BÀI 1: BỘ ĐẾM ĐỒNG BỘMỤC TIÊU BÀI THÍ NGHIỆMSau khi hoàn thành bài thí nghiệm này, sinh viên sẽ có hiểu biết về hoạt động của một bộ đếm đồng bộ UP DOWN.CƠ SỞ LÝ THUYẾT74LS193 là bộ đếm thuận nghịch (updown) đồng bộ nguyên khối được xây dựng trên một khối vi mạch duy nhất.IC có độ phức tạp cổng là tương đương 55 cổng, nên nó được xếp vào loại mạch tích hợp quy mô trung bình (MSI).Trong bộ đếm LS193, hoạt động đồng bộ được cung cấp bằng cách đồng thời tất cả các flipflop. Chế độ hoạt độngnày đảm bảo rằng các đầu ra của bộ đếm thay đổi cùng một lúc.Một bộ đếm đồng bộ loại bỏ việc đầu ra thay đổi đột ngột – cái mà thường gắn với các bộ đếm không đồng bộ (cóxung nhịp).Mỗi phần của bộ đếm LS193 bao gồm một flipflop JK được cấu hình như một flipflop T (bật tắt).Mỗi trạng thái bộ đếm cung cấp một đầu ra duy nhất (QA đến QD).Đầu vào CLOCK chung cho từng trạng thái của bộ đếm và cập nhật đồng thời tất cả các đầu ra.Đầu vào LOAD chung cho từng trạng thái của bộ đếm. LOAD, kết hợp với các đầu vào dữ liệu từ A đến D, đặt trướcmỗi trạng thái bộ đếm.CLEAR là một đầu vào chung và đặt tất cả các đầu ra Q ở mức thấp.Dựa trên kiến thức chung về các flipflops, chức năng CLEAR và LOAD (set)a) phải được cấp xung đồng hồ.b) ghi đè đầu vào.Bộ đếm LS193 có thể đếm tăng hoặc đếm giảm.Nếu UP được nối với Vcc và DOWN được cấp xung, hướng đếm sẽ là đếm giảm (HEX B, A, 9, 8, v.v.).Nếu DOWN được nối với Vcc và UP được cấp xung, thì hướng đếm sẽ là đếm tăng (HEX 8, 9, A, B, v.v.).Bộ đếm LS193 phát hiện tràn trên (đếm 15 + 1) và tràn dưới (đếm 0 1).Phát hiện tràn trên tạo ra tín hiệu đầu ra CARRY tích cực. Phát hiện tràn dưới tạo ra tín hiệu đầu ra BORROW tíchcực.Cấu trúc chân ra của bộ đếm nối tiếp 74LS193 gồm 16 chân. Bảng mạch của kit đang thí nghiệm sử dụng phiên bảnDIP.Bài tập 1: Chức năng điều khiểnMỤC ĐÍCH BÀI TẬPKhi bạn hoàn thành bài tập này, bạn sẽ có thể điều khiển các chức năng của bộ đếm đồng bộ. Bạn sẽ xác minh kếtquả của mình bằng cách vận hành bộ đếm 4 bit.THẢO LUẬNBLOCK SELECT cấp nguồn cho các đèn LED của mạch, đèn này phản ánh trạng thái của các cực đầu ra của IC. Trạngthái cao dẫn đến đèn LED được bật; trạng thái thấp dẫn đến đèn LED tắt.
