Kỹ thuật số - chuyển số nhị phân 4 bit sang thập phân ppsx

I-MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
- Nêu vấn đề:
Cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, các thiết bị điện tử đã, đang
và sẽ tiếp tục được ứng dụng ngày càng rộng rãi và mang lại hiệu quả trong hầu hết
các lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng như trong đời sống xã hội.
Việc gia công, xử lý các tín hiệu điện-điện tử hiện đại đều dựa trên cơ sở
nguyên lý số. Vì các thiết bị làm việc dựa trên cơ sở nguyên lý số có ưu điểm hơn
hẳn so với các thiết bị làm việc dưạ trên cơ sở nguyên lý tương tự, đặc biệt là trong
kỹ thuật tính toán.
Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ điện tử đã cho ra đời nhiều vi
mạch số cỡ lớn với giá thành rẻ và khả năng lập trình cao đã mang lại những thay
đổi lớn trong ngành điện tử. Mạch số ở những mức độ khác nhau đã đang thâm
nhập trong các lĩnh vực điện tử thông dụng và chuyên nghiệp một cách nhanh
chóng. Một trong những bài toán thường gặp trong kỹ thuật là chuyển đổi dữ liệu,
việc này ngày nay có thể thực hiện dễ dàng bằng các loại vi mạch điều khiển. Ở đề
tài này ta sẽ thực hiệc mạch chuyển đổi số nhị phân 4 bit sang số thập phân, ta
không sử dụng vi mạch điều khiển mà ta sẽ sử dụng các loại IC số cơ bản.
Mục tiêu của đề tài:
Thực hiện được mạch dùng các IC số biến đổi 4 bit số nhị phân sang số thập
phân thể hiện qua 2 led 7 đoạn.
II-GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
Nhận xét bài toán :theo yêu cầu của đề tài, việc chuyển đổi và hiện thị thực hiện
trên 4 bit mã nhị phân. Nghĩa là ta cần phải hiển thị các số từ 0015. Nghĩa là ta
phải thực hiện đổi 2 số ở hàng đơn vị và hàng chục sang BCD. Ở đây hàng chục chỉ
có số 0 hoặc 1, nên ta có thể sẽ không cần dùng đến IC giải mã BCD sang 7 đoạn
cho con số ở hàng chục.
Thực hiện :để thực hiện giải ta dùng cách lập bảng sự thật và giải Karnaugh để tìm
ra các ngõ ra tương ứng của mã BCD ở cả hàng đơn vị và hàng chục.
- Con số ở hàng đơn vị: ta cần 4 ngõ ra tương ứng Q
0
, Q

1
, Q
2
, Q
3
theo thứ tự từ
bit có trọng số thấp nhất đến cao nhất.
- Con số ở hàng chục: ta chỉ cần xét 1 bit Q
4
là bit có trọng số thấp nhất của
mã BCD của số này.
1
Bảng sự thật:
Số
thập
Mã nhị phân Mã BCD
b
3
b
2
b
1
b
0
Q
4
Q
3
Q
2

Q
1
Q
0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 1 0 0 0 0 1
2 0 0 1 0 0 0 0 1 0
3 0 0 1 1 0 0 0 1 1
4 0 1 0 0 0 0 1 0 0
5 0 1 0 1 0 0 1 0 1
6 0 1 1 0 0 0 1 1 0
7 0 1 1 1 0 0 1 1 1
8 1 0 0 0 0 1 0 0 0
9 1 0 0 1 0 1 0 0 1
10 1 0 1 0 1 0 0 0 0
11 1 0 1 1 1 0 0 0 1
12 1 1 0 0 1 0 0 1 0
13 1 1 0 1 1 0 0 1 1
14 1 1 1 0 1 0 1 0 0
15 1 1 1 1 1 0 1 0 1
Tiến hành lập bảng Karnaugh và giải tìm lần lượt các ngõ ra:
• Ngõ ra Q
0
:
Nhận xét: Ta để ý thấy ngõ ra Q
0
bằng chính ngõ vào b
0
, ta không cần lập
bảng Karnaugh và tính toán cho Q

0
.
Kết quả: Q
0
= b
0
• Ngõ ra Q
1
:
Nhận xét: Ở ngõ ra Q
1
ta nhận thấy nó không tương ứng với bất cứ ngõ vào
cũng như ngõ ra nào cả nên ta tiến hành lập bảng Karnaugh và giải.
Bảng Karnaugh:
Q
1
:
b
1
b
0
b
3
b
2
00 01 11 10
00 1 1
01 1 1
11 1 1
10

Kết quả:
131231
bbbbbQ +=
• Ngõ ra Q
2
:
2
Nhận xét: Ở ngõ ra Q
2
ta nhận thấy nó không tương ứng với bất cứ ngõ vào
cũng như ngõ ra nào cả nên ta tiến hành lập bảng Karnaugh và giải.
Bảng Karnaugh:
Q
2
:
b
1
b
0
b
3
b
2
00 01 11 10
00
01 1 1 1 1
11 1 1
10
Kết quả:
123232

bbbbbQ +=
• Ngõ ra Q
3
:
Nhận xét: Ở ngõ ra Q
3
ta nhận thấy nó không tương ứng với bất cứ ngõ vào
cũng như ngõ ra nào cả nên ta tiến hành lập bảng Karnaugh và giải.
Bảng Karnaugh:
Q
3
:
b
1
b
0
b
3
b
2
00 01 11 10
00
01
11
10 1 1
Kết quả:
1233
bbbQ =
• Ngõ ra Q
4

:
Nhận xét: Ở ngõ ra Q
4
ta nhận thấy nó không tương ứng với bất cứ ngõ vào
cũng như ngõ ra nào cả nên ta tiến hành lập bảng Karnaugh và giải.
3
Bảng Karnaugh:
Q
2
:
b
1
b
0
b
3
b
2
00 01 11 10
00
01 1 1
11 1 1
10 1 1
Kết quả:
131234
bbbbbQ +=
Từ các kết quả tìm được ở trên, ta có sơ đồ kết nối như sau:
4

Mạch nguyên lý

5
PHỤ LỤC
Các linh kiện cần dùng:
IC 7404: Chứa 6 cổng NOT
IC 7408: Chứa 4 cổng AND 2 ngõ vào
IC 7411: Chứa 3 cổng AND 3 ngõ vào
6
IC 7432: Chứa 4 cổng OR
IC 7447: Chuyển đổi mã BCD sang LED 7 đoạn, tác động mức thấp
7
IC 7805: IC ổn áp 5V
8
LED 7 đoạn loại Anode chung
LED đơn và một số linh kiện cơ bản khác (điện trở, tụ điện…)

9
MỤC LỤC:
I-MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 1
- Nêu vấn đề: 1
Mục tiêu của đề tài: 1
II-GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 1
PHỤ LỤC 6
LED 7 đoạn loại Anode chung 9
LED đơn và một số linh kiện cơ bản khác (điện trở, tụ điện…) 9
10