VIET NAM NATIONAL UNIVERSITY UNIVERSITY OF ENGINEERING AND TECHNOLOGY Báo cáo điện tử số tuần 7 SƠ ĐỒ TRIGGER VÀ BỘ ĐẾM Họ và tên Cấn Quang Trường MSV 19021527 1 Bộ đếm nhị phân 1 1 Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D7 1 1 2 Nối mạch của sơ đồ hình D7 1 với các mạch của DTLAB 201 Hình D7 1 Bộ đếm nhị phân 4 bit 1 3 Thực hiện các động tác theo bảng D7 1 Nhấn PS2 để xóa bộ đếm, nhấn PS1 IN CK để tạo tín hiệu đưa vào bộ đếm Mỗi lần nhấn PS1, xác định trạng thái lối ra QA QD theo trạng thái các.
Trang 1VIET NAM NATIONAL UNIVERSITY UNIVERSITY OF ENGINEERING AND TECHNOLOGY
********
Báo cáo điện tử số tuần 7
SƠ ĐỒ TRIGGER VÀ BỘ ĐẾM
Họ và tên: Cấn Quang Trường
MSV: 19021527
Trang 21 Bộ đếm nhị phân
1.1 Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D7-1
1.2 Nối mạch của sơ đồ hình D7-1 với các mạch của DTLAB-201
Hình D7.1: Bộ đếm nhị phân 4 bit
1.3 Thực hiện các động tác theo bảng D7-1 Nhấn PS2 để xóa bộ đếm, nhấn PS1/ IN CK để tạo tín hiệu đưa vào bộ đếm Mỗi lần nhấn PS1, xác định trạng thái lối ra QA QD theo trạng thái các LED: LED sáng Q = 1, LED tắt Q = 0 Ghi kết quả vào bảng D7-1 Tính giá trị thập phân tương ứng với số đếm nhị phân và so sánh với
số lần PS1 tạo xung vào
Trang 3Bảng D7-1
STT PS2 CLR
PS1 IN/CK QD QC QB QC Giá trị thập phân
1.4 Quan sát trạng thái LED chỉ thị ta được
-Lần lượt các tín hiệu CLK, QA, QB, QC, QD
-Nhận xét: Có thể thấy CLK là xung điều khiển của QA, QA là xung điều khiển của
QB, QB là xung điều khiển của QC, QC là xung điều khiển của QD Sau 16 xung đồng hồ thì mạch lại đếm lại Như vậy hoàn toàn đúng với bộ đếm 4 bit
Nguyên tắc hoạt động:
Trang 4-Mạch đếm sẽ hoạt động ở trạng thái 0000 ban đầu, sau đó cứ mỗi sườn xuống của xung CLK thì mạch sẽ tăng lên 1 đơn vị
-Tại sườn xuống đầu tiên Q0 = 1 Ở sườn xuống lần thứ 2 Q0 = 0 Sau đó xung tiếp theo Q0 lại về trạng thái cũ Cứ sau 2 lần thì Q0 trở về trạng thái ban đầu Vậy nếu xung CLK có chu kỳ là T thì chu kỳ của Q0 sẽ là 2T và tần số sẽ là f/2 Cứ như vậy lặp lại
-Tiếp theo Q0 lại đóng vai trò là xung CLK của FF2 T2 = 2T1, f2 = f1/2, các FF sau cũng vậy, FF ở sau sẽ có chu kỳ gấp đôi (tần số bằng nửa) của FF trước nó -Mạch đếm có n FF sẽ đếm được tới 2^n – 1 và có 2^n trạng thái đầu ra
2 Bộ đếm 4 bit, Bộ chia, Bộ đếm vòng
2.1 Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D7-2
2.2 Bộ đếm nhị phân 4 bit.
Hình D7.2: Bộ đếm chuyên dụng 4 bit
Bảng D7-2
STT PS2 CLR PS1 CK QD QC QB QC Giá trị thập phân
Trang 511 1 1 0 1 0 10
2.3 Phát xung DLOCK vào IN
2.4 Đặt dao động ký
2.5 Vẽ giảm đồ xung ta được
-Lần lượt các tín hiệu CLK, QA, QB, QC, QD
-Nhận xét: Kết quả hoàn toàn khớp với bộ đếm khi sử dụng 4 trigger D
3 Bộ chia tần – đếm vòng
3.1.Nối các chốt như trong giáo trình hướng dẫn
Bảng D7-3 A với 1, B với 4, C với 7.
DS1
xoá STT
PS1 IN/CK QD QC QB QC
Giá trị thập phân
Trang 60 1 1 0 0 1 0 2
-Nhận xét: sau 4 lần ấn PS1 thì trạng thái lối ra trở về 0000
3.3 A B C lần lượt nối 2 4 7 ta có bảng:
Bảng D7-4 A với 2, B với $, C với 7
DS1
xoá STT
PS1 IN/CK QD QC QB QC
Giá trị thập phân
-Nhận xét: Kết quả tương tự như bảng D7-3
4 Bộ đếm thập phân
4.1 Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D7.3
4.2.Nối sơ đồ D7-3 như yêu cầu trong giáo trình ta có:
