THỰC TẬP KỸ THUẬT SỐ - BÀI 9

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

118
lượt xem 32
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mạch đếm (Counters) A - Phần tóm tắt lý thuyết 1. Mạch đếm nối tiếp: Trong mạch đếm nối tiếp trigơ đầu tiên chuyển trạng thái bằng xung nhịp Ck. Các trigơ sau chuyển trạng thái bằng xung lối ra của trigơ tr-ớc nó. Mạch đếm nối tiếp cũng còn đ-ợc gọi là mạch đếm “không đồng bộ” (Asynchronous). D-ới dây là sơ đồ logic của mạch đếm modun 16 theo kiểu nối tiếp có điều khiển bằng đầu vào “counT”. ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: THỰC TẬP KỸ THUẬT SỐ - BÀI 9

Bµi 9 : M¹ch ®Õm (Counters) A - PhÇn tãm t¾t lý thuyÕt 1. M¹ch ®Õm nèi tiÕp: Trong m¹ch ®Õm nèi tiÕp trig¬ ®Çu tiªn chuyÓn tr¹ng th¸i b»ng xung nhÞp Ck. C¸c trig¬ sau chuyÓn tr¹ng th¸i b»ng xung lèi ra cña trig¬ tr−íc nã. M¹ch ®Õm nèi tiÕp còng cßn ®−îc gäi lµ m¹ch ®Õm “kh«ng ®ång bé” (Asynchronous). D−íi d©y lµ s¬ ®å logic cña m¹ch ®Õm modun 16 theo kiÓu nèi tiÕp cã ®iÒu khiÓn b»ng ®Çu vµo “counT”. C B A D SET 5V +V S S S S CK 0V J Q J Q J Q J Q _ _ CP CP _ _ CP CP K Q K Q K Q K Q R R R R CLR 0V 5V +V COUNT Sau khi xo¸ m¹ch ®Õm b»ng xung xo¸ CLR ta cã : Q = QD QC QB QA = 0 0 0 0 §Æt “counT” = 1 , m¹ch ®Õm b¾t ®Çu ho¹t ®éng theo xung nhÞp t¸c dông. Gi¶n ®å thêi gian ®−îc m« t¶ trªn h×nh sau. Sau Ck1 m¹ch ®Õm 0001 ... ®Õn CK15 m¹ch ®Õm 1111, CK16 trë l¹i 0000. Nh− vËy m¹ch ®Õm cã 4 trig¬ ®Õm tõ 0 ... 15 gäi lµ ®Õm modun 16. Tæng qu¸t nÕu s¬ ®å ®Õm cã n trig¬ sÏ ®Õm ®−îc modun 2n. Nh×n gi¶n ®å xung ta còng thÊy mçi trig¬ chia tÇn sè xung nhÞp lµm 2. Do ®ã, 4 trig¬ sÏ chia tÇn sè xung nhÞp lµm 24 = 16, n trig¬ sÏ chia tÇn sè xung nhÞp theo hÖ sè 2n . 110
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Ck QA QB QC QD 2. M¹ch ®Õm song song. Trong m¹ch ®Õm song song, xung nhÞp t¸c ®éng ®ång thêi vµo tÊt c¶ c¸c trig¬. M¹ch ®Õm song song còng cßn ®−îc gäi lµ m¹ch ®Õm “ ®ång bé” (Synchronous). Ta biÕt r»ng trong m¹ch ®Õm nèi tiÕp, xung nhÞp Ck ph¶i lÇn l−ît qua tõng trig¬ mét. NÕu thêi gian lan truyÒn cña xung nhÞp qua mçi trig¬ lµ tp (tp = 10 ns) th× tæng thêi gian trÔ qua n trig¬ lµ n.tp. Nh− vËy m¹ch ®Õm nèi tiÕp lµ chËm ch¹p kh«ng ®¸p øng ®−îc trong