Trang 15Số 3:
Số 4:
Số 5:
Số 6:
Trang 16Số 7:
Số 8:
Số 9:
Trang 17-Hết -TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Giáo trình điện tử số
[2] IC 555 là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động IC 555 – Mescu.vn
[3] Nguyễn Hữu Phương – Kỹ Thuật Số