Trang 7Hình D7.3: Bộ đếm thập phân
4.3 Điền kết quả vào bảng D7-5
Bảng D7-5
STT
LS1
START PS1 CK PS2 CLEAR QD QC QB QA
Chỉ thị LED 7 đoạn
4.4 Đặt mát phát xung vào PS1
4.5 Vẽ giảm đồ QA, QB, QC, QD ta có:
Trang 95 Bộ đếm thuận – nghịch
5.1 Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D7-4
5.2 Bộ đếm thuận (đếm tiến).
Hình D7-4: Bộ đếm thuận nghịch 7 bit mã BCD
-Giải thích các chân của IC đếm:
+Chân D0D3 là chân đặt sẵn đầu ra
+Chân 14 sẽ thực hiện chức năng CLEAR và đưa bộ đếm về 0
+Chân Down và Up thực hiện chức năng đếm lùi và tiến
+Chân LOAD (tích cực mức cao), cho phép bộ đếm thực hiện, nếu LOAD = 0
bộ đếm không hoạt động
+Chân Q0Q3 là các đầu ra thể hiện số đếm
+Chân TCU (Carry) và TCD (Brrown) thể hiện bit nhớ và bit mượn trong phép đếm tiến và đếm lùi
Trang 10-Chỉnh sao cho 2 LED hiện 7 và 9
Bảng D7-6
ĐIỀU KHIỂN SỐ ĐẶT TRƯỚC
CHỈ THỊ LED 7 ĐOẠN LS1
START
DS1 CLEAR
LS2 LOAD
PS1
IN TS1 TS2 LED-7/2 LED-7/1
-Chú ý: Bộ đếm sẽ đếm tới 99 sẽ dừng.
5.2.3 Lập bảng cho thí nghiệm với TS2 = 7, TS1 = 9
ĐIỀU KHIỂN SỐ ĐẶT TRƯỚC CHỈ THỊ LED 7
Trang 11ĐOẠN LS1
START
DS1 CLEAR
LS2 LOAD
PS1
IN TS1 TS2 LED-7/2 LED-7/1
5.2.4 Sử dụng mát phát sung DCLOCK
5.2.5 Ngắt J1, nối mát phát xung trực tiếp tới lối vào chân 5/IC2 của sơ đồ D7-4 Bộ đếm hoạt động tự do không theo số đặt trước
5.2.6 Cài đặt mạch như giáo trình hướng dẫn
5.2.7 Vẽ giản đồ xung QA, QB, QC,QD của IC2, IC3 và các tín hiệu Carry theo xung vào
Lần lượt là QA QB QC QD của IC1 và IC2
Trang 12Nguyên tắc hoạt động:
-Khi CK kích thì IC2 sẽ tiến hành đếm tăng lên, khi tăng tới 9 (trong IC có cổng NAND giới hạn đếm) bit Carry sẽ tăng lên 1 đóng vai trò là xung CK của IC3, lúc này IC3 tiến thêm 1 đơn vị (đóng vài trò là hàng chục)
-Dưới sự phối hợp của 3 mạch NOR chân UP của IC1 ở mức cao làm IC1 lại đếm lại từ 0, cứ thế cho tới khi cả 2 IC đến số 9 thì mạch sẽ dừng đếm
Nguyên nhân là do, khi IC2 và IC3 đều ở trạng thái 9 thì chân Carry của 2 IC
sẽ là 0 làm cho mạch 1C có lối ra là 1 làm cho mạch 1b luôn có lối ra là 0 tác động tới chân UP của IC1 mạch không đếm nữa
5.3 Bộ đếm ngịch (đếm lùi)
Cài đặt giá trị ban đầu là 11
Tiến hành đếm lùi ta được bang sau
Bảng D7-7
ĐIỀU KHIỂN SỐ ĐẶT TRƯỚC
CHỈ THỊ LED 7 ĐOẠN LS1
START
DS1 CLEAR
LS2 LOAD
PS1
IN TS1 TS2 LED-7/2 LED-7/1
Trang 130 0 1 0 6
-Chú ý: Bộ đếm tới 00 sẽ dừng lại.
-Giải thích: Khi đếm lùi IC chỉ đếm tới 0, khi tới 0 tín hiệu clear không được kích hoạt và giữ nguyên trạng thái 0 cho nên mạch sẽ dừng đếm và chỉ dừng lại ở 00
6 Bộ đếm Jonhson và giải mã bàn phím
6.1 Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D7-5
6.2 Bộ đếm với lối ra giải mã: Hình D7.5a
Hình D7.5a: Bộ đếm lối ra giải mã Jonhson
Các chân trong IC:
-CLK là xung CLK
-MR là chân CLEAR
-Q0Q9 là lối ra
Trang 14Bảng D7-7
PS1 CLEAR
PS2
-Bộ đếm trên hoạt động dựa trên nguyên tắc của bộ đếm JK FF
+ J=1, K=0 dưới tác động của sườn xuống Q = 1
+ J=0, K=1 dưới tác động của sườn lên Q = 0
+ J=0, K=0 trạng thái ổn định
+ J=1, K=1 toggle
-Bộ đếm trên hoạt động như sau:
+ Xung CLEAR xoá toàn bộ đầu ra và đặt về
6.3 Bộ đếm vòng N trạng thái.
6.4 Bộ giải mã bàn phím: Hình D7-5b
Trang 15Hình D7.5b: Bộ giải mã bàn phím
Bảng D7-9
CÔNG TẮC BÀN PHÍM LỐI RA PS1
Nhận xét: Kết quả hoàn toàn phù hợp với lý thuyết.
-Kết