mét sè m¹ch cÇn t¸c ®éng nhanh. S¬ ®å logic cña m¹ch ®Õm modun 16 theo kiÓu ®Õm song song cã ®Çu vµo ®iÒu khiÕn “counT” ®−îc tr×nh bµy d−íi ®©y. Khi “counT” = 0 , c¸c trig¬ J-K kh«ng thay ®æi tr¹ng th¸i. Khi “counT” = 1 , m¹ch ®Õm b¾t ®Çu ho¹t ®éng theo xung nhÞp Ck. Sau khi xo¸ m¹ch ®Õm b»ng xung xo¸ CLR ta cã : Q = QD QC QB QA = 0 0 0 0 ViÖc ph©n tÝch m¹ch rÊt ®¬n gi¶n v× theo tÝnh chÊt cña trig¬ J-K th× chØ khi nµo J = K = 1 trig¬ sÏ thay ®æi tr¹ng th¸i khi cã s−ên ©m cña xung nhÞp t¸c dông. M¹ch lÇn l−ît ®Õm tõ 0000 ®Õn 1111 tøc lµ tõ 0 ®Õn 15 (hÖ thËp ph©n). øng víi s−ên ©m xung nhÞp thø 15, ta cã : Q = QD QC QB QA = 1 1 1 1 B©y giê c¶ bèn trig¬ ®Òu cã J = K = 1 vµ khi s−ên ©m xung nhÞp CK thø 16 t¸c ®éng th× chóng chuyÓn tr¹ng th¸i tõ “1” vÒ “0” . T¨ng thªm c¸c trig¬ vµ c¸c cöa vµ ta cã m¹ch ®Õm ®ång bé víi chiÒu dµi tuú ý. ¦u viÖt cña m¹ch ®Õm ®ång bé lµ tèc ®é nhanh. 111
QC QD QA QB "1" S S S S J Q J Q J Q J Q _ _ _ _ CP CP CP CP K Q K Q K Q K Q R R R R "1" Ck Count 3. C¸c m¹ch ®Õm kh¸c a) M¹ch ®Õm víi modun tuú ý: Modun cña mét m¹ch ®Õm lµ sè tr¹ng th¸i ®Çu ra cña m¹ch ®Õm ®ã. M¹ch ®Õm nèi tiÕp 4-bit nãi trªn cã modun 16 v× r»ng nã cã 16 tr¹ng th¸i ph©n biÖt ®−îc ®¸nh sè tõ 0000 ÷ 1111 . B»ng c¸ch thay ®æi thiÕt kÕ m¹ch ta cã thÓ x©y dùng m¹ch ®Õm víi modun theo ý muèn. S¬ ®å logic m¹ch ®Õm nèi tiÕp modun 6 x©y dùng tõ 3 trig¬ J-K vµ mét cöa kh«ng vµ vµ mét cöa vµ. M¹ch ®Õm bÞ xo¸ khi hoÆc CLR = 0 hoÆc Y = 0 §Çu tiªn CLR = 0 , ta cã Q = QC QB QA = 0 0 0 . Khi CLR trë vÒ “1” , m¹ch ®Õm b¾t ®Çu ho¹t ®éng. M¹ch ®Õm 3 bit b×nh th−êng ®Õm tõ 000 ÷ 111 , ta cÇn xo¸ bá 2 tõ ®Õm cuèi cïng 110 vµ 111. Víi m¹ch ®Õm modun 6 ta ph¶i xo¸ ngay tõ ®Õm: Q = QC QB QA = 1 1 0 . = 1.1 = 0 ®· thùc hiÖn xo¸ Cöa kh«ng vµ víi ®Çu ra Y = Q C . Q B m¹ch ®Õm ®Ó chu tr×nh lÆp l¹i tõ ®Çu . 112
QC QA QB Count "1" S S S J Q J Q J Q _ _ _ Ck CP CP CP K Q K Q K Q R R R CLR M¹ch ®Õm nèi tiÕp modun 10 cã c¸ch m¾c t−¬ng tù. M¹ch ®Õm nµy cã tªn gäi lµ §Ò c¸t (decade). QD QA QB QC Count "1" S S S S J Q J Q J Q J Q _ _ _ _ Ck CP CP CP CP K Q K Q K Q K Q R R R R CLR Khi ®Õm xung thø 9 , ta cã Q = QD QC QB QA = 1 0 0 1. Ta cÇn “dËp” tõ ®Õm thø 10 ( Q = QD QC QB QA = 1010) vµ cöa vµ víi ®Çu ra Y = Q D Q B = 0 ®· thùc hiÖn ®−îc viÖc xo¸ toµn m¹ch ®Ó chu tr×nh lÆp l¹i tõ ®Çu. L−u ý r»ng kh«ng nhÊt thiÕt cø ph¶i dïng m¹ch ®Õm nèi tiÕp míi x©y dùng ®−îc m¹ch ®Õm víi modun bÊt kú. S¬ ®å logic d−íi ®©y, víi ®−êng liªn kÕt chän thÝch hîp ta cã ®−îc m¹ch ®Õm §Ò c¸t . Vi m¹ch 74LS90 lµ mét m¹ch ®Õm §Ò c¸t ®−îc thiÕt kÕ theo nguyªn t¾c nµy. 113
QB QD QA QC 3 1 "1" S S S S "1" J "1" J Q J Q Q J Q _ _ _ _ Ck CP CP CP CP K Q K Q K Q K Q "1" "1" "1" "1" R R R R 2 "1" Gi¶n ®å thêi gian d−íi ®©y sÏ gi¶i thÝch ®Çy ®ñ ho¹t ®éng cña §Ò c¸t nµy. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Ck QA QB 1 QC 3 2 QD §−êng liªn kÕt (3,2) buéc trig¬ D ph¶i chuyÓn tr¹ng th¸i ë s−ên ©m CK8 - §−êng liªn kÕt (2) buéc trig¬ D ph¶i chuyÓn tr¹ng th¸i ë s−ên ©m CK10 - §−êng liªn kÕt (1) buéc trig¬ B kh«ng ®æi tr¹ng th¸i ë s−ên ©m CK10 - L−u ý 2 trig¬ B vµ D chÞu t¸c ®éng trùc tiÕp cña xung lèi ra QA cña trig¬ A. b) M¹ch ®Õm tiÕn, m¹ch ®Õm lïi (UP Counter, down Counter). QC QA QB Count "1" S S S a a J Q J Q J Q _ _ _ Ck CP CP CP K Q K Q K Q b b R R R "1" 114
Trªn ®©y lµ s¬ ®å logic cña m¹ch ®Õm nèi tiÕp 3 bit. NÕu kho¸ S ë vÞ trÝ a, ta cã m¹ch ®Õm tiÕn nèi tiÕp. - NÕu kho¸ S ë vÞ trÝ b, ta cã m¹ch ®Õm lïi nèi tiÕp. - ë ®©y muèn xÐt kü m¹ch ®Õm lïi (kho¸ S ë vÞ trÝ b). Sau khi xo¸ toµn bé m¹ch ®Õm (®Æt CLR = 0 sau ®ã chuyÓn CLR = 1 ) , ta ®Ó PR = 0 . tõ nhÞ ph©n lèi ra sÏ lµ: Q = QC QB QA = 1 1 1 . §Ó PR = 1 , m¹ch ®Õm b¾t ®Çu ho¹t ®éng (®Õm lïi). KÕt thóc xung nhÞp 1 : Q = 1 1 0 ----------------- 2 : Q=101 ----------------- 3 : Q=100 ----------------- 4 : Q=011 ----------------- 5 : Q=010 ----------------- 6 : Q=001 ----------------- 7 : Q=000 VËy lµ m¹ch ®· ®Õm lïi tõ 7 ®Õn 0, t−¬ng øng víi tõ nhÞ ph©n 3 bit tõ 111 ®Õn 000. Xung nhÞp thø 8 tiÕp theo lµm cho m¹ch ®Õm quay trë l¹i tr¹ng th¸i ban ®Çu Q = 111. D−íi ®©y lµ h×nh vÏ cho m¹ch ®Õm tiÕn - lïi 4 bit. Nhê ®Çu vµo ®iÒu khiÓn UP/down mµ m¹ch sÏ ®Õm theo kiÓu tiÕn hoÆc lïi . Khi UP/down = 1 , m¹ch ®Õm tiÕn tõ 0000 ®Õn 1111 Khi UP/down = 0 , m¹ch ®Õm lïi tõ 1111 ®Õn 0000 . c) M¹ch ®Õm ®Æt tr−íc (Presettable Counter). Trong m¹ch ®Õm ®Æt tr−íc phÐp ®Õm b¾t ®Çu tõ mét sè lín h¬n sè 0. H×nh vÏ d−íi ®©y lµ mét m¹ch ®Õm ®Æt tr−íc, phÐp ®Õm b¾t ®Çu tõ sè nhÞ ph©n D C B A , mét sè n»m gi÷a sè 0000 vµ 1111. 115
