phúc trình thực tập kỹ thuật điện tử bài 5 sư phạm cần thơ

Dữ liệu được đưa vào ngõ D của FF đầu tiên, ở mỗi xung lên của đồng hồ Ck sẽ có 1 bit được dịch chuyển từ trái qua phải, nối tiếp từ FF này sang FF khác và đưa ra ỡ ngõ ra Q của tầng sau

BÀI PHÚC TRÌNH Bài 5: MẠCH LOGIC TUẦN TỰ

2

3

THỰC HÀNH

1 Khảo sát mạch ghi dịch

D

CLK 3

Q 6

U7:A

7474

D

CLK 11

Q 8

U7:B

7474

D

CLK 3

Q 6

U8:A

7474

D

CLK 11

Q 8

U8:B

7474

Thực hiện xóa, nạp dữ liệu D=1011

Bảng chân lí

Số xung Ck vào Dữ liệu vào D Dữ liệu ra

Xóa ghi dịch

1

2

3

4

5

6

7

8

X 1 0 1 1 0 0 1 0

0 1 0 1 1 0 0 1 0

0 0 1 0 1 1 0 0 1

0 0 0 1 0 1 1 0 0

0 0 0 0 1 0 1 1 0

Giải thích hoạt động nạp dữ liệu:

Mạch gồm 4 FlipFlop ,ngõ vào D của đầu tầng bên trái là ngõ vào của ghi dịch,ngõ ra

Q của đầu tầng nối với ngõ vào D của tầng thứ 2 Tương tự ngõ ra của tầng cuối bên phải là ngõ ra nối tiếp của thanh ghi dịch

Thanh ghi đầu tiên áp dụng Clear để xóa, đưa các ngõ ra về 0 Dữ liệu được đưa vào ngõ D của FF đầu tiên, ở mỗi xung lên của đồng hồ Ck sẽ có 1 bit được dịch chuyển từ trái qua phải, nối tiếp từ FF này sang FF khác và đưa ra ỡ ngõ ra Q của tầng sau cùng

FF4 Điều đó có nghĩa là khi có xung Ck1 từ thấp lên cao thì ngõ vào D=1 được nạp vào FF0 nên ngõ ra của FF1 là Q=D=1, đồng thời ngõ ra của FF1 (QA=0) trở thành ngõ vào của FF2 nên ngõ ra của FF2 là QB=0.Đồng thời ngõ ra của FF2 (QB =0) là ngõ vào

D của FF3 nên ngõ ra của FF3 là QC=0 Ngõ ra của FF3 lại là ngõ vào của FF4 nên ngõ

ra FF4 là QD=0

Dữ liệu vào dạng nhị phân: 0001, mã nhị phân: 1

Khi có xung Ck2 từ thấp lên cao thì ngõ vào D của FF1 là D=0 nên ngõ ra

QA=0,đồng thời FF2 có ngõ vào là D=QA=1 nên ngõ ra là QB=1.Tương tự FF3 có ngõ vào là D=QB=0 nên ngõ ra là QC=0, FF4 có ngõ vào D=QC=0 nên ngõ ra QD=0

Dữ liệu dạng nhị phân: 0010, mã nhị phân: 2

Lập luận tương tự ta có xung Ck3, ngõ ra QA=1, QB=0, QC=1, QD=0

Dữ liệu dạng nhị phân: 0101, mã nhị phân: 5

Xung Ck4, ngõ ra QA=1, QB=1, QC=0, QD=1

Dữ liệu dạng nhị phân: 1011, mã nhị phân: 11

2 Khảo sát mạch đếm

2.1 Mạch đếm không đồng bộ

Bảng chân lý:

Số vào xung Ck Mã số ra khi có xung vào Trị thập

phân ra

J

CLK

1

K

U5:A

7476

J

CLK 6 K

U5:B

7476

J

CLK 1 K

U6:A

7476

J

CLK 6 K

U6:B

7476

11 1 1 0 1 11

Giải thích hoạt động nạp dữ liệu:

Thực hiện xóa dữ liệu: Q1=Q2=Q3=Q4=0

Xung đếm được đưa vào FF đầu tiên Ngõ ra của FF đứng trước nối với ngõ vào Ck của

FF đứng sau Xung ở ngõ ra Q của FF đứng trước đóng vai trò xung đồng hồ cho ngõ vào

Ck của FF đứng sau:

- Khi có xung Ck1 từ cao xuống thấp tác động vào FF1, vì FF1 có ngõ vào J=K=1 nên ngõ ra sẽ đảo lại trạng thái trước đó, Q0=0 sẽ thành Q0=1, đồng thời ngõ ra Q0(từ thấp lên cao) sẽ đóng vai trò xung đồng hồ của FF2 Do xung từ thấp lên cao nên FF2 không bị tác động,ngõ ra giữ nguyên trạng thái trước đó,Q1=0 Tương tự với FF3 và FF4 ngõ ra lần lượt là Q3=0 và Q4=0 (Mã nhị phân là 0001, thập phân: 1)

