Sơđồ chđn của vi mạch năy được cho trín hình vẽ sau:
Đđy lă một vi mạch MSI (Medium Scale Integrated) được cấu tạo từ khoảng 55 cổng với sơđồ
Từđồ thị thời gian chúng ta thấy bộđếm 74LS193 cĩ câc chếđộ hoạt động sau đđy: xĩa bộđếm (Clear), nhập dữ liệu văo bộ đếm (Load), đếm lín (Count Up) vă đếm xuống (Count Down), tùy theo sựđiều khiển của câc ngõ văo vi mạch:
• CLEAR : ngõ văo xĩa bộđếm về 0000.
• LOAD : ngõ văo cho phĩp nhập dữ liệu văo bộđếm.
• A, B, C, D : câc ngõ văo dữ liệu.
• COUNT UP : ngõ văo nhận xung cho phĩp đếm lín, kích khởi sườn lín.
• COUNT DOWN : ngõ văo nhận xung cho phĩp đếm xuống, kích khởi sườn lín.
• QA, QB, QC, QD : câc ngõ ra bộđếm.
• CARRY vă BORROW : câc ngõ ra năy cho phĩp người thiết kế cĩ thể ghĩp nối tầng nhiều vi mạch 74LS193 với nhau để thực hiện câc mạch đếm với số lượng lớn hơn. Chẳng hạn: 1 vi mạch 74LS193 cĩ thể thực hiện bộđếm 4 bít tương ứng 16 (= 24) trạng thâi phđn biệt, ghĩp nối tầng 2 vi mạch đếm 4 bít 74LS193 bằng câch sử dụng câc ngõ ra CARRY hoặc BORROW cĩ thể thực hiện mạch đếm 8 bít với số lượng trạng thâi đếm lă 16x16 = 256 (= 28) trạng thâi phđn biệt, tất nhiín cĩ thể thực hiện hoặc đếm lín hoặc đếm xuống (CARRY cho đếm lín vă BORROW cho đếm xuống).
a. Hoạt động đếm lín:
• Cấp nguồn cho mạch.
• Xĩa bộđếm về khơng.
• Dùng mây phât sĩng cấp tín hiệu xung vuơng cĩ tần số 1 Hz văo ngõ văo UP của bộđếm vă quan sât hoạt động đếm lín của vi mạch (nội dung bộđếm thay đổi từ 0000 → 1111).
• Chú ý quan sât trạng thâi của câc ngõ ra CARRY vă BORROW. Hêy cho biết câc ngõ ra năy thay đổi trạng thâi tại thời điểm năo?
• Tăng tần số ngõ văo xung đếm của mây phât sĩng để tăng tốc độđếm.
b. Hoạt động đếm xuống:
Khảo sât hoạt động đếm xuống hoăn toăn tương tự như phần a bằng câch cấp nguồn xung clock tần số 1 Hz từ mây phât sĩng văo ngõ văo DOWN của vi mạch.
Lưu ý: ngõ văo UP để trống.
c. Nhập dữ liệu văo bộđếm:
Trong phần năy chúng ta sẽ sử dụng ngõ văo LOAD vă câc cơng tắc A, B, C, D ở khối INPUT SIGNALS để nhập dữ liệu ban đầu cho bộđếm (nội dung ban đầu của bộđếm).
• Đưa ngõ văo LOAD xuống mức 0 vă sử dụng câc cơng tắc A, B, C, D để nhập dữ liệu ban đầu 0011 cho bộđếm (D=0, C=0, B=1, A=1). Trạng thâi câc ngõ ra của bộđếm QD, QC, QB, QA lúc năy bằng bao nhiíu ?
• Vẫn giữ ngõ văo LOAD ở mức ‘0’, cấp xung clock tần số 1 Hz văo ngõ văo UP, nội dung bộđếm cĩ thay đổi theo xung clock khơng?
• Đưa ngõ văo LOAD lín mức ‘1’ để chuyển sang hoạt động đếm. Lúc năy mạch sẽ thực hiện đếm lín bắt đầu từ giâ trị 0011 (3 thập phđn).
• Trong khi đang đếm lín hêy thử kiểm tra tâc dụng của câc ngõ văo LOAD vă CLEAR bằng câch cấp mức logic tích cực tương ứng đối với từng ngõ văo.
• Hoăn toăn tương tự: sinh viín cĩ thể thay đổi dữ liệu nhập văo bộ đếm bằng câc giâ trị
tùy ý vă tiến hănh khảo sât hoạt động đếm xuống tương tự nhưđê lăm đối với đếm lín.
d. Ứng dụng bộđếm để xđy dựng mạch định thời
Chúng ta cĩ thể ứng dụng bộđếm để xâc định một khoảng thời gian, đĩ gọi lă hoạt động định thời gian, hay gọi tắt lă hoạt động định thời hay chỉđơn giản lă định thời.
Hoạt động đếm xuống vă đếm lín của câc vi mạch đếm, chẳng hạn 74LS193, cĩ thể được ứng dụng đểđịnh câc khoảng thời gian. Đểđơn giản trong phần năy chúng ta thử xĩt ứng dụng của hoạt
động đếm xuống trong việc định thời sự kiện.
Chẳng hạn muốn lăm trễ một khoảng thời gian lă 10s chúng ta cĩ thể cho bộ đếm bắt đầu đếm ngược (đếm xuống) từ giâ trị thập phđn lă 10 (1010 nhị phđn) đến 0 (0000 nhị phđn) với tần số xung nhịp ở ngõ văo DOWN lă 1 Hz, tương ứng với chu kỳ xung nhịp lă 1s. Khi bộđếm đạt đến giâ trị
00002 nghĩa lă đê đếm được 10 trạng thâi vă sẽ tương ứng 10 xung nhịp clock đê tâc động ở ngõ văo với chu kỳ mỗi xung lă 1s, lúc năy ngõ ra BORROW sẽ chuyển từ mức logic ‘1’ xuống mức văo với chu kỳ mỗi xung lă 1s, lúc năy ngõ ra BORROW sẽ chuyển từ mức logic ‘1’ xuống mức logic ‘0’, đđy chính lă dấu hiệu nhận biết khoảng thời gian 10sđê trơi qua tính từ lúc bắt đầu tâc
động xung đếm ở đầu văo xung nhịp. Tín hiệu xung mức 0 ở ngõ ra BORROW cĩ thể được sử
dụng để kích khởi cho một mạch điện tử năo đĩ hoạt động.
Phần thí nghiệm: Sử dụng vi mạch 74LS193 thực hiện câc cơng việc sau:
• Nhập dữ liệu thích hợp đểđịnh thời câc khoảng thời gian lă 5s, 6s, 12s, 15s.
• Nếu ứng dụng hoạt động đếm lín đểđịnh thời cần sử dụng ngõ ra CARRY lăm dấu hiệu nhận biết. Hêy tính tôn câc giâ trị cần nhập cho bộđếm để định thời được câc khoảng thời gian 5s, 10s, 15s vă kiểm chứng lại bằng thí nghiệm ?
3. Khảo sât mạch so sânh 4 bít (74LS85)
Khối mạch thực hiện: 4 BIT COMPARATOR
Vi mạch 74LS85 thực hiện so sânh 2 số nhị phđn 4 bít A (A3A2A1A0) vă B (B3B2B1B0) theo mê nhị phđn 8421 về mặt độ lớn (4-BIT MAGNITUDE COMPARATOR). Sơ đồ chđn vă bảng trạng