LUẬN VĂN: Thiết kế và thi công mạch quang báo dùng EPROM doc

Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG……………






LUẬN VĂN

Thiết kế và thi công mạch quang báo dùng EPROM

Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 2


PHẦN I: MỞ ĐẦU

I. LỜI GIỚI THIỆU:
Ngày nay, trước khi bước vào một hiệu sách, bạn có thể biết được hiệu sách đó bán
các loại sách gì, có loại sách mà mình cần mua không… nhờ vào bảng đèn quang báo rất
bắt mắt đặt trước cửa hiệu. Hoặc khi vào sân bay bạn biết được giờ giấc các chuyến bay,
các thông báo ngắn của phi trường, … cũng nhờ vào quang báo. Đôi khi đi ngoài đường ở
thành phố lúc về đêm, bạn sẽ thấy được các bảng quang báo lớn hơn với các hình ảnh cử
động được như li Coca Cola đang sủi bọt, các logo sản phẩm xuất hiện dần dần theo nhiều
kiểu (tràn từ dưới lên, từ trên xuống, lan dần từ trái qua phải, từ phải qua trái, …)
Như vậy quang báo ngày nay đã được đưa vào sử dụng ở rất nhiều lĩnh vực khác
nhau như: giới thiệu sản phẩm, thông báo tin tức (thay cho các bản tin bằng giấy)… Với
ứng dụng rộng rãi như vậy, ta hãy thử tìm hiểu xem một mạch quang báo gồm những gì,
nguyên lý hoạt động của nó ra sao,… qua đề tài “Thiết kế và thi công mạch quang báo
dùng EPROM”.
II. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI:
Như đã giới thiệu ở trên, quang báo có thể hiển thị được các hình ảnh cử động chứ
không gói gọn trong việc hiển thị các chữ. Tuy nhiên, do điều kiện có hạn nên đề tài chỉ
giới hạn ở việc hiển thị các chữ chạy, chớp tắt với màu của chữ được thay đổi theo ý của
người viết chương trình.
Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 3

PHẦN II: GIỚI THIỆU VỀ MẠCH QUANG BÁO
VÀ CÁC IC CÓ LIÊN QUAN ĐẾN MẠCH
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU MẠCH QUANG BÁO

Có nhiều cách để làm một mạch quang báo: dùng IC rời, dùng EPROM, dùng vi xử
lý hoặc dùng máy vi tính để điều khiển mạch.
Nếu dùng IC rời thì ta sử dụng các IC giải đa hợp (Demultiplexer) kết hợp với các
Diode để làm thành mạch ROM (kiểu ROM này được gọi là Made Home). Chương trình
cho loại ROM này được tạo ra bằng cách sắp xếp vị trí các Diode trong ma trận, mỗi khi
cần thay đổi chương trình thì phải thay đổi lại vị trí các Diode này (thay đổi về phần cứng).
Dung lượng bộ nhớ kiểu này thay đổi theo kích thước mạch, kích thước càng lớn thì dung
lượng càng lớn (vì khi tăng dung lượng thì phải thêm IC giải đa hợp, thêm các Diode nên
kích thước của mạch tăng lên). Nếu muốn đủ bộ nhớ để chạy một mạch quang báo bình
thường thì kích thước mạch phải rất lớn nên giá thành sẽ lên cao, độ phức tạp tăng lên. Do
đó, dạng ROM này không đáp ứng được yêu cầu của mạch quang báo này.
Khi thay các IC rời ở trên bằng EPROM thì kích thước mạch và giá thành sẽ giảm
đáng kể. Kích thước của EPROM hầu như không tăng theo dung lượng bộ nhớ của nó.
Ngoài ra, khi muốn thay đổi chương trình hiển thị thì ta chỉ việc viết chương trình mới
(thay đổi về phần mềm) nạp vào EPROM hoặc thay EPROM cũ bằng một EPROM mới có
chứa chương trình cần thay đổi. Việc thay đổi chương trình kiểu này thực hiện đơn giản
hơn rất nhiều so với cách dùng IC rời ở trên. Đặc biệt, khi có yêu cầu hiển thị hình ảnh thì
việc sử dụng EPROM để điều khiển là hợp lý nhất, nó đơn giản hơn nhiều so với việc dùng
vi xử lý hoặc máy vi tính để điều khiển. Điều này được giải thích như sau: do vi xử lý và
máy vi tính muốn giao tiếp với bên ngoài đều phải thông qua chương trình và các IC ngoại
vi còn EPROM thì giao tiếp trực tiếp và không cần chương trình điều khiển nó. Vì phải
dùng chương trình nên tín hiệu điều khiển đưa ra ngoài tuần tự, không được liên tục như
EPROM nên khi muốn hiển thị hình ảnh thì sẽ gặp nhiều khó khăn (do hiển thị hình ảnh thì
cần quét cả hàng lẫn cột, và vì tín hiệu điều khiển xuất hiện tuần tự nên sẽ khó đồng bộ
giữa quét hàng và cột, từ đó sẽ gây khó khăn cho việc hiển thị hình ảnh trên bảng đèn).
Khi vi xử lý tham gia vào thì mạch quang báo sẽ có được nhiều chức năng hơn, tiện
lợi hơn nhưng cũng đắt tiền hơn. Với kit vi xử lý điều khiển quang báo ta có thể thay đổi
chương trình hiển thị một cách dễ dàng bằng cách nhập chương trình mới vào RAM (thay
đổi chương trình ngay trên kit, không cần phải tháo IC nhớ ra đem nạp chương trình như
EPROM). Do vi xử lý có nhiều chức năng nên việc đổi màu cho bảng đèn cũng được thực

hiện một cách dễ dàng. Tuy nhiên, khi sử dụng vi xử lý để làm mạch quang báo thì giá
thành của mạch lại tăng lên nhiều so với khi sử dụng EPROM vì kit vi xử lý cần phải có
EPROM lưu chương trình điều khiển cho vi xử lý, các IC ngoại vi (giao tiếp bàn phím,
hiển thị,…), các RAM để nhớ chương trình, các phím nhập dữ liệu (do có phím nên kích
thước mạch tăng lên nhiều)… Ngoài ra, do vi xử lý phải gởi dữ liệu ra IC ngoại vi (thường
là 8255A) rồi mới điều khiển việc hiển thị trên bảng đèn nên khi cần hiển thị hình ảnh thì
cách dùng vi xử lý sẽ phức tạp hơn nhiều so với khi dùng EPROM (như đã giải thích ở
trên).
Ngoài ra, mạch quang báo còn có thể được điều khiển bằng máy vi tính. Tuy nhiên,
khi dùng máy tính để điều khiển quang báo thì rất đắt tiền, chiếm diện tích lớn mà chất
lượng hiển thị cũng không hơn so với khi dùng EPROM.
Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 4

Qua các phương án được nêu ra ở trên thì cách sử dụng EPROM được chọn vì đáp
ứng được yêu cầu của một mạch quang báo bình thường, giá thành lại rẻ hơn và mạch điện
đơn giản hơn so với khi dùng kit vi xử lý hoặc dùng máy vi tính, việc thay đổi chương
trình cũng dễ dàng hơn nhiều so với việc can thiệp vào phần cứng như cách dùng các IC
rời.
Dưới đây là sơ đồ khối của một mạch quang báo dùng EPROM với màu của chữ
thay đổi được tuỳ theo chương trình nạp vào EPROM.

Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 5

SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH QUANG BÁO DÙNG EPROM

DAO ĐỘNG -
TẠO ĐỊA CHỈ
GI
Ả
I MÃ

ĐỊA CHỈ
GIẢI MÃ
HIỂN THỊ
(EPROM)
ĐIỀU
KHIỂN
MÀU

CH
Ố
T D
Ữ

LIỆU (I)
CHỐT DỮ
LIỆU (II)
ĐỆM NGÕ RA
(HÀNG)
THÚC CÔNG
SUẤT (HÀNG)
ĐỆ
M NGÕ RA
CỘT (I)
ĐỆM NGÕ RA
CỘT (II)
THÚC CÔNG
SUẤT CỘT (I)
THÚC CÔNG
SUẤTCỘT (II)



BẢNG ĐÈN
(MA TRẬN LED)

NGUỒN

Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang

Svth: Vương Kiến Hưng 7

* CHỨC NĂNG CÁC KHỐI
- Dao động – tạo địa chỉ: tạo ra xung vng đưa vào bộ đếm để tạo địa chỉ cho bộ giải
mã hiển thị (EPROM) đồng thời đưa các xung điều khiển đến bộ giải mã địa chỉ.
- Giải mã địa chỉ: nhận xung điều khiển từ bộ dao động – tạo địa chỉ, từ đó đưa ra tín
hiệu cho phép cột LED nào trên bảng đèn (ma trận LED) được phép sáng. Tại mỗi thời
điểm chỉ đưa ra một xung cho phép duy nhất và chỉ có một cột LED tương ứng với vị
trí xung đó được phép sáng. Tín hiệu cho phép này được đưa đến hai bộ chốt dữ liệu.
- Các bộ chốt dữ liệu (I), (II): nhận dữ liệu ở ngõ vào từ bộ giải mã địa chỉ, nhận tín hiệu
cho phép từ bộ giải mã màu. Hai bộ chốt này có ngõ vào điều khiển đảo nhau nên tại
mỗi thời điểm chỉ có một bộ chốt được phép xuất dữ liệu. Quy định: bộ chốt (I) ứng
với các cột LED xanh, bộ chốt (II) ứng với các cột LED đỏ.
- Các bộ đệm ngõ ra (cột, hàng): cách li tải và các mạch ở trước nó. Bộ đệm cũng có tác
dụng làm tăng dòng điện ở ngõ ra.
- Các bộ thúc cơng suất (cột, hàng): khuếch đại dòng điện, bảo đảm cung cấp đủ dòng
điện cho các mạch ở phía sau nó và khơng làm q dòng của các mạch phía trước nó.
- Giải mã hiển thị (EPROM): nhận địa chỉ từ bộ dao động – tạo địa chỉ, đưa dữ liệu ra để
hiển thị trên bảng đèn đồng thời đưa tín hiệu điều khiển đến bộ điều khiển màu.
- Bộ điều khiển màu: nhận tín hiệu từ EPROM và từ đó đưa ra tín hiệu cho phép bộ chốt
nào làm việc, bộ chốt nào ngưng làm việc.
- Bảng đèn (ma trận LED): nhận đồng thời hai tín hiệu từ các bộ thúc hàng và cột để từ
đó cho phép LED nào trên bảng được phép sáng, LED nào khơng được phép sáng.
- Khối nguồn: bảo đảm cung cấp đủ dòng cho tồn bộ mạch nhưng bản thân nó khơng bị
q dòng.
Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 8

CHƯƠNG 2 : GIỚI THIỆU CÁC IC SỐ LIÊN QUAN ĐẾN
MẠCH ĐIỆN

I. IC 4060:
IC 4060 là một bộ đếm/bộ chia (Counter/Divider) nhị phân khơng đồng bộ với 14
tầng Flip-Flop. Mạch dao động của nó gồm 3 chân được nối ra ngồi là: RS, R
TC
, C
TC
; tất
cả các ngõ ra (10 ngõ ra từ O
3
~O
9
, O
11
~O
13
) đều được đệm sẵn từ bên trong trước khi đưa
ra ngồi. Quan trọng hơn hết là chân Master Reset (MR) dùng để cấm mạch dao động làm
việc và reset mạch đếm. Khi chân MR ở mức logic cao, nó sẽ reset mạch đếm làm tất cả
các ngõ ra của bộ đếm đều ở mức logic thấp, việc reset này hồn tồn độc lập với các ngõ
vào khác (bất chấp trạng thái logic ở các ngõ vào còn lại).
IC 4060 có sơ đồ chân và sơ đồ chức năng như sau:







SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG CỦA IC 4060

SƠ ĐỒ CHÂN IC 4060
Chức năng các chân như sau:
V
DD
, V
SS
: cung cấp nguồn cho IC (ở mạch này V
DD
được nối đến +5V, V
SS
nối đến
0V).
MR: master reset, dùng khóa mạch dao động bên trong IC và reset các bộ đếm. Khi
chân này tác động thì tất cả các ngõ ra của IC đều bị kéo về mức logic thấp.
RS: clock input/oscillator pin, chân này có hai chức năng: khi dùng mạch dao động
từ bên ngồi IC thì nó có nhiệm vụ nhận xung, khi dùng mạch dao động bên trong IC thì
nó là một thành phần của mạch dao động (kết hợp với các chân R
TC
, C
TC
).
R
TC
: oscillator pin, chân tạo dao động (kết hợp với các chân khác). Khi dùng mạch
dao động R-C thì một đầu điện trở được nối với chân này.