Trang 1BÀI 1: BỘ ĐẾM ĐỒNG BỘ
MỤC TIÊU BÀI THÍ NGHIỆM
Sau khi hoàn thành bài thí nghiệm này, sinh viên sẽ có hiểu biết về hoạt động của một bộ đếm đồng bộ UP / DOWN
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
74LS193 là bộ đếm thuận nghịch (up/down) đồng bộ nguyên khối được xây dựng trên một khối vi mạch duy nhất
IC có độ phức tạp cổng là tương đương 55 cổng, nên nó được xếp vào loại mạch tích hợp quy mô trung bình (MSI)
Trang 2
CLEAR là một đầu vào chung và đặt tất cả các đầu ra Q ở mức thấp
Dựa trên kiến thức chung về các flip-flops, chức năng CLEAR và LOAD (set)
a) phải được cấp xung đồng hồ
b) ghi đè đầu vào
Trang 3Phát hiện tràn trên tạo ra tín hiệu đầu ra CARRY tích cực Phát hiện tràn dưới tạo ra tín hiệu đầu ra BORROW tích cực
Cấu trúc chân ra của bộ đếm nối tiếp 74LS193 gồm 16 chân Bảng mạch của kit đang thí nghiệm sử dụng phiên bản DIP
Bài tập 1: Chức năng điều khiển
Trang 4Bốn bit đầu ra được gắn nhãn QD đến QA QA là bit trọng số thấp nhất (LSB) và QD là bit có trọng số cao nhất (MSB) của bộ đếm
Trang 5Chức năng đầu vào STEP ghi đè chế độ đếm chạy tự do và cho phép đếm từng xung Trong chế độ hoạt động này, các đầu vào CLOCK được tạo bởi công tắc bật tắt nằm trong PULSE GENERATOR của bảng mạch
MOD, được chọn với đầu nối hai chân, cho phép một modulus cụ thể đặt lại (xóa) bộ đếm
Điểm mạch MOD không phải là tín hiệu phản hồi modulus thực tại, nhưng nó cho phép một cổng chuyển tín hiệu đến đầu vào CLEAR của IC đếm
Trang 6Nếu COUNT và STEP được bật (hoặc được kích hoạt), bộ đếm LS193
a đếm tăng trong chế độ chạy tự do
b đếm giảm trong chế độ chạy tự do
c đếm bước đơn và tăng dần
d đếm bước đơn và giảm dần
1) Đặt các công tắc chuyển đổi từ A đến D trên mạch INPUT SIGNALS ở vị trí DOWN Đặt công tắc bật tắt trên
mạch PULSE GENERATOR ở vị trí UP
2) Xác định vị trí khối mạch BỘ ĐẾM ĐỒNG BỘ, và đặt đầu nối hai chân vào BLOCK SELECT của khối mạch
Trang 7
3) Bộ đếm có thể không ở trạng thái RESET khi bật nguồn Bạn nên kích hoạt chức năng mạch nào để đảm bảo rằng tất cả các đầu ra của bộ đếm đều ở mức thấp (đèn LED đầu ra tắt)?
e COUNT
f LOAD
g CLEAR
h Không phải 3 phương án trên
4) Sử dụng đầu nối hai chân để kích hoạt chức năng CLEAR của bộ đếm Đèn LED của mạch có chỉ ra phản hồi cho hành động không?
6) Đặt đầu nối hai chân vào các kết nối LOAD của khối mạch Không tháo các đầu nối hai chân khác khỏi mạch
7) Tại sao bộ đếm không phản hồi với chức năng LOAD bằng cách đặt giá trị A hexa (1010) tại đầu ra mạch?
a Giá trị A là một đầu vào không hợp lệ
b CLEAR ghi đè chức năng LOAD
c LOAD ghi đè chức năng CLEAR
Trang 8
8) Tháo đầu nối hai chân khỏi đầu vào CLEAR của mạch Phản ứng của bộ đếm là gì?
a đặt lại (reset) thành giá trị A hexa
b đặt trước (preset) thành giá trị A
9) Đo đầu ra bộ đếm QD đến QA bằng vôn kế hoặc máy hiện sóng (oscilloscope) Mối quan hệ giữa các trạng thái đầu ra của bộ đếm và các đèn LED tương ứng là gì?
a Không có mối quan hệ nào tồn tại
b Các đèn LED đầu ra cho biết mức hiện tại tại các đầu ra bộ đếm tương ứng của chúng
c Đèn LED bật cho biết mức cao ở đầu ra bộ đếm; đèn LED tắt cho biết mức thấp
d Cả hai b và C
10) Thay đổi cài đặt của các công tắc của INPUT SIGNAL Tại sao đầu ra của bộ đếm giống theo với chuyển đổi cài đặt ?
