Trường Đại học Cần Thơ Trường Bách Khoa KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN THỰC TẬP MẠCH SỐ Đề tài:Thiết kế mạch đếm đồng bộ hoạt động theo chu trình sau: 0→3→1→7→9→15→4→0 và hiện thị kết quả ra Led đơn.Trình bày hoạt động của mạch và giản đồ sóng. Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện Nguyễn Minh Luân Trần Chí Nguyện MỤC LỤC I. MỤC TIÊU. ................................................................................................................................... 3 II. THIẾT KẾ MẠCH. .................................................................................................................... 4 1. XÁC ĐỊNH SỐ FLIP FLOP SỬ DỤNG. ..................................................................... 5 2. LẬP BẢNG CHUYỂN ĐỔI TRẠNG THÁI. ................................................................ 5 3. RÚT GỌN JK BẰNG BẢNG KARNAUGH THÔNG QUA HÀM CHUYỂN H. ....... 6 4. SƠ ĐỒ KHỐI................................................................................................................. 8 5. TIẾN HÀNH THIẾT KẾ MẠCH. ................................................................................ 8 5.1 Khối xung CK ......................................................................................................... 8 5.2 Khối xử lí................................................................................................................. 9 5.3 Khối hiển thị ......................................................................................................... 10 III. HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH VÀ GIẢN ĐỒ DẠNG SÓNG. .................................................. 11 IV. DANH SÁCH LINH KIỆN. ..................................................................................................... 12 V. KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIA. ........................................................................................................ 12 I.MỤC TIÊU Thiết kế mạch đếm đồng bộ hoạt động theo chu trình sau : 0→3→1→7→9→15→4→0 và hiển thị ra Led đơn và trình bày giản đồ sóng. II.THIẾT KẾ MẠCH 1. XÁC ĐỊNH SỐ FLIP FLOP JK SỬ DỤNG Ta có: 2n-1 <12 ≤ 2n => n = 4 => Sử dụng 4 Flip Flop Giả sử trạng thái của hệ đếm lần lượt là MSB Dãy đếm: 0000 0011 0001 0111 1001 1111 0100 0 4 3 15 1 9 7 2.LẬP BẢNG TRẠNG THÁI Đặt ngõ ra lần lượt là : QA , QB , QC , QD. Trạng thái tiếp theo là: QA+, QB+, QC+, QD+. Các ngõ vào là: HA, HB ,HC, HD. QA 0 0 0 0 0 1 1 0 1 3 4 7 9 15 QB 0 0 0 1 1 0 1 QC 0 0 1 0 1 0 1 QD 0 1 1 0 1 1 1 QA+ 0 0 0 0 1 1 0 QB+ 0 1 0 0 0 1 1 QC+ 1 1 0 0 0 1 0 QD+ 1 1 1 0 1 1 0 HA 0 0 0 0 1 0 1 HB 0 1 0 1 1 1 0 3.BẢNG KARNAUGH HA QCQD 00 01 11 10 00 0 0 0 X HA = QAQC+ QA’QBQC 01 0 X 1 X JA = QB.QC 1 X KA = QC X X 11 X X 10 X 0 HC 1 1 1 0 1 1 1 HD 1 0 0 0 0 0 1 HB QCQD 00 01 11 10 00 0 1 0 X 01 1 X 1 X 11 X X 0 X 10 X 1 X X HB = QB’QC’QD + QA’QD JB = QC’QD KB = QA’ HC QCQD QAQB 00 01 00 1 1 01 0 X 11 X 10 X X 1 HC = QC’(QB+QD’) + QCQD JC = QB+QD’ KC =QD 11 1 10 X 1 X 1 X X X HD QCQD 00 01 11 10 00 1 0 0 X 01 0 X 0 X 11 X X 10 X 0 QAQB HD = QB’QD’ + QDQAQC JD = QB’ KD = QAQC 1 X X X 4.SƠ ĐỒ KHỐI Khối xung CK Khối xử lí Khối hiển thị 5. TIẾN HÀNH THIẾT KẾ MẠCH 5.1/Khối xung CK : Dùng mạch chốt RS có ngõ vào tác động mức thấp dùng cổng NAND để thiết kế mạch tạo xung CK tác động mức thấp. 5.2/Khối xử lí: Mạch đếm đồng bộ modulo-N, dùng FlipFlop JK Có ngã vào Clear 5.3/Khối hiển thị: Hiện thị QAQBQCQD ra Led đơn theo mã nhị phân III. HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH VÀ GIẢN ĐỒ DẠNG SÓNG -Mạch bắt đầu từ số 0 (nhị phân 0000) khi có xung CLK tác động vào Flip Flop J-K thì mạch sẽ đếm lên vài số bất kì (các cổng chưa xác lập) sau đó sẽ đếm theo chu trình mà ta đã đặt trước theo các cổng logic. - Tác động nút clear để các ngõ ra về trạng thái 0. CLK QA 0 0 0 0 1 1 0 QB 0 0 0 1 0 1 1 QC 0 1 0 1 0 1 0 QD 0 1 1 1 1 1 0 Số đếm 0 3 1 7 9 15 4 IV. DANH SÁCH LINH KIỆN Các linh kiện được sử dụng để thiết kế mạch: - IC: 74LS00, 74LS08, 74HC32, 74LS112. - Led đơn - Nút nhấn 2 chân, công tắt hành trình. - Điện trở 330;4,7k - Dây bus. V. KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ Mạch chạy tốt đúng như yêu cầu đề cho.