Ta có thể dùng ngõ Pr và Cl để làm, như là đã từng dùng để đặt số đếm cho các mạch đếm khác đã nói ở trước, giả sử trạng thái ban đầu là 1000 vậy ta có thể reset tầng FF 3 để đặt Q3 mức
Trang 1
nằm ở ngõ ra của tầng nào Do đó, cần phải xác lập dữ liệu dịch chuyển ban đầu cho bộ đếm Ta có thể dùng ngõ Pr và Cl để làm, như là đã từng dùng
để đặt số đếm cho các mạch đếm khác đã nói ở trước, giả sử trạng thái ban đầu là 1000 vậy ta có thể reset tầng FF 3 để đặt Q3 mức 1, các tầng khác thì xoá bằng clear Có thể dùng mạch tạo xung để nạp dữ liệu ban đầu như sau :
Giả sử ban đầu chỉ cho D0 = 1, các ngõ vào tầng FF khác là 0 Bây giờ cấp xung ck đồng bộ khi ck lên cao, dữ liệu 1000 được dịch sang phải 1 tầng do
đó Q0 = 1, các ngõ ra khác là 0 Tiếp tục cho ck xuống thấp lần nữa, Q1 sẽ lên 1, các ngõ ra khác là 0 Như vậy sau 4 nhịp xung ck thì Q3 lên 1 và đưa
về làm D0 = 1 mạch đã thực hiện xong 1 chu trình Trạng thái các ngõ ra của mạch như hình sau:
quanh, chu kì như nhau nhưng lệch nhau đúng 1 chu kì xung vào Ck Số đếm ra là 1, 2, 4, 8 không phải là số xung vào (như bảng trạng thái đếm phía dưới)
Trang 2Với 4 số đếm ra từ 4 tầng FF ta
có mạch đếm mod 4 Chỉ 4 trạng thái
ra trong tổng số 16 trạng thái có thể, điều này làm giảm hiệu quả sử dụng của mạch đếm vòng Nhưng nó cũng có
ưu điểm nổi bật so với mạch đếm chia
hệ 2 là không cần mạch giải mã trong cấu trúc mạch (vì thường trong trạng thái của số đếm ra chỉ có 1 bit 1)
Mạch đếm Johnson có một chút thay đổi
so với đếm vòng ở chỗ ngõ ra đảo tầng cuối được đưa về ngõ vào tầng đầu Hoạt động của mạch cũng giải thích tương tự Với n tầng FF thì đếm vòng xoắn cho ra 2n số đếm do đó nó còn được coi là mạch đếm mod 2n (đếm nhị phân cho phép đếm với chu kỳ đếm đến
2n) Như vậy ở trên là mạch đếm vòng xoắn 4 bit Bảng bên cho thấy 8 trạng thái ngõ ra và hình dưới sẽ minh hoạ
Trang 3cho số đếm
và Cl giống như ở trên Dạng sóng các ngõ ra cũng giống như trên, hơn thế nữa, nó còn đối xứng giữa mức thấp với mức cao trong từng chu kì
Kỹ Thuật Số
Blogthongtin.info Biên tập: Nguyễn
Trọng Hòa
sẽ nêu một vài bài toán thiết kế điển hình giúp sinh viên có thể hiểu sâu hơn
về mạch logic tuần tự
Trở lại hình 3.3.19 đấy là mạch đếm đồng bộ chia 10 (MOD 10) Người ta
đã dùng mạch đếm mod 16 kết hợp với một số cổng logic để tạo việc reset khi ngõ ra hiển thị số 10 Quá trình đếm chỉ diễn ra theo thứ tự trong các trạng thái từ 0 đến 9, như vậy mạch đến với chu kỳ đếm là 10
trạng thái kết hợp với bìa Karnaugh Cách này rất rõ ràng trình tự, nó có thể thiết kế với số mod bất kì, dạng FF tuỳ ý, đếm lên hay đếm xuống cũng được, thậm chí số đếm không theo trình tự gì cả Minh hoạ việc thiết kế qua
ví dụ sau
Trang 4
sau:
Trước hết hãy cùng tìm hiểu về sự chuyển tiếp trạng thái ở ngõ ra Q:
vào bảng trạng thái của FF JK thì J = 1, K = 0 hay J = 1, K = 1 (trường hợp
Qn+1 = 1 với Qn chính là Q đang ở 0 trước đó) Tóm lại khi Q từ 0 chuyển lên 1 thì cần J = 1, K = X (X bằng 0 hay 1) Lý luận tương tự thì :
Q từ 1 chuyển về 0 cần J = X, K = 1
Q từ 0 giữ nguyên là 0 cần J = 0, K = X
Q từ 1 giữ nguyên là 1 cần J = X, K = 0
(được gọi là bảng trạng thái kích ngõ vào của FF JK ) :
SR, FF D, FF T
đi vào bài toán ở ví dụ trên :
thể tóm lượt nội dung cần thiết kế qua mạch logic sau:
Trang 5
yếu tố:
- Mạch có số đếm từ 000 đến 111 nên Qn+1 sẽ là 001 đến 000 (111 reset về 000)
- Từ trạng thái ra dựa vào bảng trạng thái kích ngõ vào ở phần trên ta có thể xác định được logic cần thiết ở ngõ vào J, K của 3 tầng FF để khi có xung kích ck thì chuyển lên trạng thái tiếp theo
Với các ngõ vào của X là các ngõ ra của các FF và các ngõ ra của X lại là các ngõ vào kích của các FF, ta có bảng chuyển trạng thái của X khi đếm:
Bây giờ, lập bìa K với Q0, Q1, Q2 là các biến ngõ vào trong khi các ngõ J, K của 3 tầng FF lại trở thành ngõ ra Bìa K cho 6 ngõ ra như sau :
J0 = K0 = 1
J1 = K1 = Q0
J2 = K2 = Q0Q1
FF được nối chung với nhau (thành ngõ vào T), FF 0 có ngõ T nối lên cao, FF1 có ngõ vào T nối đến ngõ ra Q0 còn FF 2 có ngõ vào T là ngõ ra cổng And mà 2 ngõ vào là Q0 và Q1 Kết quả cuối cùng là mạch đếm như hình sau