Kỹ thuật điện tử số chương 3 mặt đệm và thanh ghi

1 I. Mạch đếm và chia tần số:  Bộ đếm được dùng để đếm xung  Bộ đếm được gọi là module n nếu nó có thể đếm được n xung: từ 0 đến n-1  Có 2 loại bộ đếm:  Bộ đếm không đồng bộ: không đồng thời đưa tín hiệu đếm vào các đầu vào của các Flip Flop (FF)  Bộ đếm đồng bộ: có xung đếm đồng thời đưa vào tất cả các FF của bộ đếm 2 1.1. Mạch đếm lên nhị phân 3 bit 1. Mạch đếm không đồng bộ: 3 Trạng thái ban đầu C K Q 2 Q 1 Q 0 0 0 0 0 1 0 0 1 2 0 1 0 3 0 1 1 4 1 0 0 5 1 0 1 6 1 1 0 7 1 1 1 8 0 0 0 Khi các FF được sử dụng tác động theo cạnh lên của Ck Mạch đếm lên được kết nối như sau : - Xung C k tác động vào tầng đầu tiên bình thường - Ngõ ra của tầng trước nối đến Ck của tầng kế cận. Q Dạng sóng ngõ ra : 4 1.2. Mạch đếm xuống nhị phân 3 bit 5 Trạng thái ban đầu C K Q 2 Q 1 Q 0 T P 0 0 0 0 0 1 1 1 1 7 2 1 1 0 6 3 1 0 1 5 4 1 0 0 4 5 0 1 1 3 6 0 1 0 2 7 0 0 1 1 8 0 0 0 0 Dạng sóng ngõ ra : CK Q0 Q1 Q2 Khi các FF tác động theo cạnh lên của Ck Mạch đếm xuống được kết nối như sau: - Xung Ck tác động vào tầng đầu tiên bình thường - Ngõ ra Q của tầng trước nối đến Ck của tầng kế. 6 Ví dụ : Xây dựng mạch đếm lên- xuống 3 bit tác dụng theo cạnh xuống của xung đồng hồ giải: Sơ đồ khối: Quy ước: C =1 mạch đếm lên C =0 mạch đếm xuống 7 Thiết lập hàm số: Khi mạch thực hiện đếm lên : Q 0 nối với Ck 1 và C = 1 Ck 1 = Q 0 .C (1) 0 Q Khi mạch thực hiện đếm xuống : nối với Ck 1 và C = 0 (2)  Ck 1 = 0 Q C Q CK Q CLR T FF1 Q CK Q CLR T FF0 Q CK Q CLR T FF2 Q0 Q1 Q2 "1" CLR C 8 1.3. Một số mạch đếm lên-xuống không đồng bộ: a)Mạch đếm lên mod 7 dùng T-FF: (C K tác động cạnh lên, Pre và Cl tác động mức thấp) Giả sử trạng thái ban đầu là Q 2 = Q 1 = Q 0 = 0. Trạng thái cần xóa để đưa về trạng thái ban đầu “000” CK Q 2 Q 1 Q 0 0 0 0 0 1 0 0 1 2 0 1 0 3 0 1 1 4 1 0 0 5 1 0 1 6 1 1 0 7 1 1 1 9 2 1 0 Cl Q Q Q= Nhận xét: tại lần đếm thứ 7 có Q 2 =Q 1 =Q 0 =1 và đây chính là trạng thái cần xóa tất cả các FF về 0. Do giả thiết ngõ vào Cl của các FF tác dụng mức thấp ta có: Q 2 Q 1 Q 0 Cl 1 1 1 0  10 Dạng tín hiệu: [...]... trữ thông tin, nhưng thanh ghi có chức năng dịch chuyển thông tin Do đó, thanh ghi có thể sử dụng làm bộ nhớ, nhưng bộ nhớ không thể làm được thanh ghi 20 * Một số dạng ký hiệu của thanh ghi:  Vào nối tiếp ra nối tiếp  Vào nối tiếp ra song song  Vào song song ra nối tiếp  Vào song song ra song song 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 21 Thanh ghi vào nối tiếp ra song... trúc: CK 1 2 3 4 5 6 1 0 Din Dạng tín hiệu Q0 1 1 1 1 1 0 1 0 Q1 0 0 1 0 Q2 0 0 0 1 0 Q3 0 0 0 0 1 1 0 22 3 Thanh ghi vào nối tiếp ra song song dịch chuyển trái: Cấu trúc: Dạng tín hiệu 23 4 Thanh ghi vào song song ra song song: 24  Bảng số liệu khảo sát: 25 III Giới thiệu IC: 1 Bộ đếm Mod 10(BCD) và Mod 16: 60A SN54/74LS1 61A SN54/74LS1 62A SN54/74LS1 63A 26 2 Bộ đếm vòng Jonhson 10 bit: 13 14 15 74HC/HCT4017... 