Báo cáo thực hành buổi 5 nhập môn mạch số uit

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN - - BÁO CÁO THỰC HÀNH BUỔI MÔN: NHẬP MÔN MẠCH SỐ Bài 5: THIẾT KẾ MẠCH HIỂN THỊ SỐ BCD 1.1 Mục tiêu Sinh viên thực mạch số liên quan đến LED đoạn mạch hiển thị số BCD có chữ số lên LED đoạn mạch so sách hai số có hiển thị lên LED đoạn Sinh viên dựa vào thiết kế mạch giải mã LED đoạn lab 5, tiếp đóng gói mạch giải mã thành symbol để sử dụng có mạch Trong Lab này, ta sử dụng switch Kit DE2 ngõ vào mạch sử dụng LED đoạn LED đơn ngõ mạch Để làm tốt Lab 6, sinh viên cần phải nắm trước nhà cách thiết kế, biên dịch mô mạch điện đơn giản Quartus II 1.2 Nội dung thực hành Sử dụng mạch giải mã LED đoạn số mạch Comparator, mạch A mạch Mux2-1 để thực mạch hiển thị số BCD có hai chữ số (từ đến 15) Hiển thị số hàng chục lên HEX1 hàng đơn vị lên HEX0 1.2.1 Thiết kế mạch hiển thị số BCD có chữ số 1) Tạo project Quartus mới, đặt tên: E/lab5/lab5_10520622 2) Thiết kế mạch theo yêu cầu đề Chú ý việc thiết kế mạch hiển thị số BCD có hai chữ số thực mạch sau: Trong đó: Mạch dồn kênh MUX2-1 dựa vào đầu z mạch Comparator để chọn kênh v3v2v1v0 m2m1m0  Thiết kế mạch dồn kênh MUX2-1: Set = => Y = a0 Set = => Y = a1 + Bảng thật mạch dồn kênh MUX2-1: Set Z 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 + Thiết kế mạch: + Đóng gói mạch: Mạch Comparator để kiểm tra số lớn 9:  Nếu số nhỏ mạch chọn chọn cổng số tức v3v2v1v0 đưa HEX0 để hiển thị lên d0, d1 hiển thị số  Nếu số lớn d1 hiển thị số 1, d0 hiển thị số m2m1m0 từ Circuit A  Thiết kế mạch Comparator: Nếu số nhỏ mạch chọn cổng a0 => z = Nếu số lớn mạch chọn cổng a1 => z = + Bảng thật mạch Comparator: v3 v2 v1 v0 z 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 + Thiết kế mạch: + Đóng gói mạch: Mạch Circuit A hoạt động theo bảng sau: v3v2v1v0 1010 (số 10) 1011 (số 11) 1100 (số 12) 1101 (số 13) m2m1m0 000 (số d0 số d1) 001 010 011 1110 (số 14) 1111 (số 15)  Thiết kế mạch Circuit A: 100 101 + Bảng thật mạch Circuit A: v2 v1 v0 m2 m1 m0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 + Thiết kế mạch: + Đóng gói mạch:  Mạch led đoạn đóng gói: 3) Thiết kế mạch hiển thị số BCD, Gán pin cho mạch Bảng thật mạch hiển thị số BCD: v3 v2 v1 v0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 HE HE HE HE HE HE HE HE HE HE HE HE HE HE X0 X0 X0 X0 X0 X0 X0 X1 X1 X1 X1 X1 X1 X1[ [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [0] [1] [2] [3] [4] [5] 6] 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 10 1 1 0 0 0 1 Hoạt động mạch: - Đầu vào v3,v2,v1,v0 Đầu led đoạn hiển thị HEX0 HEX1 HEX1 hàng chục, HEX0 hàng đơn vị - Mạch Comparator dựa vào đầu vào v3v2v1v0 z Nếu số nhỏ (1001) cho z = 0, số lớn (1001) cho z = - Mạch Circuit A dựa vào đầu vào v3v2v1v0 m2m1m0 theo bảng sau: - - v3v2v1v0 m2m1m0 1010 (số 10) 000 1011 (số 11) 001 1100 (số 12) 010 1101 (số 13) 011 1110 (số 14) 100 1111 (số 15) 101 Mạch mux2-1 dựa vào set để chọn đầu theo giá trị đầu vào đầu vào Nếu set đầu giá trị đầu vào 1, set đầu giá trị đầu vào (set = z) Do mạch có ngun lí hoạt động nên hoạt động toàn mạch là: + v3v2v1v0 hiển thị số từ đến (từ 0000 đến 1001) z = 0, nên mux2-1 chọn đầu giá trị đầu vào Do đầu vào HEX1 0000 nên HEX1 hiển thị số 0, đầu vào HEX0 v3v2v1v0 nên HEX0 hiển thị số từ đến (0000 đến 1001) Vì mạch hiển thị 00 đến 09 + v3v2v1v0 hiển thị số lớn (từ 1010 đến 1111) z = 1, nên mux2-1 chọn đầu giá trị đầu vào Do đầu vào HEX1 0001 nên HEX1 hiển thị số 1, đầu vào HEX0 0m2m1m0, mà m2m1m0 đầu mạch Circuit A hiển thị từ 000 đến 100, đầu vào HEX0 0000 đến 0100 nên HEX0 hiển thị từ đến Vì mạch hiển 10 đến 15 4) Biên dịch để phân tích, tổng hợp tạo file sof 11 5) Mơ mạch Wareform 12 - Nhìn vào kết wareform thấy với bảng thật + Khi v3v2v1v0 (SW[3:0]) từ 0000 đến 1001 HEX0 hiển thị từ đến 9, HEX1 hiển thị + Khi v3v2v1v0 (SW[3:0]) từ 1010 đến 1111 HEX0 hiển thị từ đến 5, HEX1 hiển thị 13 ... mô mạch điện đơn giản Quartus II 1.2 Nội dung thực hành Sử dụng mạch giải mã LED đoạn số mạch Comparator, mạch A mạch Mux2-1 để thực mạch hiển thị số BCD có hai chữ số (từ đến 15) Hiển thị số. .. kế mạch: + Đóng gói mạch: Mạch Circuit A hoạt động theo bảng sau: v3v2v1v0 1010 (số 10) 1011 (số 11) 1100 (số 12) 1101 (số 13) m2m1m0 000 (số d0 số d1) 001 010 011 1110 (số 14) 1111 (số 15) ... Thiết kế mạch hiển thị số BCD có chữ số 1) Tạo project Quartus mới, đặt tên: E/lab5/lab5_1 052 0622 2) Thiết kế mạch theo yêu cầu đề Chú ý việc thiết kế mạch hiển thị số BCD có hai chữ số thực mạch