C
TC
: external capacitor connection, chân tạo dao động (kết hợp với các chân khác).
Khi IC 4060 dao động với mạch R-C (dùng dao động bên trong IC) thì chân này được nối
với một đầu của tụ điện.
14 – STAGE BINARY
COUNTER
O
3

O
4

O
5

O
6

O
7

O
8

O
9

O
11

O
12

O
13

CP

C
D

R
TC

C
TC

RS

MR

7

5

4

6

14

13

15

1

2

3

11

12

10

9

16

1

2

3

4

5

6

7

8

15

14

13

12

11

9

10

V
DD

V
SS

O
11

O
5

O
13

O
12

O
4

O
6

O
3

O
9

O
7

O
8

MR

RS

R
TC

C
TC

4060
Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 9

O
3
- O
9
, O
11
- O
13
: counter outputs, các ngõ ra của IC. Các ngõ ra này khơng liên
tục mà bị nhảy cấp hai lần: ngõ ra đầu tiên của nó là O
3
chứ khơng phải O
0
(nhảy bỏ 3 tầng
Flip-Flop đầu tiên, khơng đưa các tầng này ra ngồi), ngõ ra từ O
9
rồi đến O
11

(khơng có
chân O
10
).
Sơ đồ mơ tả hoạt động bên trong của 4060 được vẽ như sau:








Do xung Ck khi lấy ra ở ngõ ra đầu tiên (O
3
) của IC 4060 thì đã được chia qua 3
tầng Flip-Flop một cách tự động nên giản đồ thời gian ở đây chỉ vẽ bắt đầu khi có xung Ck
thứ 3 tác động vào IC.
Giản đồ thời gian của IC 4060 như sau:

Cấu trúc các phần tử trong mạch dao động của 4060 cho phép thiết kế mạch dao
động hoặc làm việc với tụ-điện trở (mạch dao động R-C) hoặc làm việc với thạch anh.
Ngồi ra, ta cũng có thể thay thế mạch dao động bên trong bằng một tín hiệu xung đồng hồ
từ bên ngồi đưa vào chân RS, khi dùng xung Ck từ bên ngồi thì bộ đếm sẽ hoạt động khi
có cạnh xuống của xung tác động.
* Mạch dao động của 4060 khi dùng tụ-điện trở được ráp như sau:






CP

FF4

FF10
FF12

FF14

O

C
D

FF1

MR

O
3

O
9

O
11

O
13

C
TC

R
TC

RS

Ck

MR

O
3

O
4

O
12

O
13

MR\
RC Rt Ct
1
2 3
Rt << R
R.C << Rt.Ct
Với

Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 10




Giải thích ngun lý hoạt động: đây là loại mạch dao động của CMOS. Mạch chỉ
dao động được khi chân MR ở mức cao (chỉ đúng với hình vẽ này, ở cac hình trên thì chân
MR tác động ở mức cao). Nếu chân MR ở mức thấp thì ngõ ra của cổng NAND sẽ bị khóa
chết ở mức logic [1] nên mạch khơng dao động được. Khi chân MR ở mức logic [1] thì
cổng NAND sẽ hoạt động như một cổng NOT. Ta nhận thấy trạng thái logic tại điểm 2 và
3 ln ln ngược nhau (ngõ vào và ra của cổng NOT). Tần số dao động của mạch này phụ
thuộc vào trị số của tụ và điện trở.
Bây giờ, giả sử ngõ vào 1 ở mức logic [0] thì ngõ ra 2 của cổng NAND (đồng thời
là ngõ vào của cổng NOT) ở mức logic [1], ngõ ra 3 của cổng NOT sẽ ở mức logic [0]. Lúc

này tụ C
t
sẽ nạp điện qua R
t
theo đường như sau: dòng điện từ cực dương của nguồn 
ngõ ra cổng NAND  R
t
 C
t
 vào cổng NOT  cực âm của nguồn.
Khi tụ C
t
nạp đến giá trị > V
T
một chút (V
T
: điện thế mà tại đó trạng thái logic
chuyển từ thấp lên cao) thì ngõ vào của cổng NAND sẽ chuyển lên mức logic [1], ngõ ra
của nó sẽ thành mức logic [0] và làm cho ngõ ra của cổng NOT trở thành mức logic [1].
Do có sự thay đổi mức logic tại hai điểm 2 và 3 nên tụ C
t
sẽ xả điện (cũng qua điện trở R
t
).
Khi C
t
xả thì điện thế tại ngõ vào cổng NAND (V
1
) giảm dần, khi V
1

giảm đến giá trị  V
T

một chút thì ngõ ra cổng NAND sẽ chuyển lên trạng thái logic [1] và ngõ ra cổng NOT sẽ
về lại mức logic [0]. Lúc này trạng thái logic tại các điểm 1, 2, 3 lại trở về trạng thái ban
đầu và tụ C
t
lại tiếp tục nạp điện, bắt đầu lại q trình nạp-xả kế tiếp. Và cứ như thế tiếp
tục mãi mãi, ta sẽ có được mạch dao động tạo xung vng với tần số phụ thuộc giá trị R
t
,
C
t
và được tính theo cơng thức sau:

f =

với : Ct  100pF
10K ≤ Rt ≤ 1M
* Mạch dao động 4060 dùng thạch anh được ráp như sau:







Mạch này có tần số dao động là tần số riêng của thạch anh, điện trở R
2
dùng giới

hạn dòng điện qua IC. Tụ biến dung C
1
dùng lọc bớt tần số cộng hưởng hưởng của thạch
anh (do thạch anh vừa có dao động cộng hưởng nối tiếp, vừa có cộng hưởng song song)
II.
C
t

R
t

.

.

3

,

2

1

Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 11

IC 4040 là bộ đếm nhị phân khơng đồng bộ gồm 12 tầng Flip-Flop, cả 12 ngõ ra
này (O
0
~O

11
) đều đã được đệm trước khi đưa ra ngồi.
Chân MR (Master Reset) tác động ở mức cao, khi MR tác động thì tồn bộ các ngõ
ra của IC bị kéo xuống mức thấp bất chấp trạng thái của chân CP lúc đó.
IC 4040 thường được dùng làm bộ chia tần số, được sử dụng trong các mạch làm
trễ hoặc để điều khiển sự hoạt động của các bộ đếm khác.
IC 4040 có sơ đồ chân và sơ đồ cấu tạo bên trong như sau:






SƠ ĐỒ NỘI BỘ CỦA IC 4040






SƠ ĐỒ CHÂN IC 4040
Chức năng các chân của IC 4060 như sau:
V
DD
, V
SS
: hai chân cấp nguồn của IC. V
DD
nối với nguồn dương, V
SS

nối với nguồn
âm. Ở mạch này V
DD
được nối đến +5V, V
SS
được nối với mass (0V).
CP: clock input, chân nhận xung của IC. Để IC hoạt động được thì phải có xung
đưa vào nó (vì bộ đếm thực chất là các bộ chia tần số nên bắt buộc phải có tần số ngõ vào
mới lấy được tần số cần chia ở ngõ ra). IC 4040 hoạt động với cạnh xuống của xung tác
động: khi xung đưa vào IC chuyển từ trạng thái logic cao về trạng thái logic thấp thì bộ
đếm sẽ đếm lên một xung (hoặc tần số ở ngõ ra được chia đơi thêm một lần nữa).
MR: master reset input, chân này dùng để reset IC, tác động ở mức cao. Khi chân
MR được đưa lên mức logic cao thì IC 4040 bị reset làm tồn bộ các ngõ ra của nó bị kéo
xuống mức logic thấp.
O
0
~ O
11
: parallel outputs, các ngõ ra song song của IC. Khơng như IC 4060, các
ngõ ra của IC 4040 được lấy ra một cách liên tục (khơng nhảy cấp), điều này sẽ tạo điều
kiện thuận lợi cho người thiết kế mạch khi sử dụng nó.
IC 4040 có sơ đồ mơ tả hoạt động bên trong như sau:



