Bảng 3.3.1.1: Bảng trạng thỏi mạch mó hoỏ 8 sang 3
Y0 = I1 + I3 + I5 + I7
Y1 = I2 + I3 + I6 + I7
Y2 = I4 + I5 + I6 +I7
Dựa vào 3 biểu thức trờn ta cú thể vẽ được mạch logic như hỡnh dưới đõy :
Hỡnh 3.3.1.2 Cấu trỳc mạch mó hoỏ 8 sang 3
Mó húa 10 đường sang 8 đường
Mạch gồm bàn phớm 10 phớm nhấn từ SW0 đến SW9. Cỏc phớm thường hở để cỏc đường I0 đến I9 ở thấp do cú điện trở khoảng nối xuống mass. Trong 1 thời điểm chỉ cú 1 phớm được nhấn để đường đú lờn cao, cỏc đường khỏc đều ở thấp. Khi 1 phớm nào đú được nhấn thỡ sẽ tạo ra 1 mó nhị phõn tương ứng và sẽ làm sỏng led nào nối với bit 1 của mó số ra đú. Mó này cú thể được bộ giải mó sang led 7 đoạn để hiển thị.
Vớ dụ khi nhấn phớm SW2 mó sẽ tạo ra là 0010 và led hiển thị số 2. Như vậy mạch đó sử dụng 1 bộ mó hoỏ 10 đường sang 4 đường hay cũn gọi là mạch chuyển đổi mó thập phõn sang BCD.
Hỡnh 3.3.1.3 Mạch mó hoỏ 10 sang 4 và đốn led hiển thị
Rừ ràng với 10 ngừ vào, 4 ngừ ra; đõy là 1 bài toỏn thiết kế mạch logic tổ hợp đơn giản sử dụng cỏc cổng nand như hỡnh dưới đõy :
Bảng 3.3.1.2 Bảng trang thỏi của mạch mó hoỏ 10 đường sang 4 đường
Trong thực tế hệ thống số cần sử dụng rất nhiều loại mó khỏc nhau như mó hex,nạp cho vi điều khiển, mó ASCII mó hoỏ từ bàn phớm mỏy tớnh dạng in kớ tự rồi đến cỏc mó phức tạp khỏc dựng cho truyền số liệu trờn mạng mỏy tớnh, dựng trong viễn thụng, quõn sự. Tất cả chỳng đều tuõn theo quy trỡnh chuyển đổi bởi 1 bộ mó hoỏ tương đương.
3.3.2 Giải mó
Là mạch cú chức năng ngược lại với mạch mó hoỏ tức là nếu cú 1 mó số ỏp vào ngừ vào thỡ tương ứng sẽ cú 1 ngừ ra được tỏc động, mó ngừ vào thường ớt hơn mó ngừ ra. Tất nhiờn ngừ vào cho phộp phải được bật lờn cho chức năng giải mó. Mạch giải mó được ứng dụng chớnh trong ghộp kờnh dữ liệu, hiển thị led 7 đoạn, giải mó địa chỉ bộ nhớ.
Giải mó 3 sang 8
Mạch giải mó 3 đường sang 8 đường bao gồm 3 ngừ vào tạo nờn 8 tổ hợp trạng thỏi, ứng với mỗi tổ hợp trạng thỏi được ỏp vào sẽ cú 1 ngừ ra được tỏc động.
Hỡnh 3.3.1.5 Khối giải mó 3 sang 8
Bảng 3.3.1.3 Bảng trạng thỏi của mạch giải mó 3 sang 8
Từ bảng sự thật ta cú thể vẽ được sơ đồ mạch logic của mạch giải mó trờn
Hỡnh 3.3.1.6 Cấu trỳc mạch giải mó 3 sang 8
Rỳt gọn hàm logic sử dụng mạch giải mó :
Nhiều hàm logic cú ngừ ra là tổ hợp của nhiều ngừ vào cú thể được xõy dựng từ mạch giải mó kết hợp với một số cổng logic ở ngừ ra(mạch giải mó chớnh là 1 mạch tổ hợp nhiều cổng logic cỡ MSI). Mạch giải mó đặc biệt hiệu quả hơn so với việc sử dụng cỏc cổng logic rời trong trường hợp cú nhiều tổ hợp ngừ ra.