Khi cho ®Çu load (n¹p) = 0 , m¹ch ®Õm b×nh th−êng . Khi cho ®Çu load = 1, m¹ch ®Õm “x¸c lËp” ®Çu ra Q = D C B A. Gi¶ sö sè ®Æt tr−íc lµ : DCBA=0110 Ta lÇn l−ît lµm nh− sau : LOAD = 1 ; Q = 0101 LOAD = 0 ; theo xung nhÞp t¸c ®éng, m¹ch ®Õm lÇn l−ît cho c¸c kÕt qu¶ : Q = 0110 Q = 0111 Q = 1000 Q = 1001 ..... cho ®Õn sè cùc ®¹i Q = 1111 Xung nhÞp tiÕp theo lµm cho m¹ch n¹p l¹i gi¸ trÞ ®Æt tr−íc ABCD LËp tr×nh modun (Programming Modulus). Mét øng dông v« cïng quan träng cña m¹ch ®Õm ®Æt tr−íc lµ lËp tr×nh modun. M¹ch logic võa ®−îc tr×nh bµy trªn ®Õm tõ 6 ®Õn 15 t−¬ng øng víi tï nhÞ ph©n 0110 ®Õn 1111. Ta muèn m¹ch ®Õm quay trë l¹i tr¹ng th¸i x¸c lËp ban ®Çu theo gi¶n ®å tr¹ng th¸i sau : 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 6 , 7, 8 .... Nãi kh¸c ®i ta cÇn lËp tr×nh modun 10 cho m¹ch ®Õm mµ sè ®Æt tr−íc lµ 6 – 01102 . Muèn vËy, c¸c ®Çu ra Q kÝch thÝch cöa kh«ng hoÆc 4 ®Çu vµo vµ cöa kh«ng hoÆc ®iÒu khiÓn trë l¹i ®−êng LOAD . 116
QD QC LOAD QB QA Khi Q = QD QC QB QA = 0000 th× LOAD = 1 . HÇu nh− ngay tøc kh¾c , c¸c ®Çu vµo sè liÖu DCBA = 0110 x¸c lËp tr¹ng th¸i ban ®Çu cho m¹ch ®Õm Q = 0110. Lóc nµy LOAD = 0, m¹ch ®Õm ho¹t ®éng trë l¹i ®Õm tiÕp 0111, 1000 ... NÕu thay ®æi sè liÖu ®Æt tr−íc DCBA, ta cã c¸c modun kh¸c nhau. C«ng thøc tæng qu¸t : M = N - P M lµ modun m¹ch ®Õm ®Æt tr−íc ; N - 2n lµ modun tù nhiªn trong ®ã n lµ sè trig¬ , P lµ sè ®Õm ®Æt tr−íc . Trong vÝ dô trªn M = 10, N = 16, P = 6. B¶ng d−íi ®©y lµ mét sè m¹ch ®Õm hä TTL . 7490 lµ m¹ch ®Õm 10 nèi tiÕp (decade). CÊu tróc cña m¹ch logic cã 2 phÇn : phÇn ®Çu chia 2, phÇn sau chia 5. 7492 lµ m¹ch ®Õm modun 12. CÊu tróc cña m¹ch logic cã 2 phÇn : phÇn ®Çu chia 2, phÇn sau chia 6. 7493 lµ m¹ch ®Õm modun 16. CÊu tróc cña m¹ch logic cã 2 phÇn : phÇn ®Çu chia 2, phÇn sau chia 8. 74160 vµ 74161 lµ m¹ch ®Õm ®ång bé ®Æt tr−íc . M¹ch ®Õm ®Çu lµ Decade, m¹ch sau cã modun 16. 74190 vµ 74191 lµ m¹ch ®Õm ®Æt tr−íc tiÕn lïi. M¹ch ®Õm ®Çu cã modun 10, m¹ch sau cã modun 16. 7490 Decade 7492 Divide - by - 12 7493 Divide - by - 16 74160 Presettable Decade 74161 Presettable divide - by - 16 74190 Up - down presettable decade 117