16

1

2

3

4

5

6

7

8
15

14

13

12

11

9

10

V
DD

V

SS

O
11

O
6

O
4

O
5

O
3

O
2

O
1

O
10

O
9

O

7

O
8

MR

CP
\

O
0

4040
10


C
D

MR

CP
\

T

O
0

O
1

O
2

O
3

O
4

O
5

O
6

O
7

O
8

O
9

O
10

O
11

11

9

7

6

5

3

2

4

13

12

14

15

1

12

–
STAGE COUNTER




CP

FF2

FF12

O
C
D

FF1

MR

CP

O
Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 12

IC 4040 có giản đồ thời gian như sau:











III. IC 74164:
* Giới thiệu IC 74164:
IC 74164 là một thanh ghi dịch 8 bit vào nối tiếp-ra song song (Serial-in Parallel-
out), làm việc được ở tần số cao nhờ sử dụng Diode Schottky bên trong. Dữ liệu nối tiếp
được nhập vào thơng qua cổng AND 2 ngõ vào, việc nhập này đồng bộ với cạnh lên xung
Ck.
Chân Clear (Clr) tác động khơng đồng bộ với xung Ck, khi chân này tác động thì
thanh ghi dịch sẽ bị xóa, tất cả các ngõ ra của nó sẽ bị kéo xuống mức thấp.
Về mặt giao tiếp với các IC khác thì IC 74164 được chế tạo để tương thích hồn
tồn với các IC thuộc họ TTL (của hãng Motorola).
IC 74164 có sơ đồ chân, sơ đồ nội bộ như sau:

Chức năng các chân của IC 74164 như sau:
Ck

MR

O
0

O
1

O
10

O
11

1

2

3

4

5

6

7

8

14

13

12

11

9

10

V
CC

GND

A

Q
B

Q
A

B

Q
C

Q
D

Q
H

Q
G

Q
F

Q
E

Clr

Clk

74164

S
Ơ

Đ
Ồ

CHÂN IC 74164

Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 13

V
CC
, GND: dùng cấp nguồn cho IC hoạt động. V
CC
được nối đến cực dương của
nguồn (+5V do là IC họ TTL), GND được nối đến cực âm của nguồn (0V). Đối với các IC
số thuộc họ TTL thì đòi hỏi phải có nguồn cung cấp chính xác (5V 5%).
A, B: ngõ vào dữ liệu nối tiếp của IC 74164, đây là hai ngõ vào của một cổng AND
2 ngõ vào. Dữ liệu muốn đến được Flip-Flop đầu tiên để bắt đầu q trình ghi dịch thì phải
qua cổng AND 2 ngõ vào này.
Clk: chân nhận xung clock (tác động cạnh lên). Dữ liệu ở hai ngõ vào A, B được
đưa đến ngõ ra (đồng thời dữ liệu ở các ngõ ra còn lại dịch phải một bit) đồng bộ với xung
đưa vào chân này. Điều này có nghĩa là IC sẽ thực hiện việc ghi dịch mỗi khi có cạnh lên
xung clock tác động.
Clr: chân reset IC, chân này tác động ở mức thấp. Khi chân Clr ở mức logic cao thì
IC được phép hoạt động bình thường (ghi dịch), nhưng khi chân này được đưa xuống mức
logic thấp thì IC bị reset ngay lập tức: tất cả các ngõ ra của nó đều bị kéo xuống mức logic
thấp. Việc reset này khơng đồng bộ với xung clock đưa vào IC, nghĩa là ở bất kỳ trạng thái
nào của xung clock (dù đang ở mức logic cao hay thấp hoặc đang chuyển trạng thái) ta đều
thực hiện được việc reset IC bằng cách hạ chân Clr này xuống mức thấp.
Q
A
~ Q
H
: các ngõ ra song song của IC. Các ngõ này có thể được lấy ra cùng lúc

hoặc từng ngõ tuỳ vào u cầu của người sử dụng.
Sơ đồ nội bộ của IC 74164 như sau:










IC 74164 có bảng các trạng thái hoạt động như sau:

INPUTS OUTPUTS OPERATING
MODE
Clr A B

Q
A
Q
B
– Q
H

Reset (Clear) L x x L L – L

Shift
H
H

H
H
l l
l h
h l
h h
L
L
L
H
q
A
- q
G
q
A
- q
G
q
A
- q
G
q
A
- q
G

A
B
Clk

Clr

D

Q
C
D

Q
A

D

Q
C
D

C
D

D

Q
Q
B

Q
H

SƠ ĐỒ MƠ TẢ HOẠT ĐỘNG BÊN
TRONG CỦA IC 74164
Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 14

L (l): LOW Voltage Levels.
H(h): HIGH Voltage Levels.
x: Don’t Care.
q
n
: biểu thị cho trạng thái logic tại ngõ ra thứ n của IC (n: A ~ H).
* Ngun tắc hoạt động của IC 74164:
Ngun tắc hoạt động của IC được giải thích như sau: khi có cạnh lên xung Ck đầu
tiên tác động vào chân Clk thì dữ liệu ở ngõ vào (A, B) sẽ được dịch đến ngõ ra đầu tiên
Q
A
, trạng thái logic của tất cả các ngõ ra khác khơng thay đổi.
Khi xung Ck thứ hai tác động thì dữ liệu từ ngõ ra đầu tiên Q
A
sẽ dịch đến ngõ ra
thứ hai Q
B
, dữ liệu từ ngõ vào được dịch đến ngõ ra đầu tiên, trạng thái logic của tất cả các
ngõ ra còn lại khơng đổi.
Cứ tương tự như thế cho đến khi xung thứ 8 tác động thì dữ liệu đầu tiên đã được
dịch đến ngõ ra cuối cùng Q
H
. Dữ liệu ở ngõ vào dịch đến ngõ ra Q
A
, dữ liệu từ Q

A
dịch
sang Q
B
,… Như vậy dữ liệu đưa vào nối tiếp đã được lấy ra song song ở cả 8 ngõ ra sau 8
xung Ck tác động.
Khi có xung thứ 9 tác động thì dữ liệu từ ngõ vào sẽ được chuyển đến ngõ ra đầu
tiên, trạng thái logic ở các ngõ ra khác sẽ được dịch phải một bit (như hình vẽ), trạng thái
logic ở ngõ ra cuối cùng sẽ tự động biến mất.
IV. IC 74138:
* Giới thiệu IC 74138:
IC 74138 là loại IC dùng giải mã/giải đa hợp (Decoder/Demultiplexer) làm việc
được với tần số cao, nó đặc biệt thích hợp khi dùng làm bộ giải mã địa chỉ tác động vào
chân chọn IC (Chip Select) của các IC nhớ lưỡng cực.
IC 74138 có sơ đồ chân như sau:






SƠ ĐỒ CHÂN IC 74138
Chức năng các chân của IC 74138:
V
CC
, GND: dùng cấp nguồn cho IC hoạt động. V
CC
được nối đến cực dương của
nguồn (+5V do là IC họ TTL), GND được nối đến cực âm của nguồn (0V).
A

