- A tín hiệu đầu ra của mạch tạo xung đa hài phi ổn.. - B tín hiệu đầu ra của mạch phát hiện cạnh xuống.. - C tín hiệu đầu ra của mạch tạo xung đa hài đơn ổn... - Nhận xét : mạch phát hi
Trang 1Báo cáo đồ án Mạch xung số
(KC349)
Đề tài 13: Thiết kế mạch đếm song song 3 bit đếm
lênCÁN BỘ HƯỚNG DẪN:
Trang 21 Mục tiêu
• Thiết kế mạch điện đạt yêu cầu đề bài.
• Kết quả dự kiến đạt được: mạch đếm từ 0 đến 7 với tần số
1 Hz và độ rộng xung 500 ms
Trang 32 Thiết kế
• Dựa vào yêu cầu đề tài và sơ đồ mạch trên để thiết kế
mạch cho phù hợp và đồng bộ hóa các linh kiện.
• Mạch dao động đa hài phi ổn dùng IC NE555:
Trang 52 Thiết kế
Trang 6
2 Thiết kế
• Mạch phát hiện cạnh xuống.
- Sơ đồ mạch:
Trang 7
2 Thiết kế
• Mạch tạo xung đa hại đơn ổn dùng cổng NOR.
- Sơ đồ mạch:
Trang 8
2 Thiết kế
• Mạch đếm song song 3 bit đếm lên.
- Sơ đồ mạch :
Trang 92 Thiết kế
• Tính toán lựa chọn linh kiện.
- Sử dụng flip-flop T để tạo bộ đếm song song
- Chọn IC4027 (JK flip-flop) nối J với K lại thành flip-flop T
- Thiết kế bộ đếm song song: lập bảng chuyển trạng thái chỉ rõ mối quan hệ giữa trạng thái hiện tại và kế tiếp
- Ta có: T=QQ+
Trang 10- Thiết kế bộ đếm song song:
Lập bảng chuyển trạng thái chỉ rõ mối quan hệ giữa trạng thái hiện tại và kế tiếp:
Trang 132 Thiết kế
- Sơ đồ mạch của khối hiển thị:
Trang 143 Thí nghiệm
• Sơ đồ mạch tổng quát
Trang 153 Thí nghiệm
• Vẽ dạng xung ngõ ra của mạch ( ghi chú )
- A tín hiệu đầu ra của mạch tạo xung đa hài phi ổn
- B tín hiệu đầu ra của mạch phát hiện cạnh xuống
- C tín hiệu đầu ra của mạch tạo xung đa hài đơn ổn
Trang 173 Thí nghiệm
- Dạng sóng đo trên mô phỏng.
- Nhận xét: xung cạnh lên cạnh xuống vuông vắn, mức cao mức thấp có khoảng
thời gian tương đối bằng nhau vẫn chấp nhận được.
Trang 193 Thí nghiệm
-Dạng sóng đầu ra của mạch.
- Nhận xét : mạch phát hiện được cạnh xuống theo đúng đề bài, tín hiệu
bị sụt áp nhưng vẫn chấp nhận được.
Trang 213 Thí nghiệm
- Dạng sóng đầu ra của mạch(đã có hiệu chỉnh do chưa đủ độ rộng xung
theo yêu cầu đề bài).
- Nhận xét : sau khi hiệu chỉnh giá trị điện trở thì độ rộng xung tương đối
đạt theo yêu cầu đề bài.
Trang 223 Thí nghiệm
• Mạch đếm song song.
- Mạch đếm hoạt động đúng bình thường đạt theo yêu đề bài
- Mạch đếm từ 0 đến 7 theo yêu cầu hiển thị thông qua led 7 đoạn
bằng sử dụng IC giải mã 4511
Trang 243 Thí nghiệm
• Đo mạch thực tế mạch phát
hiện cạnh xuống.
- Ghi chú tín hiệu màu vàng là tín
hiệu của mạch tạo xung đa hài
phi ổn
- Ghi chú tín hiệu màu xanh là tín
hiệu của mạch phát hiện cạnh
xuống
- Nhận xét: mạch phát hiện đúng
cạnh xuống theo yêu cầu đề bài
Trang 253 Thí nghiệm
• Đo mạch thực tế mạch tạo dao động đa hài đơn ổn ( đã có
hiệu chỉnh các giá trị linh kiện ).
- Ghi chú:
+ Tín hiệu màu vàng là tín hiệu
đầu ra của mạch tạo dao động
đa hài đơn ổn.
