CHƯƠNG 4: FLIP FLOP VÀ CÁC MẠCH ỨNG DỤNG
4.4.6. Một số vi mạch đếm thường gặp
a) IC4029
Cấu trúc IC4029 như hình 4.48.
Trong đó:
A, B, C, D là các bit đặt giá trị đếm mong muốn. Việc đặt các giá trị tại đây có được IC sử dụng hay không là còn do chân CL có đặt ở mức tích cực hay không, nếu CL luôn luôn ở mức không tích cực thì IC đếm sẽ đếm bình thường theo loại mã được đặt mà không quan tâm đến giá trị đặt.
QA, QB, QC, QD: là các đầu ra.
PE: preset enable: là chân cho phép đặt trạng thái đếm, khi CL ở mức tích cực của nó thì IC đếm sẽ tự động đưa về giá trị đã được đặt ở các chân đầu vào
CK: clock : Chân nhận tín hiệu đầu vào.
PE: Là chân cho phép điều khiển.
CO: Là chân điều khiển trạng thái đếm cuối của IC, khi IC đếm về giá trị cuối cùng thì chân này sẽ phát ra tín hiệu báo cho CL biết để điều khiển đưa IC về giá trị đã đặt.
Hình 4.48. Sơ đồ chân IC 4029
B/D (binary/ decimal): là chân đặt hệ đếm cho IC. Nếu B/D1 thì IC sẽ đếm theo hệ nhị phân còn B/D1 thì IC sẽ tiến hành đếm theo hệ thập phân.
D
U/ (up/down): là chân điều khiển chiều đếm của IC. Nếu U/D1 thì IC đếm lên còn 0
D
U/ thì đếm xuống.
Ưu điểm của loại IC này là ta có thể sử dụng với nhiều mục đích đếm khác nhau, làm việc tin cậy. Tuy nhiên, IC này vẫn còn hạn chế ở các loại hệ đếm mà nó thực hiện được vẫn còn ít và đặc biệt là các giá trị đặt tại các chân A,B,C,D là không thể thay đổi được vì vậy ta chỉ có thể đặt được một giá trị đếm mà thôi. Hạn chế này có thể khắc phục được khi ta thay đổi các giá trị đầu vào bằng việc sử dụng thêm các cổng logic để khống chế, làm được điều này giúp ích rất nhiều trong việc tối thiểu và đơn giản hoá mạch một cách tốt nhất.
b) IC 4520
Cấu trúc IC4520 như hình 4.49.
IC 4520 là IC đếm 4 bit có chứa hai bộ đếm riêng biệt trong một vỏ IC. IC này chỉ thực hiện việc đếm lên.
Trong đó:
CP0 là đầu vào của xung dương.
CP1 là đầu vào của xung âm.
MR (master reset): là chân thực hiện nhiệm vụ xoá trạng thái đếm của IC và đưa IC về trạng thái ban đầu
khi mà chưa có xung vào.
Trong một bộ đếm thì tại một thời điểm IC chỉ làm việc với một loại xung. Do đó nếu một chân CP được nối với xung đầu vào thì chân còn lại phải bị treo (không được ở mức tích cực của nó).
Hình 4.49. Sơ đồ chân IC 4520
Việc kết nối hai bộ đếm lại với nhau được ứng dụng trong việc chia tần số vì đặc điểm của IC này là chỉ đếm lên.
c) IC 74LS190
Sơ đồ chân của 74LS190 như hình 4.50:
Chức năng của từng chân như sau:
+Vcc là chân cấp nguồn 5V.
+GND là chân cấp nguồn Mass.
+Q0 đến Q3 là đầu ra của bộ đếm mã BCD.
+CP là ngõ vào cấp xung Clock cho mạch đếm.
+E là ngõ vào cho tích cực luôn đặt ở logic 0.
+D/U (down/ up): là chân điều khiển chiều
đếm của IC. Nếu D/U0 thì IC đếm lên còn D/U1 thì đếm xuống.
+PL là ngõ đầu vào thiết lập trạng thái cho mạch đếm : PL =0 thì Qi = Di (i = 0,1,2,3).