0
, A
1
, A
2
: các ngõ vào chọn trạng thái ngõ ra (có thể coi như đây là các đường địa
chỉ của IC 74138). Tổ hợp trạng thái logic của 3 ngõ vào này ta sẽ được 8 trạng thái logic
khác nhau ở 8 ngõ ra của IC (2
3
= 8).
E1, E2, E3: 3 ngõ vào điều khiển IC. IC chỉ được phép hoạt động bình thường khi
cả 3 chân này đều ở mức logic cho phép IC hoạt động (cụ thể là E1, E2 ở mức logic thấp,
E3 ở mức logic cao). Chỉ cần 1 trong 3 chân này ở mức logic khơng phù hợp thì IC sẽ bị
16

1

2

3

4

5

6

7

8

15

14

13

12

11

9

10

V
CC

GND

A
0

E
1
\
A
2

A

1
E
2
\
E
3

O
7
\

O
0
\

O
1
\

O
2
\

O
3
\

O
4
\

O
5
\

O
6
\

74138
Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 15

cấm ngay lập tức (tất cả các ngõ ra đều ở mức logic cao) bất chấp trạng thái ở các ngõ vào
còn lại.
O
0
– O
7
: các ngõ ra của IC. Tùy thuộc vào trạng thái của các đường địa chỉ mà ta có
trạng thái ở ngõ ra tương ứng. Khi IC đang hoạt động bình thường (cả 3 chân điều khiển
đều ở mức logic cho phép) thì tại một thời điểm nhất định chỉ có một ngõ ra duy nhất được
ở mức logic thấp, tất cả các ngõ còn lại đều phải ở mức logic cao.


IC 74138 có sơ đồ mơ tả hoạt động bên trong như sau:

Bảng trạng thái của IC 74138:

INPUTS OUTPUTS
E1\

E2\

E3 A
0
A
1
A
2
O
0
\ O
1
\ O
2
\ O

3
\ O
4
\ O
5
\ O
6
\ O
7
\
A
0

A
1

A
2

E1
\

E2
\

E3

O
6

O
7

O
5

O
4

O
3

O
2

O
1

O
0

Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 16

H
X
X
L
L
L

L
L
L
L
L
x
H
x
L
L
L
L
L
L
L
L
X
x
L
H
H
H
H
H
H
H
H
x
x
x

L
H
L
H
L
H
L
H
x
x
x
L
L
H
H
L
L
H
H
x
x
x
L
L
L
L
H
H
H
H

H
H
H
L
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
L
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
L
H
H

H
H
H
H
H
H
H
H
H
L
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
L
H
H
H
H
H
H
H
H

H
H
H
L
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
L
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
L

H: HIGH Voltage Level.

L: LOW Voltage Level.
x: Don’t care.
* Ngun tắc hoạt động của IC 74138:
Dựa vào bảng trạng thái ta thấy: chỉ cần 1 trong 3 chân cho phép (E1, E2, E3) ở
trạng thái cấm (khơng cho phép IC hoạt động) thì tất cả các ngõ ra của IC 74138 đều ở
mức logic cao bất chấp trạng thái logic của các chân địa chỉ (A
0
, A
1
, A
2
). Chẳng hạn như
khi chân E1 ở mức logic cao thì tất cả các ngõ ra của IC đều ở mức logic cao, bất chấp
trạng thái của các chân còn lại như: E2, E3, A
0
, A
1
, A
2
.
Ta nhận thấy khi cả 3 đường địa chỉ đều ở mức logic thấp 00h (với điều kiện là các
ngõ vào điều khiển đều phải ở mức logic thích hợp để IC hoạt động) thì chỉ có duy nhất
một ngõ ra đầu tiên là ở mức logic thấp, tất cả các ngõ ra còn lại đều ở mức logic cao.
Khi địa chỉ đưa vào IC tăng lên một (01h) thì mức logic thấp này được chuyển đến
ngõ ra thứ hai và cũng chỉ có duy nhất ngõ ra này ở mức logic thấp.
Khi địa chỉ đưa vào IC là 08h thì mức logic thấp sẽ ở ngõ ra cuối cùng (O
7
).
Như vậy, mức logic thấp ở ngõ ra sẽ di chuyển tương ứng với địa chỉ đưa vào IC.
V. IC 74373:

* Giới thiệu IC 74373:
IC 74373 gồm 8 mạch chốt là các Flip-Flop cùng với 8 bộ đệm ngõ ra 3 trạng thái.
IC này có hai chân điều khiển: một chân cho phép nhập dữ liệu vào IC, chân còn lại quyết
định việc xuất dữ liệu của IC, cả hai chân này làm việc độc lập với nhau. Trạng thái logic ở
ngõ vào và ngõ ra của IC khơng đảo nhau.
IC 74373 có sơ đồ chân như sau:



16

1

2

3

4

5

6

7

8

15

14

13

12

11

9

10

V
CC

GND

OE
\

D
2

D
1

O
1

O
2

O
3

D
3

O
8

D
8

D
7

O
7

O
6

D
6

D
5

74373
20

19

17

18

D
4

O
4

O
5

LE

Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 17




SƠ ĐỒ CHÂN IC 74373
Chức năng các chân của IC như sau:
V
CC
, GND: tương tự như các IC trên, hai chân này cũng dùng để cấp nguồn ni
cho IC, V

CC
cũng nối với +5V, GND được nối mass.
LE: latch enable, chân cho phép chốt dữ liệu. Khi chân này ở mức logic cao thì dữ
liệu mới được phép nhập vào IC, khi nó ở mức logic thấp thì dữ liệu mới khơng được phép
nhập vào và dữ liệu cũ (đã được đưa vào trước đó) vẫn còn ở ngõ ra của nó.
OE: output enable, chân cho phép xuất dữ liệu. Khi chân này ở mức logic thấp thì
dữ liệu ở ngõ ra của Flip-Flop (bên trong IC) được đưa ra ngồi. Ngược lại, khi chân này ở
mức logic cao thì dữ liệu khơng được phép đưa ra ngồi và tất cả cá ngõ ra đều ở trạng thái
tổng trở cao.
D
1
– D
8
: data inputs, các ngõ vào của IC. Dữ liệu được đưa vào IC thơng qua các
ngõ này.
O
1
– O
8
: outputs, các ngõ ra tương ứng với các ngõ vào trên. Cụ thể là ngõ ra O
1

tương ứng với ngõ vào D
1
, O
2
tương ứng với D
2
,… O
8

tương ứng với D
8
.
IC 74373 có sơ đồ nội bộ như sau:










Bảng các trạng thái hoạt động của IC 74373:

OUTPUT
ENABLE
(OE)
LATCH
ENABLE
(LE)