74191 Up - down presettable divide - by - 16 118
B - PhÇn bµi tËp. 1. M¹ch ®Õm nèi tiÕp . a) M¹ch ®Õm nèi tiÕp modun 16 S¬ ®å thÝ nghiÖm C B A D SET 5V +V S S S S CK 0V J Q J Q J Q J Q _ _ CP CP _ _ CP CP K Q K Q K Q K Q R R R R CLR 0V 5V +V COUNT C¸c b−íc tiÕn hµnh thÝ nghiÖm: B−íc1: Thùc hiÖn vÏ m¹ch nh− h×nh trªn b»ng c¸ch sö dông: 04 Trig¬ JK lo¹i 74LS112 [Digital by Number/741xx/74112 1/2] 02 Logic Switch [Switches/Digital/Logic Switch] (s) 04 Logic Display [Displays/Digital/Logic Display] (9) 02 Logic Source [Sources/Linear/+V] (1) Chó ý: [] §−êng dÉn ®Ó lÊy linh kiÖn trong th− viÖn () Ký hiÖu phÝm t¾t B−íc 2: Sau khi vÏ xong m¹ch, b¹n nhÊp lªn nót “Run” trªn thanh c«ng cô. KÝch chuét vµo c¸c logic switch ®Ó lÇn l−ît thay ®æi c¸c møc logic cña c¸c logic switch. H·y quan s¸t sù thay ®æi c¸c tr¹ng th¸i ë lèi ra QA QB QC QD B−íc 3: Ban ®Çu xo¸ m¹ch ®Õm b»ng xung CLR , sau ®ã m¹ch ®Õm ho¹t ®éng - theo xung nhÞp CK t¸c dông, quan s¸t gi¸ trÞ logic lèi ra QA QB QC QD vµ ®iÒn ®Çy ®ñ vµo b¶ng ch©n lý. 119
So s¸nh víi b¶ng ch©n lý ë phÇn lý thuyÕt - Thø tù Ck QD QC QB QA 1 0 0 0 1 2 _ _ _ _ 3 _ _ _ _ 4 _ _ _ _ 5 _ _ _ _ 6 _ _ _ _ 7 _ _ _ _ 8 _ _ _ _ 9 _ _ _ _ 10 _ _ _ _ 11 _ _ _ _ 12 _ _ _ _ 13 _ _ _ _ 14 _ _ _ _ 15 _ _ _ _ 16 _ _ _ _ b) M¹ch ®Õm modun 12 QD QC QB QA S¬ ®å thÝ nghiÖm SET 5V +V S S S S 0V J Q J Q J Q J Q _ _ CP CP _ _ CP CP K Q K Q K Q K Q CK R R R R COUNT 5V +V U1A U2A CLR 0V C¸c b−íc tiÕn hµnh thÝ nghiÖm: B−íc1: Thùc hiÖn vÏ m¹ch nh− h×nh trªn b»ng c¸ch sö dông: 04 Trig¬ JK lo¹i 74LS112 [Digital by Number/741xx/74112 1/2] 02 Logic Switch [Switches/Digital/Logic Switch] (s) 04 Logic Display [Displays/Digital/Logic Display] (9) 02 Logic Source [Sources/Linear/+V] (1) 120
01 Cæng NAND 2 lèi vµo [Digital Basic/Gates/2-in NAND] (5) 01 Cæng AND 2 lèi vµo [Digital Basic/Gates/2-in AND] (3) B−íc 2: Sau khi vÏ xong m¹ch, b¹n nhÊp lªn nót “Run” trªn thanh c«ng cô. KÝch chuét vµo c¸c logic switch ®Ó lÇn l−ît thay ®æi c¸c møc logic cña c¸c logic switch. H·y quan s¸t sù thay ®æi c¸c tr¹ng th¸i ë lèi ra QA QB QC QD B−íc 3: Ban ®Çu xo¸ m¹ch ®Õm b»ng xung CLR , sau ®ã m¹ch ®Õm ho¹t ®éng - theo xung nhÞp CK t¸c dông, quan s¸t gi¸ trÞ logic lèi ra QA QB QC QD vµ ®iÒn ®Çy ®ñ vµo b¶ng ch©n lý So