- Khi có xung Ck2 từ cao xuống thấp, FF1 có ngõ ra J=K=1 nên ngõ ra sẽ đảo lại trạng thái trước đó Q0=1 sẽ thành Q0=0, đồng thời ngõ ra Q0(từ cao xuống thấp) sẽ đóng vai trò xung đồng hồ của FF2 Do xung từ cao xuống thấp nên ngõ ra của FF2

sẽ đảo lại trạng thái trước đó Q1=0 sẽ thành Q1=1, ngõ ra Q1(từ thấp lên cao) đóng vai trò xung đồng hồ của FF3 Xung từ thấp lên cao nên ngõ ra FF3 giữ nguyên trạng thái trước đó Q3=0 Tương tự Q4=0 vì ko có xung đồng hồ (Mã nhị phân là

0010, thập phân: 2)

- Khi có xung Ck3 từ cao xuống thấp, FF1 có ngõ ra J=K=1 nên ngõ ra sẽ đảo lại trạng thái trước đó Q0=1 sẽ thành Q0=0, đồng thời ngõ ra Q0(từ thấp lên cao) sẽ đóng vai trò xung đồng hồ của FF2 Xung từ thấp lên cao nên FF2 không bị tác động, ngõ ra giữ nguyên trạng thái trước đó, Q1=1 Lập luận tương tự ta có Q2=0 và Q3=0 (Mã nhị phân là 0011, thập phân: 3

- Lập luận tương tự khi có xung Ck15 từ cao xuống thấp tác động vào mạch đếm: Q0=Q1=Q2=Q3=1 (Mã nhị phân là 1111, thập phân: 15)

- Khi có xung Ck16 từ cao xuống thấp tác động vào FF1 thì FF1 có ngõ ra J=K=1 nên ngõ ra sẽ đảo lại trnag5 thái trước đó, Q0=1 sẽ thành Q0=0 Lập luận tương tự ta được Q1=0, Q2=0, Q3=0 (Mã nhị phân là 0000, thập phân: 0)

2.2 Mạch đếm đồng bộ

AND

U4

AND

J

CLK 1

K

U1:A

7476

J

CLK 6

K

U1:B

7476

J

CLK 1

K

U2:A

7476

J

CLK 6

K

U2:B

7476

Bảng chân lí:

Số vào xung Ck Mã số ra khi có xung vào Trị thập

phân ra

Giải thích hoạt động nạp dữ liệu

Thực hiện xóa dữ liệu,ta được Q0=Q1=Q2=Q3=0

T0=1, T1=Q0, T2=T1Q1=Q0Q1, T3=T2Q2=Q0Q1Q2

- Khi có xung thứ nhất: Q0=1, nhưng trước đó Q0=0=T1 nên có xung thì

Q1=0.T2=Q0Q1=0.0=0 nên Q2=0, tương tự Q3=0 (Q0=1, Q1=Q2=Q3=0)

- Khi có xung thứ 2 : Q0=0, nhưng trước đó Q0=1=T1 nên Q1=1.T2=Q0Q1=1.0=0 nên Q2=Q3=0, (Q0=0, Q1=1, Q2=Q3=0)

- Khi có xung thứ 3 : Q0=1, nhưng trước đó Q0=0 nên Q1=1.T2=Q0Q1=0.1=0 -> Q2=0=Q3 (Q0=1, Q1=1, Q2=Q3=0)

- Khi có xung thứ 4 : Q0=1, nhưng trước đó Q0=0 nên Q1=1.T2=Q0Q1=1.1=1 -> Q2=1, T3=0.1.1=0 - > Q3=0 (Q0=0, Q1=1, Q2=Q3=0)

Tương tự với các xung tiếp theo…

3 Mạch giải mã BCD sang LED 7 đoạn

Bảng sự thật của IC 4511

X

X

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

X

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

X X 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 X

X X 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 X

X X 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 X

X X 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 X

1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0

1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0

1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0

1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0

1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0

1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0

1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0

Giải thích hoạt động của mạch

IC4511 là IC chuyển mã BCD sang LED 7 đoạn với ngõ ra tác động ở mức cao, mức 1 Led sang, mức 0 Led tắt, tương ứng với các thanh a,b,c,d,e,f,g của Led 7 đoạn Cathod chung, các số ngõ ra từ 0->9, các so từ 10->15 không dung tới

Ngõ vào điều khiển gồm có:

- Ngõ vào LT là ngõ vào thử đèn (tích cực thấp), khi ngõ vào LT ở mức thấp thì tất cả ngõ ra ở mức cao bất chấp dữ liệu ngõ vào Để mạch hoạt động ngõ vào LT phải ở mức 1

- Ngõ vào BL là ngõ xóa (tích cực thấp), khi ngõ vào BL ở mức thấp thì tất cả ngõ ra đều bằng 0 Để mạch hoạt động thì ngõ vào BL phải ở mức cao

- Ngõ vào LE là ngõ vào chốt (tích cực cao), khi ngõ vào LE ở mức thấp thì sẽ chốt

dữ liệu mã BCD là D,C,B,A lại không cho xuất ra ngõ ra

Loại Cathod chung (Cathod sẽ nối xuống mass) để Led 7 đoạn sang ta nối các ngõ ra của IC 4511 vào Led 7 đoạn thong qua điện trở hạn dòng (180< R < 1K)