LƯU Ý: So sánh các mẫu LED giữa khối mạch ĐẾM ĐỒNG BỘ và ĐẦU VÀO Mạch TÍN HIỆU
a Mọi thay đổi trên đầu vào của bộ đếm sẽ bắt đầu một chuỗi số đếm để cập nhật bộ đếm
b Các mẫu đầu ra và đầu vào của bộ đếm không cần phải đúng và chỉ thay đổi như vậy một cách tình cờ
c LOAD được kích hoạt liên tục, kết nối hiệu quả đầu vào D qua A với đầu ra QD thông qua QA
11) Dựa trên quan sát mạch, các chức năng CLEAR và LOAD yêu cầu đầu vào tạm thời hay đầu vào không đổi?
a Tạm thời
b Liên tục
12) Đặt đầu ra của bộ đếm về giá trị A hexa
Tắt yêu cầu chức năng LOAD
LƯU Ý: Kiểm tra mạch trước khi tiếp tục BLOCK SELECT là khối mạch hoạt động duy nhất Bộ đếm phải được đặt thành A hexa (Đèn LED bật-tắt-bật-tắt, MSB đến LSB)
13) Sử dụng công tắc bật tắt trên mạch PULSE GENERATOR để tạo ra các xung đồng hồ cho bộ đếm (đầu vào xung cho bộ đếm) Đáp ứng trên bộ đếm là gì?
Trang 9LƯU Ý: Công tắc bật tắt trên mạch PULSE GENERATOR phải được bật LÊN/DOWN theo chu kỳ để tạo một đầu vào đồng hồ hoàn chỉnh cho bộ đếm
a Không có đáp ứng vì bộ đếm không được định cấu hình đúng để phản hồi xung nhịp đầu vào
b Bộ đếm giảm giá trị của nó
c Bộ đếm tăng giá trị của nó
d Không có điều nào ở trên
14) Sử dụng đầu nối hai chân, kích hoạt các chức năng COUNT và STEP của mạch đếm Tạo 3 hoặc 4 xung đồng hồ đầu vào và quan sát các đèn LED đầu ra của bộ đếm Bộ đếm tăng hay giảm?
a Tăng
b Giảm
15) Kích hoạt chức năng UP của bộ đếm (duy trì chức năng COUNT và STEP)
Tạo 3 hoặc 4 đầu vào CLOCK khi bạn quan sát các đèn LED đầu ra của bộ đếm
Bộ đếm có tăng hay giảm không?
a Tăng
b Giảm
16) Đặt bộ đếm giá trị A hexa bằng cách đặt ngay một đầu nối hai chân vào kết nối LOAD của khối mạch Quan sát đèn LED CARRY khi bạn tăng bộ đếm của mình từ 1010 đến 0000 Khi nào tín hiệu tràn được tạo ra?
LƯU Ý: Các chức năng BLOCK SELECT, COUNT, UP và STEP đang tích cực
a CARRY được bật cố định (đèn LED tắt)
b CARRY được tạo khi bộ đếm tăng lên từ F hexa
17) Đặt bộ đếm với giá trị 5 (0101,) Quan sát đèn LED BORROW khi bạn giảm bộ đếm của mình từ 5 đến F (1111,) Đầu ra BORROW được bật khi nào?
LƯU Ý: Các chức năng BLOCK SELECT, COUNT và STEP đang tích cực
a BORROW được bật cố định (đèn LED tắt)
b BORROW được tạo khi bộ đếm giảm từ giá trị 0
18) Kết nối mạch được hiển thị bên dưới (đếm TĂNG), thêm jumper giữa QD và đầu vào CLEAR được hiển thị trong hình và reset lại bộ đếm
LƯU Ý: Đối với các kết nối được hiển thị hình dưới, đầu ra QD mô phỏng phản hồi MOD (modulus) tới đầu vào CLEAR của IC, đếm đến 810
Trang 1019) Sử dụng công tắc bật tắt PULSE GENERATOR để tăng bộ đếm Quan sát các đèn LED đầu ra của bộ đếm
Dựa trên quan sát :
a Phản hồi không ảnh hưởng đến phạm vi đếm của mạch
b Bộ đếm bị “khóa” ở chế độ cài đặt không đổi
c Phạm vi đếm được giảm từ 11112 xuống 01112
d Chức năng SET hằng số được duy trì
22) Điều kiện nào có thể gây ra hiệu ứng mà bạn đã quan sát?