D
n


O
n

L
L
L
H
H
H
L
X
H
L
X
X
H
L
Q
0

Z
SƠ ĐỒ MƠ TẢ HOẠT ĐỘNG BÊN
TRONG CỦA IC 74373
LATCH
ENABLE
LE
D

G
D

D
1

D

G
G
O
O
O
D
2

D
8

O
1

O
2

O
8

OUTPUT
ENABLE
OE

Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 18

H: HIGH Voltage Level.
L: LOW Voltage Level.
Z: High Impedence (tổng trở cao).
X: Immaterial (khơng quan trọng).
D
n
: ngõ vào thứ n của IC.
O
n
: ngõ ra thứ n (tương ứng ngõ vào thứ n) .
* Ngun tắc hoạt động của IC 74373:
Dựa vào bảng trạng thái ta nhận thấy dữ liệu mới chỉ được phép truyền qua IC khi
cả hai chân điều khiển (LE và OE) ở mức logic thích hợp: LE ở mức logic cao, OE ở mức
logic thấp. Khi cả hai chân điều khiển ở trạng thái này thì dữ liệu ở ngõ vào sẽ được đưa
vào bên trong IC (truyền qua các Flip-Flop) và đưa thẳng ra ngồi thơng qua các cổng đệm
ngõ ra 3 trạng thái.
Khi chân OE ở mức logic thấp (cho phép) mà chân LE cũng ở mức logic thấp
(cấm) thì dữ liệu ở ngõ ra của IC là dữ liệu cũ (vừa mới được truyền qua IC). Lúc này dữ
liệu mới ở ngõ vào sẽ khơng được phép nhập vào IC.
Ngược lại, khi chân OE ở mức logic cao thì ngõ ra của IC sẽ ở trạng thái tổng trở
cao, bất chấp trạng thái logic của các ngõ vào còn lại. Mặc dù ngõ ra ở trạng thái tổng trở
cao nhưng dữ liệu ở ngõ vào (nếu có) vẫn được phép đưa vào IC (đưa đến ngõ ra của các
Flip-Flop ở bên trong IC). Dữ liệu này sẽ được phép truyền đến ngõ ra khi chân OE về lại
mức logic thấp.
Khi cả hai chân điều khiển đều ở trạng thái cấm (chân OE ở mức logic cao, chân
LE ở mức logic thấp) thì ngõ ra sẽ ở trạng thái tổng trở cao và ngõ vào sẽ khơng được phép
nhập dữ liệu mới vào. Như vậy, ở trạng thái này thì IC hồn tồn khơng giao tiếp với bất
kỳ linh kiện nào khác ở cả ngõ vào và ngõ ra.
VI. IC 74573:

IC 74573 cũng là một bộ chốt dữ liệu 8 bit giống như IC 74373. Nó cũng có hai
chân điều khiển việc chốt và xuất dữ liệu, mức logic cho phép của các chân điều khiển này
cũng giống như ở IC 74373. Ngồi ra, IC 74573 còn có chức năng các chân, bảng trạng
thái, ngun lý hoạt động đều giống với IC 74373, chỉ có sơ đồ chân là khác.
Việc thiết kế các IC như vậy nhằm đáp ứng được các nhu cầu rất đa dạng của người
tiêu dùng, giúp việc sử dụng các IC được linh hoạt hơn trong nhiều ứng dụng khác nhau.
IC 74573 có sơ đồ chân như sau:






SƠ ĐỒ CHÂN IC 74573
16

1

2

3

4

5

6

7

8

15

14

13

12

11

9

10

V
CC

GND

OE
\

D
2

D
1

O
1

O
2

O
3

D
3

O
8

D
8

D
7

O
7

O
6

D
6

D
5

74573

20

19

17

18

D
4

O
4

O
5

LE

Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 19


VII. IC 74241:
* Giới thiệu về IC 74241:

IC 74241 gồm 8 bộ đệm/thúc dữ liệu ở bên trong với ngõ ra 3 trạng thái. Các
đường này được chia làm hai nhóm, mỗi nhóm có một chân điều khiển riêng. Hai nhóm
này làm việc độc lập với nhau, các chân điều khiển cũng khơng gây ảnh hưởng gì đến
nhau. Nói rõ hơn là khi một nhóm có chân điều khiển đang ở trạng thái cho phép truyền dữ
liệu, nhóm còn lại có chân điều khiển ở trạng thái cấm (khơng cho phép truyền dữ liệu) thì
chỉ có nhóm thứ hai là khơng được phép truyền dữ liệu, còn nhóm thứ nhất được phép
truyền tự do.
Hai chân điều khiển này có trạng thái logic lúc cho phép đảo nhau nên khi hai chân
có cùng trạng thái logic thì chỉ có duy nhất một nhóm là được phép truyền dữ liệu, nhóm
còn lại sẽ có ngõ ra tổng trở cao.
IC 74241 có sơ đồ chân như sau:






SƠ ĐỒ CHÂN IC 74241
Chức năng các chân:
V
CC
, GND: đây là hai chân cấp nguồn cho IC. V
CC
nối đến +5V, GND nối với mass
(0V). Do là IC số thuộc họ TTL nên nguồn cung cấp cần phải có độ ổn định tốt thì IC mới
làm việc tốt được (VCC  5%).
1G: chân điều khiển của nhóm 1. Như đã giới thiệu ở trên thì IC này được chia làm
hai nhóm, đây là một nhóm của nó. Chân này sẽ cho phép các phần tử trong nhóm của nó
(nhóm 1) được phép hay khơng được phép truyền dữ liệu. Nó tác động ở mức logic thấp,
có nghĩa là khi chân này ở mức logic thấp thì dữ liệu mới được phép truyền qua, ngược lại

khi nó ở mức logic cao thì dữ liệu khơng được phép truyền qua và ngõ ra sẽ ở trạng thái
tổng trở cao.
2G: chân điều khiển của nhóm 2. Cũng tương tự như chân 1G, chân này điều khiển
việc truyền dữ liệu của các phần tử thuộc nhóm 2. Mức logic cho phép truyền dữ liệu của
chân này khác với chân trên, nó tác động ở mức logic cao: dữ liệu chỉ được phép truyền
qua khi nó ở mức logic cao, ngõ ra sẽ ở trạng thái tổng trở cao khi nó ở mức logic thấp.
1A
1
– 1A
4
: các ngõ vào của nhóm 1.
2A
1
– 2A
4
: các ngõ vào của nhóm 2.
1Y
1
– 1Y
4
: các ngõ ra của nhóm 1.
2Y
1
– 2Y
4
: các ngõ ra của nhóm 2.
IC 74241 có sơ đồ nội bộ như sau:

16

1

2

3

4

5

6

7

8

15

14

13

12

11

9

10

V
CC

GND

2Y
4

1A
1

1Y
1

1Y
2

1Y
3

1A
2

1Y
4

2Y
1

1A

4

2A
2

2A
1

2Y
2

1A
3

74241

20

19

17

18

2Y
3

2A
4

2A
3

2G

1G

1A
1

1A
2

1A
3

1G

1A
4

2A
1

2A
2

2A
3

2A
4

Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 20










Bảng các trạng thái hoạt động của IC 74241:

