sosof_solo
New Member
Download miễn phí Đề tài Thiết kế bộ đếm không đồng bộ nối tiếp
MỤC LỤC
PHẦN I
CÁC PHẦN TỬ LOGIC CƠ BẢN
1. KHÁI NIỆM VỀ MẠCH SỐ 2
2. HỌ LOGIC DƯƠNG - ÂM 2
3. CỔNG LOGIC 4
3.1 Khái niệm 4
3.2 Chức năng một số cổng logic cơ bản 4
a. Cổng không đảo (BUFFER) 4
b. Cổng đảo (NOT) 5
c. Cổng VÀ (AND) 5
d. Cổng OR (Hoặc) 6
e. Cổng hay – Không (NOR) 7
f. Cổng XOR 8
g. Cổng XNOR 9
4. FLIP-FLOP (FF) 10
4.1. Khái niệm 10
4.2. Phân loại FF theo chức năng 10
a. RSFF 10
b. TFF 12
c. DFF 15
d. JK FF 17
PHẦN II
THIẾT KẾ BỘ ĐẾM
KHÔNG ĐỒNG BỘ NỐI TIẾP
I. KHÁI NIỆM 20
II.THIẾT KẾ MẠCH ĐẾM KHÔNG ĐỒNG BỘ MODULO – N (N=10) 20
III. MẠCH ĐẾM SỬ DỤNG LINH KIỆN THỰC TẾ 28
IV. KẾT LUẬN 30
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
MỤC LỤCPHẦN I
CÁC PHẦN TỬ LOGIC CƠ BẢN
1. KHÁI NIỆM VỀ MẠCH SỐ
Mạch số là mạch dùng để xử lý tín hiệu số. Tín hiệu số là tín hiệu có biên độ biến thiên không liên tục theo thời gian hay còn gọi là tín hiệu gián đoạn, nó được biểu diễn dưới dạng sóng xung với 2 mức điện thế cao và thấp mà tương ứng với hai mức điện thế này là hai mức logic của mạch số.
Việc xử lý ở đay bao gồm các vấn đề:
Lọc số
Điều chế/ Giải điều chế
Mã hoá
Ưu điểm của mạch số so với mạch tương tự:
Độ chống nhiễu cao
Phân tích và thiết kế mạch số tương đối đơn giản
Vì vậy, hiện nay mạch số được sử dụng khá phổ biến trong tất cả các lĩnh vực như: Đo lường số, truyền hình số, điều khiển số…
2. HỌ LOGIC DƯƠNG - ÂM
Trạng thái logic của mạch số có thể biểu diễn bằng mạch điện đơn giản như trên hình 2.1
K mở: Đèn tắt
K đóng: Đèn sáng
Hình 2.1
Trạng thái Đóng/Mở của Khoá K hay trạng thái Sáng/Tắt của đèn Đ cũng được đặc trưng cho trạng thái logic của mạch số.
Nếu thay khoá K bằng khoá điện tử dùng BJT như trên hình 3.2:
Hình 2.2. Biểu diễn trạng thái logic của mạch số bằng khóa điện tử dùng BJT
Hình 2.2a:
Khi ®BJT tắt ®
Khi ®BJT dẫn bão hoà ®
Hình 2.2b:
Khi ®BJT tắt®
Khi và đủ lớn để thoả mãn điều kiện dẫn bão hoà ®BJT dẫn bão hoà ®
Người ta phân biệt ra 2 loại logic:
Chọn: ® họ logic dương
Chọn ® họ logic âm
Logic dương và logic âm là những họ logic tỏ, ngoài ra còn những họ logic mờ.
3. CỔNG LOGIC
3.1 Khái niệm
Cổng logic là một trong các thành phần cơ bản để xây dựng mạch số. Nó được thiết kế trên cơ sở các phần tử linh kiện bán dẫn như Diode, BJT, FET để hoạt động theo bảng trạng thái cho trước.
3.2 Chức năng một số cổng logic cơ bản
a. Cổng không đảo (BUFFER)
Cổng không đảo hay còn gọi là cổng đệm (BUFFER) là cổng có một đầu vào và một đầu ra với ký hiệu và bảng trạng thái hoạt động như hình 3.2.a. :
Hình 3.2.a Ký hiệu và bảng trạng thái của cổng không đảo
Phương trình logic mô tả trạng thái hoạt động của cổng: y = x
Trong đó:
Với x là đầu vào có trở kháng vào vô cùng lớn ® do đó cổng không đảo không có khả năng hút dòng lớn ở ngõ vào.
Với đầu ra y có trở kháng ra nhỏ ® cỏng đệm có khả năng cung cấp dòng đầu ra lớn
Chính vì vậy người ta sử dụng cổng không đảo giữ vai trò, chức năng là cổng đệm thao 2 ý nghĩa sau:
Dùng để phối hợp trở trở kháng
Dùng để cách ly và nâng dòng cho tải
b. Cổng đảo (NOT)
Cổng ĐẢO (còn gọi là cổng NOT) là cổng logic có 1 ngõ vào và một đầu ra, với ký hiệu và bảng trạng thái hoạt động như hình 3.2.b.:
Hình 3.2.b Ký hiệu và bảng trạng thái của cổng ĐẢO
Phương trình logic mô tả hoạt động của cổng ĐẢO:
Cổng đảo giữ chức năng như một cổng đệm, nhưng người ta gọi là đệm đảo vì tín hiệu đầu ra ngược pha với tín hiệu đầu vào.
c. Cổng VÀ (AND)
Cổng AND là cổng logic thực hiện chức năng của phép toán nhân logic với 2 đầu vào và một đầu ra ký hiệu như hình 3.2.c. :
Phương trình logic mô tả hoạt động của cổng AND:
Bảng trạng thái hoạt động của cổng AND 2 đầu vào:
Hình 3.2.c Cổng AND
Từ bảng trạng thái này ta có nhận xét: đầu ra y chỉ bằng 1 (mức logic 1) khi cả hai đầu vào đều bằng 1, đầu ra y bằng 0 (mức logic 0) khi có một đầu vào bất kỳ (hay ) ở mức logic 0.