a CLEAR được bật
b Thiếu đầu vào CLOCK
c LOAD được bật
d CLEAR và LOAD được bật đồng thời
23) Sử dụng đồng hồ vạn năng hoặc máy oscilloscope để theo dõi đầu vào LOAD của IC Kết quả đọc được có hỗ trợ câu trả lời cho bước trước đó?
a Có
b Không
24) Đảm bảo rằng tất cả các CM đã được xóa (tắt) trước khi chuyển sang phần tiếp theo
Kết luận
• CLEAR đặt lại kết quả đầu ra của bộ đếm thành 0000
• LOAD đặt trước bộ đếm đầu ra giá trị hiện tại trên các dòng đầu vào D đến A
• Bộ đếm đồng bộ nhị phân 4 bit có thể cung cấp kết quả đầu ra từ 0000 đến 1111
0001
Trang 11• Bộ đếm đồng bộ nhị phân có thể tăng hoặc giảm giá trị của nó
• Đầu ra CARRY và BORROW cho biết điều kiện overflow hoặc underflow
• Số đếm tối đa của bộ đếm đồng bộ có thể được điều khiển bằng tín hiệu phản hồi modulus
Câu hỏi Review:
1 Thao tác nào cần thiết để thiết lập lại bộ đếm?
a LOAD phải được cấp xung thấp
b LOAD phải được kéo đến Vc
c CLEAR phải được cấp xung thấp
d Đầu vào CLOCK phải được bật tắt cho đến khi tất cả các đầu ra ở mức thấp
2 Trên bộ đếm, đầu ra trọng số cao nhất sẽ được đặt trước
a Mức cao nếu D ở mức cao ở lệnh LOAD
b Mức thấp nếu D ở mức thấp ở lệnh LOAD
c Một trong hai điều trên
d Không có điều nào ở trên
3 QD được kết nối với đầu vào CLEAR và bộ đếm được đặt lại về 5 Bộ đếm
Trang 124 Nếu bộ đếm chỉ 1111, ở xung CLOCK tiếp theo
a Bị bỏ qua trừ khi bộ đếm được reset
b Được bỏ qua trừ khi bộ đếm được preset
c Tạo overflow và giảm số đếm xuống 0000
d Tạo overflow và tăng số đếm lên 0000
5 Trên mạch, chuỗi hoạt động nào tạo ra giá trị đã đặt là A hexa, làm giảm giá trị đếm và tạo một chỉ báo
BORROW?
a Kích hoạt UP, đầu vào tại 0101, LOAD và CLOCK
b Đầu vào ở 1010, LOAD và CLOCK
c Kích hoạt CLEAR và CLOCK
d Kích hoạt MOD, LOAD và CLOCK
Trang 13Bộ đếm đồng bộ LS193 có hai tín hiệu đầu vào (UP và DOWN) được kết hợp với đồng hồ và hướng đếm
Các điều kiện tín hiệu cần thiết ở đầu vào UP và DOWN để điều khiển bộ đếm được đưa ra trong bảng sau
Một ưu điểm của bộ đếm đồng bộ so với loại không đồng bộ là tất cả các đầu ra có thể được cấp xung đồng thời
Tất cả các đầu ra thay đổi đồng thời tại xung đồng hồ A
Tại thời điểm xung đồng hồ B, chỉ có QA thay đổi Điều này cho thấy rằng chỉ QA mới cập nhật
Các cổng bên trong của bộ đếm tạo ra đầu ra các xung ở CARRY và BORROW Mỗi xung xảy ra cùng lúc với đầu vào CLOCK của mạch
Trang 14Một bộ đếm được định cấu hình để tăng giá trị của nó sẽ tạo ra các đầu ra CARRY, không phải BORROW Một bộ đếm được định cấu hình để giảm giá trị của nó sẽ tạo ra các đầu ra BORROW, không phải CARRY
Trên mạch , độ rộng xung của đầu ra CARRY và BORROW bằng độ rộng xung của đầu vào UP hoặc DOWN
TRÌNH TỰ THỰ HIỆN
1 Xác định vị trí khối mạch BỘ ĐẾM ĐỒNG BỘ, và kết nối mạch theo hình dưới
LƯU Ý: Bộ đếm phải ở chế độ chạy tự do hoặc đếm
2 Kết nối kênh 1 của máy hiện sóng với đầu ra QD của mạch Đồng bộ hóa máy hiện sóng trên QD
Đặt cơ sở thời gian trên máy hiện sóng là 20 µs/ô Sử dụng điều khiển TIME VARIABLE để một chu kỳ hoàn chỉnh của dạng sóng QD chiếm đúng 10 ô (10 ô nằm ngang trên lưới máy hiện sóng)
LƯU Ý: Không thay đổi cài đặt cơ sở thời gian của máy hiện sóng
Trang 153 Sử dụng kênh 2 của máy hiện sóng để theo dõi lần lượt các dạng sóng mạch DOWN, QC, QB và QA Quan sát từng dạng sóng tại thời điểm QD, dạng sóng tham chiếu, trải qua quá trình chuyển đổi positive sang negative (điểm giữa của dạng sóng QD)