INPUTS INPUTS
1G D
OUTPUTS
2G D
OUTPUTS
L
L
H
L
H
X
L
H

Z
H
H
L
L
H
X
L
H
Z

H: HIGH Voltage Level.
L: LOW Voltage Level.
X: Immaterial.
Z: HIGH Impedence.
* Ngun tắc hoạt động của IC 74241:
Dựa vào bảng các trạng thái hoạt động của IC ta nhận thấy trạng thái hoạt động của
nó được chia làm hai nhóm riêng biệt, mỗi nhóm được điều khiển bởi một chân điều khiển
của riêng nó.
Do hai chân điều khiển có trạng thái logic khi cho phép là đảo nhau nên ở đây chỉ
xét ngun tắc hoạt động của một nhóm, cách hoạt động của nhóm còn lại cũng được giải
thích tương tự.
Xét ngun tắc hoạt động của nhóm 1, nhóm này được điều khiển bởi chân 1G.
Chân điều khiển của nhóm này tác động ở mức logic thấp, nghĩa là dữ liệu chỉ được phép
truyền qua khi nó đang ở mức logic thấp. Khi chân điều khiển ở mức logic cao thì nó sẽ
làm cho cả 4 ngõ ra của nhóm 1 ở trạng thái tổng trở cao, bất chấp trạng thái logic ở các
ngõ vào.
VIII. IC 7404:
7404 là loại IC cổng thuộc họ TTL, bên trong nó gồm 6 cổng đảo.
Khi số lượng cổng được sử dụng ít hơn 6 thì ở các cổng khơng sử dụng ta nên nối

nó lên +V
CC
hay nối xuống mass qua một điện trở khoảng vài trăm  đến 1K để các
cổng khơng sử dụng này khơng gây nhiễu đến q trình làm việc của các cổng khác.
Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 21

IC 7404 cần nguồn ni chuẩn 5V ( 10%).
IC 7404 có sơ đồ chân như sau:







SƠ ĐỒ CHÂN IC 7404
Để việc sử dụng IC được tốt hơn thì ta nên xem bảng các thơng số của IC 7404 do
nhà sản xuất cung cấp.

KÝ HIỆU THẤP NHẤT ĐIỂN HÌNH CAO NHẤT ĐƠN VỊ ĐO
V
CC
4.5 5.0 5.5 V
T
A
0 25 70
o
C
I

OH
-1.0 mA
I
OL
20 mA

Giải thích các chữ viết tắt ở bảng trên
V
CC
: nguồn cung cấp cho IC.
T
A
: giới hạn nhiệt độ của mơi trường làm việc cho IC (IC còn hoạt động được khi
nhiệt độ mơi trường làm việc còn trong giới hạn cho phép, cụ thể là từ 0
o
C – 70
o
C).
I
OH
: dòng ngõ ra của IC khi ngõ ra ở mức logic cao. Khi ngõ ra của IC ở mức logic
cao thì có dòng điện từ IC đổ ra để cung cấp cho tải, dòng này có giá trị thấp.
I
OL
: dòng ngõ ra của IC khi ngõ ra ở mức logic thấp. Khi ngõ ra của IC ở mức logic
thấp thì có dòng điện từ ngồi đổ vào IC (từ tải hoặc +V
CC
đến ngõ vào IC rồi xuống
mass), dòng này có giá trị cao.
1

2

3

4

5

6

7

8

14

13

12

11

9

10

V
CC

GND

7404
Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 22

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ EPROM
I. GIỚI THIỆU TỔNG QT VỀ CÁC IC NHỚ:
EPROM là một loại trong họ các IC nhớ. Nó có thể lập trình được và xóa được rất
nhiều lần. Trước khi biết cách sử dụng EPROM thì ta cũng nên xem qua một chút về ý
nghĩa của tên gọi cũng như q trình phát triển của nó.
Bộ nhớ bán dẫn được chế tạo đầu tiên có tên gọi là ROM (ROM: Read Only
Memory có nghĩa là bộ nhớ chỉ đọc). Với ROM, ta chỉ có thể đọc dữ liệu ra chứ khơng thể
viết dữ liệu mới vào nó bất cứ khi nào ta muốn. ROM có cách truy xuất dữ liệu như sau:









ROM nhận mã số vào (các đường địa chỉ) và cho mã số ra tương ứng (dữ liệu cần
truy xuất) khi được các ngõ vào điều khiển cho phép. Do khơng thể ghi dữ kiện mới vào
nên ROM chỉ được sản xuất hàng loạt ở số lượng lớn và ghi cùng một chương trình có độ
phổ dụng cao (chương trình được sử dụng trong nhiều ứng dụng thực tế với số lượng lớn).
Để đáp ứng cho các nhu cầu riêng biệt hay các u cầu có độ phổ dụng khơng cao
(sử dụng với số lượng ít), ROM thảo chương được đã được chế tạo (PROM: Programable
ROM nghĩa là ROM có thể lập trình được). Tuy nhiên, với PROM thì người sử dụng chỉ

ghi chương trình được có một lần, nếu ghi sai hay muốn đổi chương trình khác thì phải
thay PROM mới. Để khắc phục thiếu sót này, EPROM đã được chế tạo.
EPROM (Erasable PROM: ROM có thể lập trình được và xóa được). EPROM có
hai loại là UV-EPROM (Ultra Violet EPROM: EPROM xóa bằng tia cực tím) và E-
EPROM (Electrically EPROM: EPROM xóa bằng xung điện). Do UV-EPROM được sử
dụng rộng rãi hơn E-EPROM nên khi nói đến EPROM thì thường là nói đến UV-EPROM.
EPROM được xóa bằng cách rọi tia cực tím với bước sóng và cường độ thích hợp trong
khoảng thời gian mà nhà sản xuất quy định vào cửa sổ xóa trên lưng EPROM. Việc xóa E-
EPROM được thực hiện bằng các xung điện nên sẽ dễ dàng, nhanh chóng và chính xác hơn
khi xóa EPROM. Tuy nhiên, để xóa được E-EPROM thì cần phải có các mạch xóa riêng
biệt cho từng loại E-EPROM, và mạch xóa này phải hoạt động tốt, nếu khơng sẽ làm cho
E-EPROM hoạt động khơng bình thường (khơng như mạch xóa EPROM, có thể xóa được
nhiều loại EPROM trong cùng một lúc và chỉ cần sử dụng cùng một mạch xóa và nếu
mạch xóa có bị hỏng thì ta chỉ khơng xóa được EPROM chứ khơng ảnh hưởng gì tới sự
hoạt động của nó sau này).
Thời gian gần đây có xuất hiện thêm loại IC nhớ mới: bộ nhớ Flash (có người gọi
là Flash ROM). Ngun lý hoạt động của bộ nhớ Flash cũng giống như E-EPROM, chỉ có
điện thế xóa thấp hơn và tốc độ làm việc của nó nhanh hơn so với E-EPROM. Bộ nhớ
Flash này thường được sử dụng thay thế cho các ổ đĩa mềm và cứng trong các máy tính
MÃ