Vớ dụ sau thực hiện mạch cộng 3 số X, Y, Z cho tổng là S và số nhớ là C thực hiện bằng mạch giải mó :
Giả sử mạch cộng thực hiện chức năng logic như bảng sau :
Từ bảng cho phộp ta xỏc định được cỏc tổ hợp logic ngừ vào để S rồi C ở mức cao
S(x, y, z) = (1,2,4,7) C(x, y, z) = (3,5,6,7)
Như vậy sẽ cần 1 cổng OR để nối chung cỏc tổ hợp logic thứ 1, 2, 4, 7 để đưa ra ngừ S Tương tự ngừ ra C cũng cần 1 cổng OR với ngừ vào là tổ hợp logic thứ 2, 5, 6, 7
Vậy mạch giải mó thực hiện bảng logic trờn sẽ được mắc như sau :
Hỡnh 3.3.1.7 Ứng dụng mạch giải mó làm mạch cộng
Mạch giải mó BCD sang thập phõn
74LS42 là IC làm nhiệm vụ giải mó 4 đường sang 10 đường. Cấu tạo logic và bảng hoạt động của nú sẽ minh hoạ rừ hơn cho mạch giải mó này :
0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1
Hỡnh 3.3.1.8 Kớ hiệu khối của 74LS42
Hỡnh 3.3.1.9 Cấu trỳc mạch của 74LS42, giải mó 4 sang 10
Bảng 3.3.1.4 Bảng trạng thỏi của 74LS42
Để ý là vỡ cú 4 ngừ vào nờn sẽ cú 16 trạng thỏi logic ngừ ra. Ở đõy chỉ sử dụng 10 trạng thỏi logic
đầu, 6 trạng thỏi sau khụng dựng. Với mạch giải mó 4 sang 16 thỡ sẽ tận dụng hết số trạng thỏi ra. Một điểm nữa là cỏc ngừ ra của 7442 tỏc động ở mức thấp
Về nguyờn tắc ta cú thể mó hoỏ từ n đường sang m đường và ngược lại giải mó từ m đường sang n đường, chức năng giữa mó hoỏ và giải mó khụng rừ rệt lắm, chỳng đều làm nhiệm vụ chuyển đổi từ mó này sang mó khỏc (những mạch ở trờn đều núi đến mó hệ 2, thực ra cũn nhiều loại mó khỏc). Cũng chỉ cú một số chỳng được tớch hợp sẵn trong IC như 7441, 7442 là giải mó BCD sang thập phõn, 7443 là giải mó thừa 3 sang thập phõn, …
Nhiều mạch giải mó cũn cú thờm mạch chịu dũng hay thế cao hơn mạch logic TTL thụng thường nờn cũn gọi là mạch giải mó thỳc
Mạch sau minh hoạ cỏch kết hợp mạch đếm sẽ học ở chương sau với mạch giải mó để cung cấp cỏc hoạt động định thời và định thứ tự, IC giải mó thỳc 7445 được dựng vỡ tải là động cơ cú ỏp lớn dũng lớn ngoài sức cung cấp của cỏc IC giải mó thường
Hỡnh 3.3.1.10 Ứng dụng 74LS45
Hỡnh trờn cho thấy, mạch đếm tạo ra 16 tổ hợp trạng thỏi cho mạch mó hoỏ. Phải 4 chu kỡ xung ck thỡ Q3 mới xuống thấp, cho phộp động cơ được cấp nguồn; cũn đốn được mở chỉ sau 8 chu kỡ xung ck. Thời gian mở của tải là 1 chu kỡ xung ck. Ta cú thể điều chỉnh thời gian này từ mạch dao động tạo xung ck. Về nguyờn tắc hoạt động của mạch đếm 74LS90 ta sẽ tỡm hiểu ở chương sau.
Giải mó BCD sang led 7 đoạn
Một dạng mạch giải mó khỏc rất hay sử dụng trong hiển thị led 7 đoạn đú là mạch giải mó BCD sang led 7 đoạn. Mạch này phức tạp hơn nhiều so với mạch giải mó BCD sang thập phõn đó núi ở phần trước bởi vỡ mạch khi này phải cho ra tổ hợp cú nhiều ngừ ra lờn cao xuống thấp hơn (tuỳ loại đốn led anode chung hay cathode chung) để làm cỏc đoạn led cần thiết sỏng tạo nờn cỏc số hay kớ tự.
Led 7 đoạn
Trước hết hóy xem qua cấu trỳc và loại đốn led 7 đoạn của một số đốn được cấu tạo bởi 7 đoạn led cú chung anode (AC) hay cathode (KC); được sắp xếp hỡnh số 8 vuụng (như hỡnh trờn) ngoài ra cũn cú 1 led con được đặt làm dấu phẩy thập phõn cho số hiện thị; nú được điều khiển riờng biệt khụng qua mạch giải mó. Cỏc chõn ra của led được sắp xếp thành 2 hàng chõn ở giữa mỗi hàng chõn là A chung hay K chung. Thứ tự sắp xếp cho 2 loại như trỡnh bày ở dưới đõy.