4 Các dạng sóng đầu ra có thay đổi đồng bộ với đồng hồ mạch không (đầu vào tại chân DOWN)?
a Có
b không
5 Sử dụng kênh 2 của máy hiện sóng để xác định đầu vào CLOCK của mạch nào đang hoạt động
LƯU Ý: Đầu vào UP / DOWN IC điều khiển hướng và xung nhịp
6 Dựa trên quan sát , bộ đếm
a giảm dần
b tăng dần
7 Kích hoạt chức năng UP của mạch Điều kiện tín hiệu nào được thiết lập cho đầu vào UP và DOWN của mạch? LƯU Ý: Sử dụng kênh 2 của máy hiện sóng cho các đầu vào UP / DOWN của IC
a Cả hai đầu vào được cấp xung
b UP ở mức cao và DOWN được cấp xung
c TĂNG được cấp xung và DOWN ở mức cao
d Cả hai đầu vào đều tĩnh
Trang 168 Đặt công tắc CM 5 ở vị trí ON để giảm tần số xung nhịp của bộ đếm Cẩn thận quan sát đèn LED báo overflow trên bộ đếm Khi nào thì xung đầu ra CARRY được tạo ra?
a với giá trị đếm 0000
b giữa 0000 và 1111
c với giá trị đếm 1111
d giữa 1111 và 0000
9 Đặt công tắc CM 5 ở vị trí OFF Điều chỉnh TIME VARIABLE máy hiện sóng đến vị trí đã hiệu chỉnh của nó
Di chuyển kênh 1 của máy hiện sóng đến đầu vào CLOCK của mạch (chân UP của IC)
10 Sử dụng kênh 2 của máy hiện sóng để đo cẩn thận xung CARRY trực tiếp tại chân 12 của chip LS193
LƯU Ý: Đồng bộ hóa máy hiện sóng trên cạnh âm của dạng sóng kênh 2
11 Mối quan hệ độ rộng xung giữa dạng sóng CLOCK và CARRY là gì?
LƯU Ý: Sử dụng 10 µs/cm và so sánh thời gian xung âm của dạng sóng CARRY với CLOCK (UP) dạng sóng
a Độ rộng xung của tín hiệu CARRY lớn hơn độ rộng của tín hiệu CLOCK
b Độ rộng xung CARRY bằng độ rộng của pha âm của CLOCK
c Độ rộng xung của tín hiệu CARRY nhỏ hơn độ rộng của tín hiệu CLOCK
Trang 1712 Chọn chức năng DOWN của bộ đếm Sử dụng kênh 2 của máy hiện sóng để cẩn thận đo xung BORROW trực tiếp tại chân 13 của chip IC LS193
LƯU Ý: Di chuyển kênh 1 đến chân DOWN của IC và đồng bộ hóa máy hiện sóng trên cạnh âm của dạng sóng kênh 2
