đề tài thiết kế mạch không đồng bộ mod - 16 bằng 4 trigo jk khởi động sườn âm của xung đếm

ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ MẠCH KHÔNG ĐỒNG BỘ
MOD-16 BẰNG 4 TRIGO JK KHỞI
ĐỘNG SƯỜN ÂM CỦA XUNG ĐẾM
I:tìm hiểu Flipflop
trong điện tử, 1 FF là một mạch có 2 trạng thái ổn định và có thể được sử dụng để
lưu trữ thong tin trạng thái .Mạch này có thể được thực hiện để thay đổi trạng thái
của tín hiệu áp dụng cho 1 hoặc nhiều kiểm soát đầu vào và sẽ có 1 hoặc 2 đầu
ra .FF là một khối xây dựng cơ bản của điện tử kĩ thuật số hệ thống được sử dụng
trong máy tính,truyền thông và nhiều loại khác của hệ thống.
FF-JK:
II: YÊU CÂU THIẾT KẾ
Có nhiều phương pháp đếm trong đó có phương pháp đếm không đồng bộ .Trong
mạch đếm không đồng bộ có đếm theo hệ nhị phân và không theo hệ phân.Mỗi
phương pháp có ưu điểm riêng của nó.
Trong bài này nhóm em chọn phương pháp đếm không đồng bộ sử dụng theo hệ
nhị phân.
Thiết kế mạch đếm không đồng bộ mod-16
0001
1111
1110
0000
0010
1101
0011
0100
1100
0101
1011
0110
1010

1000
1001
0111
Mạch đếm lên:
Hình 1: mạch đếm không đồng bộ MOD-16
II:phân tích mạch
Như hình 1 ta thấy,các ngõ vào của cả 4 tầng FF để trống hay nối lên Vcc .Xung
cần đếm được đưa vào ngõ ck tác động cạnh xuống của tầng FF đầu tiên.
Các ngõ ra Q lần lượt được nối tới ngõ vào đếm ck của tầng sau nó .chúng được
đặt tên là Q0(LSB),Q1,Q2,Q3(MSB)
Hình 2: giản đồ thời gian xung của ngõ vào và các ngõ ra của bộ đếm
Hoạt động:
Mạch đếm thường hoạt động ở trạng thái ban đầu là 0000 do đó một xung tác động
mức thấp sẽ được áp vào ngõ Cl của tầng FF để đặt trạng thái ngõ ra là 0000.
Khi xung đếm ck tác động cạnh xuống đầu tiên thì Q0 lật trạng thái tức là
Q0=1 .Ở cạnh xuống thứ 2 của xung ck ,Q0 lại lật trạng thái một lần nữa ,tức là
Q0=0.như vậy cứ sau mỗi lần tác động của ck Q0 lật lại trạng thái một lần ,sau 2
làn ck tác động ,Q0 lặp lại trạng thái ban đầu ,sau đó nếu xung ck có chu kì là T và
tần số là f thì xung ra ngõ Q0 sẽ có chu kì 2T và tần số còn ½ f .như vậy xung đếm
ck đã được chia đôi tần số sau 1 tầng FF.
Do Q0 lại trở thành ngõ vào xung đếm của của FF thứ 2 (FF B) nên tương tự tần
như vậy fQ1 bằng 1 nửa fQ0.với 4 tâng FF thì
fQ3 =1/2 fQ2=1/4 fQ1=1/8 fQ0=1/16 f
như vậy với 4 FF ta có 16 trạng thái logic ngõ ra từ 0000 ở xung đếm đâu tiên đến
1111 ở xung đếm thứ 16 ,tức là trị thập phân ra bằng số xung đếm vào và vì vậy
đây là mạch đếm nhị phân 4 bít( có 4 tầng FF ,tần số được chia đổi sau mỗi tầng)
hay mạch đếm chia 16
mạch được xếp vào mạch đếm lên vì khi số xung đếm vào tăng thì số thập phân ra
tương ứng cũng tăng .Nhưng để ý rằng chỉ có 16 trạng thái nên ở xung đếm ck thứ
16 mạch được tự động xóa về 0 để đếm lại .Muốn có nhiều trạng thái hơn phải nối

thêm tầng FF.
bảng sự thật của mạch đếm nhị phân 4 bit:
Số xung
vào
Mã số ra sau khi có xung vào Trị thập
phân ra
Q3 Q2 Q1 Q0
xóa 0 0 0 0 0
1 0 0 0 1 1
2 0 0 1 0 2
3 0 0 1 1 3
4 0 1 0 0 4
5 0 1 0 1 5
6 0 1 1 0 6
7 0 1 1 1 7
8 1 0 0 0 8
9 1 0 0 1 9
10 1 0 1 0 10
11 1 0 1 1 11
12 1 1 0 0 12
13 1 1 0 1 13
14 1 1 1 0 14
15 1 1 1 1 15
16 0 0 0 0 0
17 0 0 0 1 1
Nhìn vào giản đồ xung và bảng trạng thái hoạt động của mạch đếm này ta thấy
rằng không phải lúc nào các trạng thái logic các ngõ ra đều thay đổi theo nhịp xung
đếm ck đầu vào nên đây chỉ là mạch đếm không đồng bộ.