s¸nh víi b¶ng ch©n lý ë phÇn lý thuyÕt - Thø tù Ck QD QC QB QA 1 0 0 0 1 2 _ _ _ _ 3 _ _ _ _ 4 _ _ _ _ 5 _ _ _ _ 6 _ _ _ _ 7 _ _ _ _ 8 _ _ _ _ 9 _ _ _ _ 10 _ _ _ _ 11 _ _ _ _ 12 _ _ _ _ 2. M¹ch ®Õm song song S¬ ®å thÝ nghiÖm C¸c b−íc tiÕn hµnh thÝ nghiÖm: B−íc1: Thùc hiÖn vÏ m¹ch nh− h×nh trªn b»ng c¸ch sö dông: 04 Trig¬ JK lo¹i 74LS112 [Digital by Number/741xx/74112 1/2] 02 Logic Switch [Switches/Digital/Logic Switch] (s) 04 Logic Display [Displays/Digital/Logic Display] (9) 02 Logic Source [Sources/Linear/+V] (1) 121
02 Cæng AND 2 lèi vµo [Digital Basic/Gates/2-in AND] (3) QA QD QB QC SET 5V +V S S 5V S S +V J Q J Q J Q J Q _ _ CP CP _ _ CP CP K Q K Q K Q K Q R R R R CLR 0V 0V CK B−íc 2: Sau khi vÏ xong m¹ch, b¹n nhÊp lªn nót “Run” trªn thanh c«ng cô. KÝch chuét vµo c¸c logic switch ®Ó lÇn l−ît thay ®æi c¸c møc logic cña c¸c logic switch. H·y quan s¸t sù thay ®æi c¸c tr¹ng th¸i ë lèi ra QA QB QC QD B−íc 3: Ban ®Çu xo¸ m¹ch ®Õm b»ng xung CLR , sau ®ã m¹ch ®Õm ho¹t ®éng - theo xung nhÞp CK t¸c dông, quan s¸t gi¸ trÞ logic lèi ra QA QB QC QD vµ ®iÒn ®Çy ®ñ vµo b¶ng ch©n lý. So s¸nh víi b¶ng ch©n lý ë phÇn lý thuyÕt - Thø tù Ck QD QC QB QA 1 0 0 0 1 2 _ _ _ _ 3 _ _ _ _ 4 _ _ _ _ 5 _ _ _ _ 6 _ _ _ _ 7 _ _ _ _ 8 _ _ _ _ 9 _ _ _ _ 10 _ _ _ _ 11 _ _ _ _ 12 _ _ _ _ 13 _ _ _ _ 14 _ _ _ _ 15 _ _ _ _ 16 _ _ _ _ 122
VÏ gi¶n ®å thêi gian cña m¹ch ®Õm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Ck QA QB QC QD 3. M¹ch ®Õm tiÕn lïi S¬ ®å thÝ nghiÖm SET 0V 5V UP/DOWN S S S CK 0V J Q J Q J Q _ _ CP CP _ CP K Q K Q K Q R R R COUNT 5V +V 5V CLR C¸c b−íc tiÕn hµnh thÝ nghiÖm: B−íc1: Thùc hiÖn vÏ m¹ch nh− h×nh trªn b»ng c¸ch sö dông: 04 Trig¬ JK lo¹i 74LS112 [Digital by Number/741xx/74112 1/2] 04 Logic Switch [Switches/Digital/Logic Switch] (s) 03 Logic Display [Displays/Digital/Logic Display] (9) 01 Logic Source [Sources/Linear/+V] (1) 06 Cæng NAND 2 lèi vµo [Digital Basic/Gates/2-in NAND] (5) 01 Cæng NOT [Digital Basic/Buffers/Inverters/Inverter] B−íc 2: 123