13 Mối quan hệ độ rộng xung giữa dạng sóng CLOCK và BORROW là gì?
LƯU Ý: Sử dụng 10 µs/cm và so sánh thời gian xung âm của dạng sóng BORROW với CLOCK (DOWN) dạng sóng
a Độ rộng xung của tín hiệu BORROW lớn hơn độ rộng của tín hiệu CLOCK
b Độ rộng xung BORROW bằng độ rộng của pha âm của CLOCK
c Độ rộng xung của tín hiệu BORROW nhỏ hơn độ rộng của tín hiệu CLOCK
14 Đảm bảo rằng tất cả các CM đã được xóa (tắt) trước khi chuyển sang phần tiếp theo
PHẦN KẾT LUẬN
• Các đầu ra của bộ đếm đồng bộ được đồng bộ hóa đồng thời
• Trên bộ đếm 74LS193, đầu vào UP và DOWN bao gồm đầu vào CLOCK của chip
• Nếu UP được giữ ở mức cao khi DOWN được cấp xung, bộ đếm sẽ giảm
• Nếu DOWN được giữ ở mức cao khi TĂNG được cấp xung, bộ đếm sẽ tăng lên
• Độ rộng xung của CARRY và BORROW bằng độ rộng xung của pha âm của CLOCK
Câu hỏi REVIEW
1 Các đầu ra của bộ đếm đồng bộ
a tất cả phải thay đổi cùng một lúc cho mọi đầu vào xung CLOCK
b sẽ thay đổi đồng thời
c có thể tăng và giảm đồng thời
d có thể tạo ra đồng thời các chỉ báo CLEAR và BORROW
2 Để cấp xung cho LS193, các đầu vào CLOCK
a phải cùng được cấp xung
b phải cùng được giữ ở mức cao
c yêu cầu đầu vào là các sóng vuông bù nhau
d yêu cầu đặt mức cao ở một đầu vào và cấp xung ở đầu vào kia
3 Đầu ra CARRY được tạo
a khi giá trị đếm tăng từ 1111 đến 0000
b khi giá trị đếm tăng từ 1110 đến 1111
c ở cả overflow và underflow
d một lần lúc đếm tăng và một lần nữa khi đếm giảm
4 Một đầu ra BORROW được tạo
a khi giá trị đếm giảm từ 0000 xuống 1111
b khi giá trị đếm giảm từ 1111 xuống 1110
c ở cả điều kiện underflow và overflow
d một lần lúc đếm giảm và một lần nữa lúc đếm tăng
Trang 185 Trên mạch đếm này, phản hồi QD
a không ảnh hưởng đến hoạt động của mạch
b khóa bộ đếm vào trạng thái reset không đổi
c bắt buộc bộ đếm phải đếm giảm dần
d bắt buộc giá trị cao nhất của bộ đếm là 7
KIỂM TRA BÀI
1 Các đầu ra của bộ đếm đồng bộ 4 bit
a tất cả phải thay đổi ở mọi đầu vào CLOCK
b thay đổi kết hợp với đầu vào CLOCK chung
c thay đổi theo kiểu gợn sóng kết hợp với đầu vào CLOCK chung
d xảy ra cùng tần số với đầu vào CLOCK chung
2 Bộ đếm không đồng bộ, đầu vào CLOCK
a được kết nối với LSB của bộ đếm
b được kết nối với MSB của bộ đếm
c là chung cho từng giai đoạn của bộ đếm
d phải là một loại xung chu kỳ đơn
3 Trên bộ đếm được hiển thị trong hình ảnh, CLEAR
a reset tất cả sáu đầu ra IC
b set tất cả sáu đầu ra IC
c chỉ reset các đầu ra QD đến QA
d chỉ reset các đầu ra CARRY và BORROW
4 Nếu các đầu vào của thanh ghi LS193 bằng A hexa, các đầu ra của bộ đếm sẽ
a chỉ giá trị A sau khi chức năng LOAD được kích hoạt
b chỉ giá trị 5, phần bù của A, sau khi chức năng LOAD được kích hoạt
c chỉ giá trị A sau một chu kỳ CLOCK
d tăng nhưng không thể giảm
Trang 195 Đầu ra CARRY và BORROW của bộ đếm LS193
a thường ở mức thấp và tạo ra xung cao
b có thể được đặt ở mức cao bằng cách kích hoạt chức năng LOAD
c có thể được đặt lại ở mức thấp bằng cách kích hoạt chức năng CLEAR
d thường ở mức cao và tạo ra xung thấp
6 Nói chung, một đầu ra CARRY
a cho biết bộ đếm bị overflow
b xảy ra nếu số 11111 của bộ đếm 5 bit được cấp thêm xung nhịp đếm tăng
c có độ rộng xung phụ thuộc vào CLOCK
d Tất cả những điều trên
7 Nói chung, một đầu ra BORROW
a cho biết bộ đếm bị underflow
b xảy ra nếu số đếm 00000 của bộ đếm 5 bit được cấp thêm xung nhịp đếm giảm
c tạo ra độ rộng xung phụ thuộc vào CLOCK
d Tất cả những điều trên
8 Trên bộ đếm LS193, bộ đếm tăng dần
a nếu DOWN được cấp xung và UP được kéo lên Vcc
b nếu UP được cấp xung và DOWN được kéo lên Vcc
c với DOWN và UP được cấp xung đồng thời
d với DOWN và UP đều được kéo lên Vcc
9 Trên bộ đếm LS193, bộ đếm giảm dần
a nếu DOWN được cấp xung và UP được kéo lên Vcc
b nếu UP được cấp xung và DOWN được kéo lên Vcc
c với DOWN và UP được cấp xung đồng thời
d với DOWN và UP đều được kéo lên Vcc
Trang 2010 Dựa vào cấu hình mạch điện trong hình, hãy cho biết (các) trình tự nào là đúng?