SỐ
VÀO
MÃ S
Ố
RA


ROM
CÁC NGÕ VÀO

ĐIỀU KHIỂN
Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 23

xách tay (Notebook). Bộ nhớ Flash có thể hoạt động gần mềm dẻo như RAM nhưng lại
khơng bị mất dữ liệu khi bị mất điện.
Các EPROM thường được ký hiệu bắt đầu bằng 27xxx, với x là các số chỉ dung
lượng của EPROM và tính bằng Kbit. Chẳng hạn như EPROM 2708 có dung lượng bộ nhớ
là 8 Kbit (tương đương 1 Kbyte do EPROM 2708 có bus dữ liệu dài 8 bit), EPROM 2764
có dung lượng là 64 Kbit (8 Kbyte), EPROM 27256 có dung lượng là 256 Kbit (32
Kbyte)…
II. CÁCH TRUY XUẤT DỮ LIỆU CỦA EPROM:
Các EPROM đều có cách truy xuất dữ liệu như sau:











Ngun lý hoạt động của EPROM khi ở chế độ đọc dữ liệu như sau (giải thích dựa
vào hình vẽ trên): địa chỉ đặt vào EPROM sẽ được giải mã thành các địa chỉ hàng và địa
chỉ cột riêng biệt bên trong nó (do ma trận nhớ được tổ chức theo cách chọn trùng phùng)
nhờ các mạch X DECODER và Y DECODER. Dữ liệu ứng với địa chỉ này sẽ được đưa
đến bộ đệm ngõ ra (OUTPUT BUFFER) và chỉ được phép xuất ra khi được sự cho phép

của bộ điều khiển xuất dữ liệu (OUTPUT CONTROL). Do đó các chân OE, CE phải ở
mức logic thấp (0V); các chân PGM, V
PP
phải ở mức logic cao (V
CC
) khi EPROM đang ở
chế độ đọc dữ liệu.
Tổ chức ma trận nhớ theo cách chọn trùng phùng: địa chỉ của một tế bào nhớ được
quy định bởi địa chỉ hàng và địa chỉ cột, chỉ có những tế bào nhớ mà địa chỉ hàng và địa
chỉ cột đều ở mức logic cao thì mới được chọn để đưa dữ liệu ra ngồi. Để hiểu rõ hơn về
cách tổ chức ma trận nhớ theo cách chọn trùng phùng, ta hãy xem hình vẽ sau:








OUTPUT
CONTROL

Y
DECODER
X
DECODER
OUTPUT
BUFFER
Y
GATING

MATRIX
MEMORY
ADDRESS

INPUTS
DATA
OUTPUTS

OE\

CE\
PGM
\


GIẢI MÃ Y ( GIẢI MÃ CỘT )
1 TRONG N

GIẢI
MÃ
X
(GIẢI MÃ
HÀNG)
1

Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 24

TỔ CHỨC MA TRẬN NHỚ THEO CÁCH CHỌN TRÙNG PHÙNG
Ta nhận thấy trong hình vẽ trên thì tế bào nhớ chỉ có một bit. Khi muốn số lượng
bit ở ngõ ra tăng lên thì số lượng bit trong một tế bào nhớ phải tăng lên theo, và lúc này số
lượng đường bit cũng phải tăng lên tương ứng, kéo theo số cổng đệm ngõ ra cũng phải tăng
lên theo.
Chẳng hạn như EPROM 2764 có 8 bit ở ngõ ra thì tế bào nhớ của nó phải là 8 bit, 8
bit này được đưa đến 8 đường bit riêng biệt, mỗi đường bit cũng được nối đến một bộ đệm
ngõ ra riêng biệt.
III. KHẢO SÁT VÀI EPROM THƠNG DỤNG:
1. EPROM 2732:
EPROM 2732 là một IC nhớ có dung lượng 4 Kbyte, gồm 12 đường địa chỉ, 24
chân. Các chân được sắp xếp như sau:
Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 25

SƠ ĐỒ CHÂN EPROM 2732
EPROM 2732 có bảng trạng thái hoạt động như sau:

Pins
MODE
CE
(18)
OE/V
PP

(20)
V
CC

(24)
Outputs
(9 ~11, 13 ~17)
Read V
IL
V
IL
+5V D
out

Standby V
IH

Don’t Care +5V High Z
Program V
IL
V
PP
+5V D
in

Program Verify V
IL
V
IL
+5V D
out

Program Inhibit V
IH
V
PP
+5V High Z

Chức năng các chân:
V
CC
, GND: là hai chân cấp nguồn cho EPROM, V
CC
nối với +5V, GND nối mass
(0V). Nguồn ni cho EPROM cần có độ ổn định cao. Khi cấp nguồn thì phải ln ln
đúng cực tính, khơng được phép sai.
CE: chip enable, chân chọn IC. Chỉ ở trạng thái chờ và cấm nạp trình thì chân này

mới ở mức logic cao, các trạng thái còn lại thì nó phải ở mức logic thấp. Khi CE được đưa
lên mức logic cao thì các ngõ ra của EPROM sẽ ở trạng thái tổng trở cao, bất chấp trạng
thái logic ở các ngõ vào còn lại.
OE/V
PP
: chân này có hai chức năng là cho phép xuất dữ liệu và điều khiển nạp
trình. Khi EPROM đang đọc dữ liệu thì chân này phải ở mức logic thấp, còn khi nạp
chương trình thì chân này phải ở mức logic cao (V
PP
, giá trị V
PP
này được nhà sản xuất quy
định).
A
0
~ A
11
: các đường địa chỉ của EPROM, khi nạp chương trình hoặc truy xuất dữ
liệu thì đều cần các đường địa chỉ này. Khi áp địa chỉ ơ nhớ cần truy xuất hoặc cần nạp
chương trình vào thì các bộ giải mã hàng và giải mã cột bên trong EPROM sẽ chọn lấy tế
bào nhớ ở đúng địa chỉ cần truy xuất hoặc nạp trình để từ đó dữ liệu được lấy ra (lúc truy
xuất) hoặc nạp vào (khi nạp trình).
D
0
~ D
7
: các đường dữ liệu của EPROM. Khi EPROM đang nạp trình thì nó có
nhiệm vụ đưa dữ liệu vào bên trong EPROM, còn khi đang đọc thì nó lại lấy dữ liệu từ bên
trong EPROM đưa ra ngồi. Do khi ở trạng thái chờ thì các đường dữ liệu này sẽ ở trạng
1

2

3

5

16

4

6

7

8

15

14

13

12

21

9

10

V
CC

GND

D
2

D
1

A
1

A
2

A
3

D
3

A
8

D
0

D
7

A
7

A
6

D
6

D
5

2732

20

19

17

18

D
4

A
4

A
5

3

2

1

5

11

23

24

22

A
9

A
11

A
10

A

0

OE/V
PP

CE