+ Tín hiệu màu xanh là tín hiệu
của mạch phát hiện cạnh
xuống.
- Nhận xét: sau khi hiệu chỉnh
các giá trị linh kiện thì mạch đạt
Trang 263 Thí nghiệm
• Nhận xét mạch đếm ba bit đếm lên.
- Mạch đếm đạt theo yêu cầu đề bài
Trang 27Dạng tín hiệu mô phỏng đạt theo yêu câu đề bài
Dạng tính hiệu đạt về độ rộng xung nhưng tần số chưa đạt cần hiệu chỉnh lại giá trị R.
Giá trị của mạch tạo dao
động đa hài phi ổn.
Dạng tính hiệu mô phỏng chưa đạt về độ rộng xung theo yêu cầu đề bài cần hiều chỉnh lại giá trị linh kiện.
Dạng tính hiệu đâu ra không đạt về độ rộng xung.
Giá trị linh kiện mạch tạo
dao động đa hài đơn ổn.
Trang 28- Sai số linh kiện lớn.
- Dùng dây cấm với testboard nên độ nhiễu lỏng lẻo giữa các chân
lớn
Trang 29TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Tài liệu mạch xung
- Tài liệu mạch số
Trang 30PHÂN CHIA NHIỆM VỤ
Trang 31Câu hỏi đồ án
1 Câu hỏi của Bùi Văn Thữa: Làm sao để xác định trạng thái của xung
clock đưa vào flip-flop là mức cao hay mức thấp? Nếu thay đổi xung clock tác động cạnh lên thành tác động cạnh xuống thì flip-flop đếm lên hay đếm xuống? Giải thích?
Trả lời:
- Do tín hiệu đưa vào flip-flop là xung vuông nên tín hiệu luân phiên thay
đổi giữa 2 trạng thái logic là mức cao ( điện áp dương ) và mức thấp
( điện áp 0V ) Mạch thiết kế là mạch đếm song song 3 bit cho nên ngõ
vào của 3 flip-flop là xung clock có trạng thái như nhau ( các đầu vào
xung clock của các flip-flop được nối với nhau ) Vì vậy ta có thể sử dụng
1 LED đơn đặt ở ngõ vào xung clock của flip-flop đầu tiên để theo dõi sự
thay đổi trạng thái của tín hiệu Từ đó có thể kết luận ở thời điểm đó
xung clock là mức cao hay mức thấp ( LED sáng tương ứng với mức cao
và ngược lại )
- Khi thay đổi xung clock tác động cạnh lên thành tác động cạnh xuống
thì flip-flop vẫn tiếp tục đếm lên Đó là do bộ đếm song song là bộ đếm
mà các flip-flop sử dụng chung nguồn xung clock nên khi có xung clock
vào thì tất cả các ngõ vào của flip-flop đều thay đổi Do vậy khi thiết kế
Trang 32Câu hỏi đồ án
- Giản đồ xung đối với xung clock tác động cạnh lên:
Trang 33Câu hỏi đồ án
- Giản đồ xung đối với xung clock tác động cạnh xuống:
Trang 34Câu hỏi đồ án
=> Như vậy khi thay đổi cạnh tác động của xung clock mạch vẫn
đếm lên đúng theo trạng thái hiện tại và trạng thái kế tiếp như đã
thiết kế ở trên
2 Câu hỏi của Nguyễn Thanh Hải: Tại sao mạch đa hài đơn ổn chỉ
nhận tín hiệu ở mức cao?
Trả lời:
- Vì nếu tín hiệu tác động ở mức thấp tức là trạng thái thường trực
tín hiệu ở mức cao thì tín hiệu ra luôn ở mức cao cho dù tác động ở
mức thấp thì tín hiệu ra luôn ở mức thấp
- Vì khi ở mức cao thì cổng NOR luôn đóng, tín hiệu ra luôn ở mức
thấp
Trang 351 Câu hỏi đồ án
- Câu hỏi Trần Quang thịnh : mô phỏng lại với flip-flop JK
Báo cáo kết quả lại nó chạy ra sao?
1.Tính toán :
- Chọn ic4027 JK flip-flop
- Thiết kế bộ đếm song song
Trang 401 Câu hỏi đồ án
Trang 411 Câu hỏi đồ án
- Ảnh sơ đồ tổng quát :
Trang 431 Câu hỏi đồ án
Trang 44
THANKS FOR WATCHING!
BEST WISHES!