báo cáo kỹ thuật số ''''thiết kế bộ đếm 68''''

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
BÁO CÁO THỰC TẬP
Môn: KỸ THUẬT SỐ
BÁO CÁO THỰC TẬP
Môn : Kỹ thuật số
THIẾT KẾ BỘ ĐẾM 68
I. Linh kiện và chức năng của linh kiện
* IC 7400 (NAND) dùng tạo xung nhịp làm nhiệm vụ kích cho bộ đếm.
Cấu tạo IC7400:
Vcc
74LS00
GND
CHÂN VÀO CHÂN RA
1, 2 3
4, 5 6
9, 10 8
12, 13 11
chân 7 nối đất, chân 14 nối với nguồn *
Cấu tạo xung
R1
4.7k
U2A U3A
1 1
3 3
2 2
7400 7400
C1
100uF
R2
4.7k

0
Xung ra có chu kỳ tỷ lệ với tích của RC
A nc Qa Qd GND Qb Qc
• Cấu tạo IC 7490
+ Bốn chân thiết lập:R
1
(1), R
1
(2), R
9
(1), R
9
(2)
+ Khi bố R
1
(1)= R
1
(2)=H (ở mức cao) thì bộ đếm được xoá về 0 và các đầu
ra ở mức thấp.
+ R
9
(1),R
9
(2) là chân thiết lập trạng thái cao của đầu ra: Q
A
= Q
D
=1, Q
B
=

QC=0.
+ NC chân không nối.
+ IC 7490 gồm 2 bộ chia là chia 2 và chia 5:
- Bô chia 2 do Input A điều khiển đầu ra Q
A
.
- Bộ chia 5 do Input B điều khiển đầu ra Q
B
,Q
C
,Q
D
trong đó Q
D
có trọng số lớn nhất(bit già nhất).
+ Đầu vào A, B tích cực ở sườn âm.
+ Để tạo thành bộ đếm 10 ta nối đầu ra Q
A
vào chân B để tạo xung kích cho
bộ đếm 5.
+ Q
A
, Q
B
, Q
C
, Q
D
là các đầu ra
Chân xác lập trạng thái đầu ra

R
0
(1) R
0
(2) R
9
(1) R
9
(2)
QD QC QB QA
1 1 0 X 0 0 0 0
1 1 X 0 0 0 0 0
X X 1 1 1 0 0 1
X 0 X 0 đếm
0 X 0 X đếm
0 X X 0 đếm
X 0 0 X đếm
Bảng trạng thái của IC 7490
74LS90
0
1 2
3
4 5 6 7
8 9 0
1 2
3
4 5 6
Sơ đồ đầu ra Q
A,
, Q

B
, Q
C
, Q
D
* IC 7447
Cấu tạo IC 7447
Vcc f
g a
b c
d e
74LS47
B C LT
BI/RB0
RBI
D A GND
Chức năng của IC 7447 là bộ giải mã và kích thích hiển thị
A, B, C, D là các đầu vào, trong đó D có trọng số lớn nhất
Số
Đầu vào
D C B A
Đầu ra
a b c d e f g
0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
1
0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1
2
0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0
3

0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0
4 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0
5 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0
6
0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0
7
0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1
8
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
9
1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0
10
1 0 1 0 X X X X X X X
11
1 0 1 1 X X X X X X X
12
1 1 0 0 X X X X X X X
13 1 1 0 1 X X X X X X X
14
1 1 1 0 X X X X X X X
15
1 1 1 1 X X X X X X X
Bảng trạng tháicủa IC 7447 (đầu ra tích cực ở mức thấp)
Đèn Led 7 thanh
a
f
g
b
e
c

d
a = D
C
B
A +
C
A
b =
C
B
A + CB A
c =
C
BA
d = CBA +
C
B
A +
C
B
A
e = A +
C
B
f = BA +
C
B + D
C
A
g = D

C
B + CBA
- Do đầu ra của IC 7447 tích cực ở mức thấp nên ta sử dụng Led 7 thanh
chung Anốt.
* Cấu tạo của đèn LED 7 thanh
Sơ đồ nguyên lý của đèn LED 7 thanh
Chân 3 và chân 8 thông nhau
Vcc
f
g
a
b
a
f g b
e c
d
d
e
c
Vcc
Chấm
Sơ đồ thiết kế bộ đếm 68 bằng Flip Flop - JK
Trong đó A là bit già nhất, G là bit trẻ nhất
Sơ đồ nguyên lýcủa bộ đếm 68
Để thiết kế bộ đếm 68, trước tiên ta thiết kế bộ đếm 100 sau đó dựa vào
nguyên lý của bộ đếm này rồi dùng mạch hồi tiếp điều khiển các chân R
0
(1),
R
0