15 74HC/HCT4017 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 CP1 CP0 MR 3 2 4 7 10 1 5 Q7 Q8 Q9 Q5-9 6 9 11 12 CTRDIV10/ DEC 14 & 13 15 + 0 1 2 3 CT=0 4 5 6 7 8 9 CT >=5 3 2 4 7 10 1 5 6 9 11 12 27 3 Thanh ghi vào nối tiếp, ra song song: Order Number 54LS164DMQB, 54LS164FMQB, 54LS164LMQB, DM54LS164J, DM54LS164W, DM74LS164M or DM74LS164N See NS Package Number E20A, J14A, M14A or W14B 28 4 Thanh ghi vào song song, ra song song:... trạng thái từ 0 – 1 và từ 1 – 0 khi có Vậy J2 = K2 = Q0.Q1 16 17 3 Mạch đếm vòng (Ring counter): Cấu trúc: Dạng tín hiệu 18 4 Mạch đếm Jonhson (vòng xoắn): Cấu trúc: Dạng tín hiệu CK 1 2 3 4 5 6 7 f Q2 f/6 Q1 f/6 Q0 f/6 19 I Thanh ghi: Khái niệm:  Thanh ghi có cấu tạo gồm các FF nối với nhau  Chức năng:   Để lưu trữ tạm thời thông tin Dịch chuyển thông tin  Lưu ý: cả thanh ghi và bộ nhớ đều dùng... 0 1 0 1 0 1 0 1 Số đếm 7 6 5 4 3 2 1 0 7 14 15 2 Mạch đếm đồng bộ: Xây dựng mạch đếm lên đồng bộ 3 bit với Ck tác động cạnh xuống Khảo sát bảng trạng thái: Nhận xét: Q0 đổi trạng thái từ 0 – 1 và từ 1 – 0 khi có CK Q2Q1Q0 0 0 0 0 1 0 0 1 2 0 1 0 3 0 1 1 4 1 0 0 Ck và khi Q0 = 1, vậy J1 = K1 = Q0 5 1 0 1 Q2 đổi trạng thái từ 0 – 1 và từ 1 – 0 khi có 6 1 1 0 7 1 1 1 Ck và khi Q0 = 1 và Q1 = 1 8 0 0 0... biểu thức cho ngõ điều khiển Cl: Q3Q2Q1Q0 CLR 1 0 1 0  Cl = Q3Q1 1 13 c) Mạch đếm xuống mod 8 dùng JK-FF: (CK tác động cạnh xuống, Pre và Cl tác động mức thấp)  Giả sử dùng FF JK có đầu vào PR (PRESET: thiết lập trước) tích cực ở mức thấp  Nếu PR = 0 thì q = 1  Đầu tiên cho PR = 0 thì q1q2q3 = 111  Sau đó cho PR = 1, hệ hoạt động bình thường xung 0 1 2 3 4 5 6 7 8 q 3 q2 q 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1...b) Mạch đếm lên mod 10 dùng JK-FF: (CK tác động cạnh lên, Pre và Cl tác động mức cao) Ta giả sử trạng thái ban đầu Q3Q2Q1Q0 = 0000 Vậy với mạch đếm Mod 10 sẽ thực hiện đếm 10 trạng thái từ 0000  1010 Tại thời điểm trạng thái 1010 sẽ bị xóa để đưa về trạng thái ban đầu 0000 11 CK Q3Q2Q1 Q0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1 10 . 3 4 5 6 7 f f/6 f/6 f/6 20 II. Thanh ghi: 1. Khái niệm:  Thanh ghi có cấu tạo gồm các FF nối với nhau  Chức năng:  Để lưu trữ tạm thời thông tin  Dịch chuyển thông tin  Lưu ý: cả thanh ghi. thanh ghi và bộ nhớ đều dùng để lưu trữ thông tin, nhưng thanh ghi có chức năng dịch chuyển thông tin. Do đó, thanh ghi có thể sử dụng làm bộ nhớ, nhưng bộ nhớ không thể làm được thanh ghi. . 0 – 1 và từ 1 – 0 khi có C k và khi Q 0 = 1, vậy J 1 = K 1 = Q 0 Q 2 đổi trạng thái từ 0 – 1 và từ 1 – 0 khi có C k và khi Q 0 = 1 và Q 1 = 1. Vậy J 2 = K 2 = Q 0 .Q 1 17 18 3. Mạch