Sau khi vÏ xong m¹ch, b¹n nhÊp lªn nót “Run” trªn thanh c«ng cô. KÝch chuét vµo c¸c logic switch ®Ó lÇn l−ît thay ®æi c¸c møc logic cña c¸c logic switch. H·y quan s¸t sù thay ®æi c¸c tr¹ng th¸i ë lèi ra QA QB QC B−íc 3: Ban ®Çu xo¸ m¹ch ®Õm b»ng xung CLR , sau ®ã m¹ch ®Õm ho¹t ®éng - theo xung nhÞp CK t¸c dông, quan s¸t gi¸ trÞ logic lèi ra QA QB QC QD vµ ®iÒn ®Çy ®ñ vµo b¶ng ch©n lý So s¸nh víi b¶ng ch©n lý ë phÇn lý thuyÕt - §Õm lïi (Down Counter) §Õm tiÕn (Up Counter) UP/ UP/ QC QB CLR SET CLR SET CK CK QC QB QA QA DOWN DOWN 1 01 x 000 0 10 x 111 1 11 CK1 001 0 11 CK1 110 1 11 CK2 010 0 11 CK2 101 1 11 CK3 --- 0 11 CK3 --- 1 11 CK4 --- 0 11 CK4 --- 1 11 CK5 --- 0 11 CK5 --- 1 11 CK6 --- 0 11 CK6 --- 1 11 CK7 --- 0 11 CK7 --- 1 11 CK8 --- 0 11 CK8 --- 4. Nghiªn cøu sù ho¹t ®éng cña m¹ch ®Õm 74LS161 H×nh vÏ sau tr×nh bµy s¬ ®å logic , ký hiÖu logic, b¶ng ch©n lý cña 74LS161, ®ång thêi cã h×nh vÏ mÉu modun 74LS161 cña phßng thÝ nghiÖm. H·y lÇn l−ît lµm c¸c thÝ nghiÖm sau ®©y : ThÝ nghiÖm 1 124
CLR 5V 0V LOAD QA QD QC QB 5V COUNT U3 74LS161 9 7 CEP 5V PE 10 CET MR 1 CK 2 CP TC 15 6 D3 Q3 11 0V D 5 D2 Q2 12 4 D1 Q1 13 3 D0 Q0 14 5V C 5V B 0V A C¸c b−íc tiÕn hµnh thÝ nghiÖm: B−íc1: Thùc hiÖn vÏ m¹ch nh− h×nh trªn b»ng c¸ch sö dông: 01 74LS161 [Digital by Number/741xx/74161] 08 Logic Switch [Switches/Digital/Logic Switch] (s) 04 Logic Display [Displays/Digital/Logic Display] (9) B−íc 2: Sau khi vÏ xong m¹ch, b¹n nhÊp lªn nót “Run” trªn thanh c«ng cô. KÝch chuét vµo c¸c logic switch ®Ó lÇn l−ît thay ®æi c¸c møc logic cña c¸c logic switch. H·y quan s¸t sù thay ®æi c¸c tr¹ng th¸i ë lèi ra QA QB QC B−íc 3: Ban ®Çu xo¸ m¹ch ®Õm b»ng xung CLR , sau ®ã m¹ch ®Õm ho¹t ®éng - theo xung nhÞp CK t¸c dông, quan s¸t gi¸ trÞ logic lèi ra QA QB QC QD vµ ®iÒn ®Çy ®ñ vµo b¶ng ch©n lý So s¸nh víi b¶ng ch©n lý ë phÇn lý thuyÕt - Tõ kÕt qu¶ thÝ nghiÖm h·y ghi ®Çy ®ñ vµo b¶ng tr¹ng th¸i vµ tr¶ lêi c©u hái : T¹i sao gäi lµ m¹ch ®Õm ®Æt tr−íc - T¹i sao gäi lµ m¹ch ®Õm modun 16 - Ghi chó : 1) xung nhÞp tõ “0” lªn “1” 125
2) x lµ bÊt kú. 3) Sè xung nhÞp Ck tuú ý nh−ng ®ñ ®Ó chøng tá r»ng modun m¹ch ®Õm lµ 16 . §Æt DCBA = 0110 Ck COUNT QD QC QB QA CLR LOAD 0 x x 0 0 0 0 1 0 x - - - - 1 1 0 - - - - 1 1 1 - - - - 1 1 1 - - - - - - - - - - - - 1 1 1 - - - - ThÝ nghiÖm 2 CLR 0V QA QD QC QB 5V COUNT 74LS161A 9 7 CEP 0V PE 10 CET MR 1 CK 2 CP TC 15 6 D3 Q3 11 5 D2 Q2 12 4 D1 Q1 13 3 D0 Q0 14 C¸c b−íc tiÕn hµnh thÝ nghiÖm: B−íc1: Thùc hiÖn vÏ m¹ch nh− h×nh trªn b»ng c¸ch sö dông: 01 74LS161 [Digital by Number/741xx/74161] 03 Logic Switch [Switches/Digital/Logic Switch] (s) 04 Logic Display [Displays/Digital/Logic Display] (9) 126