(2) của các IC 7490 để có được bộ đếm 68.
Khối tạo
Khối đếm Khối giải mã Khối hiển
xung
(2IC 7490) BCD (2IC 7447) thị Led
III. Giải thích nguyên lý hoạt động của bộ đếm 100
Bộ đếm 100 gồm có 4 khối:
+ Khối I:
Khối tạo xung, nhằm tạo xung kích cho bộ đếm. Xung kích
được đưa vào Input A của IC 7490 thứ nhất.
+ Khối II:
• Bộ đếm 100 được ghép bởi 2 bộ đếm 10 (IC 7490).
• Bộ đếm 10 được tạo ra bằng cách nối chân Q
A
với chân
Input B của IC đó.
• Để tạo bộ đếm 100 ta nối chân D của IC 7490 thứ nhất với
chân Input A của IC 7490 thứ hai.
• Đầu ra IC 7490 thứ hai có trọng số lớn hơn IC thứ nhất
(trong một IC thì chân A có trọng số nhỏ nhất, chân D có
trọng số lớn nhất).
+ Khối III:
• Bộ giải mã LED 7 thanh gồm 2 IC 7447 (đầu ra tích cực ở
mức thấp) có đầu vào được nối với IC 7490 tương ứng.
+ Khối IV:
• Bộ hiển thị LED 7 thanh chung Anốt (gồm có 2 LED 7
thanh) có đầu vào được nối với đầu ra của IC 7447 tương
ứng.
Dựa vào hoạt động của IC 7490, ta có thể thiết kế bộ đếm 100 bằng cách nối các chân
R

0
(1), R
0
(2), R
9
(1), R
9
(2) của IC 7490 với đất, nối đầu ra Q
D
của IC hàng đơn vị với
đầu vào Input A của IC hàng chục. Khi đó bộ đếm sẽ đếm từ 00 tới 99 và lại trở về 00
đếm tiếp.
Sơ đồ nguyên lý của bộ đếm 100
Input A
Input B
U5
LED
U3
7447
U1
14 7490
1
0 0
U6
LED
U4
7447
U2
Input A
14 7490

Input B
1
0 0
II. Giải thích hoạt động nguyên lý hoạt động của bộ đếm 68
Bộ đếm 68 có 3 khối : khối tạo xung, khối giải mã BCD, khối hiển thị LED 7
thanh, giống hoàn toàn bộ đếm 100.
Chỉ có bộ đếm là khác ở chỗ có mạch hồi tiếp điều khiển các chân R
0
(1) và R
0
(2)
của các IC 7490. Mạch hồi tiếp được cấu tạo bởi tích của Q
D
(của IC 7490 hàng đơn
vị) với Q
B
và Q
C
(của IC 7490 hàng đơn vị), đầu ra của tích Q
D
, Q
B
, QC này được nối
trực tiếp vào các chân R0(1) và R0(2) của các IC 7490. Sở dĩ ta làm được điều đó là
dựa vào hoạt động của IC 7490 là khi R
0
(1) và R
0
(2) đồng thời ở mức cao (mức H) và
R

9
(1), R
9
(2) ở mức thấp thì Q
A
, Q
B
, Q
C
, Q
D
đồng thời ở mức thấp (mức L) tức số
đếm lúc này của IC là 0000.
Sơ đồ nguyên lý của bộ đếm 68
U5 U6
LED LED
U3 U4
7447 7447
Input A
Input B
U1
14
7490
1
U2
Input A
14
7490
Input B
1

0 0
Sơ đồ lắp giáp của bộ đếm
+Vcc
Vcc Vcc
U15 U16
IC 7400 IC 7400 LED LED
R1
GND GND
R2
0
U14 U13
U10
U9 IC 7447 IC 7447
IC 7490
IC 7490