+D0 đến D3 là các đầu vào cho dữ liệu.
+TC và RCO là 2 ngõ ra dùng để kết nối liên tầng giữa 2 con 74LS190.
Để IC này đếm đúng hoặc chạy đúng thì phải cần chú ý đặt mức đúng cho các chân đầu vào.
Hình 4.50. Sơ đồ chân IC 74LS190
BÀI TẬP CHƯƠNG 4
Bài 4.1: Khảo sát các IC: 4520, 74LS90, 74LS190, 74LS192, 4029, 7476, 74112, 4013, 74LS164,…
Bài 4.2: Cho FF-D có RESET = ‘0’, Ck tác động ở cạnh xuống (Ck). Hãy thiết kế mạch quảng cáo 5 đèn trong các trường hợp sau:
a) Các đèn sáng dần từ trái sang phải rồi tắt dần.
b) Các đèn sáng dần từ trái sang phải rồi tắt hết một lượt c) Các đèn sáng tối xen kẽ nhau.
Bài 4.3: Cho FF-D có RESET = ‘1’, Ck tác động ở cạnh lên (Ck). Hãy thiết kế mạch quảng cáo 5 đèn trong các trường hợp sau:
a) Các đèn sáng dần từ trái sang phải rồi tắt dần.
b) Các đèn sáng dần từ trái sang phải rồi tắt hết một lượt c) Các đèn sáng tối xen kẽ nhau.
Bài 4.4: Cho IC ghi dịch 8 bit có RESET = ‘0’, Ck tác động ở cạnh xuống (Ck).
Hãy thiết kế mạch quảng cáo 10 đèn trong các trường hợp sau:
a) Các đèn sáng dần từ trái sang phải rồi tắt dần.
b) Các đèn sáng dần từ trái sang phải rồi tắt hết một lượt c) Các đèn sáng tối xen kẽ nhau.
Bài 4.5: Cho Flip-Flop loại JK có Ck tác động ở sườn xuống, R=S=’0’ và các cổng logic. Hãy:
a) Thiết kế mạch đếm lên đồng bộ modul 10.
b) Thiết kế mạch đếm xuống đồng bộ modul 10.
c) Thiết kế mạch đếm lên xuống đồng bộ modul 10.
Bài 4.6: Cho Flip-Flop loại JK có Ck tác động ở sườn lên, R=S=’1’ và các cổng logic.
Hãy:
b) Đèn đỏ sáng trong 30s, đèn xanh sáng trong 25s.
Bài 4.8: Cho IC đếm 4 bít nhị phân có Ck tác động ở sườn lên, RS=’1’ và các cổng logic. Hãy thiết kế đếm thập phân trong các trường hợp sau:
a) Bộ đếm lên hiển thị các số thập phân từ 00 đến 99 b) Bộ đếm lên hiển thị các số thập phân từ 00 đến 45
Bài 4.9: Cho IC đếm 4 bít BCD có Ck tác động ở sườn lên, RS=’1’ và các cổng logic. Hãy thiết kế mạch đếm thập phân trong các trường hợp sau:
a) Bộ đếm lên hiển thị các số thập phân từ 00 đến 99 b) Bộ đếm lên hiển thị các số thập phân từ 00 đến 45
Bài 4.10: Cho IC đếm 4 bít nhị phân có Ck tác động ở sườn xuống, RS=’0’ và các cổng logic. Hãy thiết kế mạch đếm thập phân trong các trường hợp sau:
a) Bộ đếm lên hiển thị các số thập phân từ 00 đến 99 b) Bộ đếm lên hiển thị các số thập phân từ 00 đến 45
Bài 4.11: Cho IC đếm 4 bít BCD có Ck tác động ở sườn xuống, RS=’0’ và các cổng logic. Hãy thiết kế mạch đếm thập phân trong các trường hợp sau:
a) Bộ đếm lên hiển thị các số thập phân từ 00 đến 99 b) Bộ đếm lên hiển thị các số thập phân từ 00 đến 45