Xét trường hợp tổng quát cho cổng AND có n đầu vào x1, x2…xn:
Vậy đặc điểm của cổng AND là: đầu ra y chỉ bằng 1 khi tất cả các đầu vào đều bằng 1, đầu ra y bằng 0 khi có ít nhất một đầu vào bằng 0.
Cổng AND với n ngõ vào
d. Cổng OR (Hoặc)
Là cổng thực hiện chức năng của phép toán cộng logic, cổng OR có 2 đầu vào và 1 đầu ra có ký hiệu như hình 3.2.d.:
Hình 3.2.d Cổng OR 2 ngõ vào
Phương trình logic mô tả hoạt động của cổng OR :
Bảng trạng thái mô tả hoạt động của cổng OR :
Xét trường hợp tổng quát với cổng OR có n đầu vào.
Phương trình logic :
Cổng OR với n ngõ vào
Đặc điểm của cổng OR là : tín hiệu đầu ra chỉ bằng 0 khi và chỉ khi tất cả các đầu vào đều bằng 0, ngược lại tính iệu đầu ra bằng 1 khi chỉ cần có ít nhất một đầu vào bằng 1.
e. Cổng hay – Không (NOR)
Là cổng thực hiện chức năng của phép toán cổng đảo logic, là cổng có 2 đầu vào và 1 đầu ra có ký hiệu như hình 3.2.e. :
Hình 3.2.e Ký hiệu cổng NOR
Phương trình logic mô tả trạng thái hoạt động của cổng:
Bảng trạng thái mô tả hoạt động của cổng NOR:
Cổng NOR với n ngõ vào
Xét trường hợp tổng quát cho cổng NOR có n đầu vào:
Vậy đặc điểm của cổng NOR là: Tín hiệu đầu ra chỉ bằng 1 khi tất cả các đầu vào đều bằng 0, tín hiệu đầu ra sẽ bằng 0 khi có ít nhất 1 đầu vào bằng 1.
f. Cổng XOR
Đây là cổng logic thực hiện chức năng của mạch cộng modul 2 (cộng không nhớ), là cổng có 2 đầu vào và 1 đầu ra có ký hiệu và bảng trạng thái như hình 3.2.f :
Hình 3.2.f. Cổng XOR
Phương trình trạng thái mô tả hoạt động:
Cổng XOR được dùng để so sánh 2 tín hiệu vào:
Nếu hai tín hiệu vào là bằng nhau thì tín hiệu đầu ra bằng 0
Nếu hai tín hiệu vào là khác nhau thì tín hiệu đầu ra bằng 1
Các tính chất của phép toán XOR:
g. Cổng XNOR
Đây là cổng logic thực hiện chức năng của mạch cộng đảo modul 2, là cổng có 2 đầu vào và 1 đầu ra có ký hiệu và bảng trạng thái như hình 3.2.g. :
Hình 3.2.g. Cổng XNOR
Phương trình logic:
Tính chất của cổng XNOR:
4. FLIP-FLOP (FF)
4.1. Khái niệm
Đây là mạch dao động đa hài trạng thái bền, được xây dựng trên cơ sở các cổng logic và hoạt động theo một bảng trạng thái cho trước.
4.2. Phân loại FF theo chức năng
a. RSFF
Hình 4.2.a Ký hiệu RSFF
Hình 3.52: Ký hiệu
Đó là FF có các đầu vào và đầu ra ký hiệu như hình 4.2.a vẽ.
Trong đó: - S, R: các đầu vào dữ liệu
- Q, : các đầu ra
- Ck: tín hiệu xung đồng hồ
Gọi và là trạng thái của đầu vào DATA ở xung Ck thứ n.
Gọi , là trạng thái của đầu ra Q ở xung Ck thứ n và thứ n+1
Lúc đó ta có bảng trạng thái mô tả hoạt động như sau:
Chúng ta lưu ý rằng trạng thía khi cả hai đầu vào S = R = 1 lúc đó cả hai đầu ra có cùng mức logic, đây là trạng thái cấm của RSFF.
Tiếp theo ta sẽ đi xây dựng bảng đầu vào kích gồm 2 phần, phần bên trái liệt kê ra các yêu cầu cần chuyển đổi của FF, và phần bên phải là các điều kiện tín hiệu đầu vào kích cần đảm bảo để đạt được các sự chuyển đổi ấy. Nếu các điều kiện đầu vào được đảm bảo thì FF sẽ chuyển đổi theo đúng yêu cầu. Thực chất bảng đầu vào kích của FF là sự khai triển bảng trạng thái của FF. Ta viết lại như sau:
Trong bảng này, tín hiệu đầu ra ở trạng thái tiếp theo Qn+1 sẽ phụ thuộc vào tín hiệu các đầu vào dữ liệu S, R và tín hiệu đầu ra ở trạng thái hiện tại Qn.
Từ bảng trên ta có bảng đầu vào kích như sau:
Cũng từ bảng trạng thái khai triển ta có thể tìm được phương trình logic của RSFF bằng cách lập bảng Karnaugh như sau:
Từ bảng này ta có phương trình:
Vì điều kiện của RSFF là S.R = 0 nên ta có phương trình logic của RSFF được viết đầy đủ như sau:
Dạng sóng minh hoạ hoạt động của RSFF trên hình 3.53:
Đồ thị thời gian dạng sóng RSFF
b. TFF
Đó ...