01 Cæng NAND 2 lèi vµo [Digital Basic/Gates/2-in NAND] (5) B−íc 2: Sau khi vÏ xong m¹ch, b¹n nhÊp lªn nót “Run” trªn thanh c«ng cô. KÝch chuét vµo c¸c logic switch ®Ó lÇn l−ît thay ®æi c¸c møc logic cña c¸c logic switch. H·y quan s¸t sù thay ®æi c¸c tr¹ng th¸i ë lèi ra QA QB QC QD B−íc 3: B»ng thùc nghiÖm vµ lý thuyÕt tr¶ lêi xem mçi m¹ch ®Õm nµy cã modun - ®Õm b»ng bao nhiªu ? Ghi kÕt qu¶ b¸o c¸o vµo b¶ng tr¹ng th¸i (tù lËp b¶ng nµy) - ThÝ nghiÖm 3 CLR 0V 5V LOAD QA 5V QB QD QC COUNT U4 74LS161 9 7 CEP 5V PE 10 CET MR 1 CK 2 CP TC 15 6 D3 Q3 11 0V D 5 D2 Q2 12 4 D1 Q1 13 3 D0 Q0 14 0V C 5V B 0V A C¸c b−íc tiÕn hµnh thÝ nghiÖm: B−íc1: Thùc hiÖn vÏ m¹ch nh− h×nh trªn b»ng c¸ch sö dông: 01 74LS161 [Digital by Number/741xx/74161] 08 Logic Switch [Switches/Digital/Logic Switch] (s) 04 Logic Display [Displays/Digital/Logic Display] (9) 03 Cæng NAND 2 lèi vµo [Digital Basic/Gates/2-in NAND] (5) B−íc 2: 127
Sau khi vÏ xong m¹ch, b¹n nhÊp lªn nót “Run” trªn thanh c«ng cô. KÝch chuét vµo c¸c logic switch ®Ó lÇn l−ît thay ®æi c¸c møc logic cña c¸c logic switch. H·y quan s¸t sù thay ®æi c¸c tr¹ng th¸i ë lèi ra QA QB QC QD B−íc 3: B»ng thùc nghiÖm vµ lý thuyÕt tr¶ lêi xem mçi m¹ch ®Õm nµy cã modun - ®Õm b»ng bao nhiªu ? Ghi kÕt qu¶ b¸o c¸o vµo b¶ng tr¹ng th¸i (tù lËp b¶ng nµy) - 5. GhÐp hai m¹ch ®Õm 74LS161 VÏ c¸c ®−êng nèi m¹ch råi x©y dùng m¹ch ®o sau tiÕn hµnh thÝ nghiÖm - víi yªu cÇu ®Õm tõ 12 ÷ 53. Ghi kÕt qu¶ thùc nghiÖm vµo b¶ng tr¹ng th¸i cho ®Çy ®ñ. - 5V C LR 74LS161 CEP PE 0V CET MR CK CP TC D3 Q3 D2 Q2 D1 Q1 D0 Q0 74LS161 CEP PE CET MR CP TC D3 Q3 D2 Q2 D1 Q1 D0 Q0 II I II I CK CLEAR DCBA DCBA QD QC QB QA QD QC QB QA 0 0000 1100 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0000 1100 0 0 0 0 1 1 0 0 1 - - - - - - - - - - - - - - - - 1 0000 1100 0 01 1 0 1 0 1 1 0000 1100 0 0 0 0 1 1 0 0 128
C. Phô lôc Giíi thiÖu DataSheet c¸c h·ng s¶n xuÊt IC trªn thÕ giíi cña mét sè IC th«ng dông sö dông trong bµi thùc hµnh. 1. Trig¬ JK (JK trigger) Tªn IC: 74x112 (TTL) 129