a LOAD = 5
Phần tăng thêm 6, 7, (CLEAR) 0, 1
Không có CARRY hoặc BORROW nào được tạo
1 Xác định vị trí khối mạch BỘ ĐẾM ĐỒNG BỘ, và kết nối mạch theo hình dưới
2 Trước khi xảy ra lỗi mạch, hãy xác minh rằng mạch đếm đồng bộ đang hoạt động đúng cách bằng cách kiểm tra thể hiện của bộ đếm Bộ đếm có thể được reset không?
Trang 211 Xác định vị trí khối mạch BỘ ĐẾM ĐỒNG BỘ, và kết nối mạch theo hình dưới
2 Trước khi xảy ra lỗi mạch, hãy xác minh rằng mạch đếm đồng bộ đang hoạt động đúng cách bằng cách kiểm tra thể hiện của bộ đếm Bộ đếm có thể được reset không?
a Không
b Có
Trang 223 Bộ đếm có thể được thiết lập hoặc tải trước từ dữ liệu đầu vào không?
Trang 23XỬ LÝ VẤN ĐỀ III
Bộ đếm đồng bộ - III
1 Xác định vị trí khối mạch BỘ ĐẾM ĐỒNG BỘ, và kết nối mạch như hình dưới
2 Trước khi xảy ra lỗi mạch, hãy xác minh rằng mạch đếm đồng bộ đang hoạt động đúng cách bằng cách kiểm tra thể hiện của bộ đếm Có thể reset lại bộ đếm không?
Trang 247 Yêu cầu người hướng dẫn xóa tất cả các lỗi trước khi chuyển sang phần tiếp theo
BÀI 2: BỘ GIẢI MÃ (DECODER) VÀ BỘ MÃ HÓA ƯU TIÊN (PRIORITY
ENCODER) MỤC TIÊU BÀI THÍ NGHIỆM
Khi hoàn thành bài thí nghiệm này, sinh viên sẽ có thể xác định vị trí, vận hành và điều khiển mạch giải mã và mã hóa
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Bộ giải mã BCD phát hiện và chỉ ra các kết hợp bit trọng số 8-4-2-1 duy nhất giữa 0 và số thập phân 9, hoặc cơ số
10 (được biểu thị bằng 910) Mã code BCD nằm trong khoảng từ 0 đến 9 Các mã trên 9 (10 đến 15 cho một mã 4 bit) là không hợp lệ Các mẫu bit này thường không được giải mã mà sẽ tạo ra một số dạng chỉ báo "ngoài giới hạn"
Trong bộ giải mã BCD, chỉ có một đầu ra tích cực cho một nhóm bit đầu vào nhất định Trạng thái có thể là tích cực cao hoặc tích cực thấp tùy thuộc vào loại IC được chọn Đầu vào BCD 4-bit kích hoạt một trong các đầu ra (ví dụ:
0101 kích hoạt 5)
Mỗi phần giải mã phát hiện một mã bit đầu vào cụ thể
Trong ví dụ này, phần 0 phát hiện đầu vào 0000
Phần 5 phát hiện đầu vào 0101
Trang 25Phần 9 phát hiện đầu vào 1001
Dựa trên mạch được hiển thị ở hình bên, đáp ứng với mã BCD đầu vào là 1111 là bao nhiêu?
Lưu ý: Xác định xem đầu vào không cho phép hay cho phép cổng F
a Cổng F tạo ra một đầu ra không tích cực
b Cổng F vô hiệu hóa các cổng và tất cả các đầu ra không tích cực
c Tất cả các cổng đều bị vô hiệu hóa
Một bộ mã hóa BCD đảo ngược quá trình của bộ giải mã BCD
Bộ mã hóa phát hiện đầu vào giữa 910 và 0 và tạo mã BCD 4-bit duy nhất
Bởi vì các đầu ra của bộ mã hóa đại diện cho mã BCD tương ứng, có thể có nhiều hơn một đầu ra tại
ra có trạng thái tích cực
Bộ mã hóa BCD có chín đầu vào có khả năng tích cực, từ 1 đến 9
Trang 26Đầu vào 0 là không cần thiết vì các đầu vào không hoạt động tạo ra các đầu ra không hoạt động
Các đầu vào và đầu ra của bộ mã hóa BCD tích cực ở mức cao Đầu ra nào được tạo ra nếu tất cả các đầu vào đều
Mỗi phần bit của bộ mã hóa được kết nối với một đường dẫn dữ liệu nhằm phân phối dữ liệu đầu vào
Mỗi phần quyết định xem bit của nó có được yêu cầu để đại diện cho một phần của mã BCD 4 bit hay không Nếu cần một bit cụ thể, phần đó sẽ kích hoạt đầu ra của nó Nếu một bit cụ thể không cần thiết, phần đó hủy kích hoạt đầu ra của nó
Ví dụ: đầu vào là 6 yêu cầu đầu ra BCD là 0110; do đó, các phần BIT2 và BIT1 đang hoạt động, và phần BIT3 và BIT0 không hoạt động
Mỗi đầu vào bộ mã hóa đại diện cho một mã BCD duy nhất; do đó, hai hoặc nhiều đầu vào hoạt động sẽ gây ra lỗi đầu ra
Nếu đầu vào 6 (0110) và 7 (0111) đều đang hoạt động, thì BIT0 không thể không tích cực (xxx0) và tích cực (xxx1) đồng thời
Trang 27Bộ mã hóa sử dụng một phần khác để xác định ưu tiên đầu vào (được gọi là phát hiện ưu tiên)
Việc phát hiện nhiều hơn một đầu vào sẽ kích hoạt phần INHIBIT Phần này đảm bảo rằng chỉ các bit đầu ra được liên kết với giá trị đầu vào lớn hơn được mã hóa Giá trị đầu vào thấp hơn bị khóa
BÀI TẬP 1: HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ GIẢI MÃ BCD
Trang 28BLOCK SELECT, được kích hoạt bằng đầu nối hai chân, cấp nguồn cho các đèn LED
Đầu vào mạch BCD từ QD đến QA được tạo ra từ mạch COUNTER và nối dây cứng đến bộ giải mã
Các đầu ra của bộ giải mã tích cực ở mức thấp (chú ý bubble ở mỗi đầu ra) và điều khiển các đèn LED tương ứng của chúng Với mạch giải mã, một đèn LED bật sáng để chỉ ra một đầu ra tích cực mức thấp
LS42 là một bộ giải mã BCD Một đầu vào 4 bit (QD đến QA) có giá trị thập phân tương ứng từ 9 đến 0 Các giá trị lớn hơn 9 không hợp lệ và không tạo ra đầu ra
Trang 29QD là MSB và có trọng số là 8 QA là LSB và có trọng số 1
CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH
1 Đặt công tắc bật tắt của mạch PULSE GENERATOR ở vị trí DOWN
2 Đặt công tắc của mạch COUNTER ở vị trí STEP
3 Kích hoạt mạch COUNTER bằng cách đặt đầu nối hai chân vào các chân của COUNT
LƯU Ý: Đầu ra của mạch PULSE GENERATOR đồng hồ với mạch COUNTER Các đầu ra của mạch COUNTER điều khiển các đầu vào QD đến QA của khối mạch giải mã BCD/DECIMAL