Thiết kế mạch đếm 4 bit không đồng bộ sử dụng trigơ JK.
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (741.35 KB, 24 trang )
ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG
Khoa Điện Tử Viễn Thông
&
Thai Nguyên 12-2011
Thiết kế mạch đếm 4 bit không đồng bộ
sử dụng trigơ JK.
Giáo viên hướng dẫnTrần Thị Xuân
Bộ mônĐiện tử viễn thông.
Các thành viên trong nhóm:
1. Phạm Văn Tâm
2. Vương Sỹ Tấn
3. Nguyễn Thanh Hà
4. Hoàng Văn Hiệp
5. Nguyễn Quang Huy
6. Nguyễn Văn Dinh
Lớp N03-DTVTK8B
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, việc ứng dụng
các linh kiện bán dẫn đã phần nào giảm bớt được giá thành sản phẩm bằng
các linh kiện rời. Ứng dụng môn kỹ thuật số vào thiết kế các bộ phận thiết thực
hằng ngày giúp chúng ta hiểu được môn kỹ thuật số làm gì và được ứng dụng
vào đâu.
Mạch đếm cũng được ứng dụng và phục vụ rất nhiều trong cuộc sống của
chúng ta.
Sau đây nhóm chúng em xin thiết kế một mạch đếm 4 bit không đồng bộ dùng
trigỏ JK. Đây là mạch đếm rất thông dụng trong kỹ thuật số là cơ sở để thiết kế
các bộ đếm khác.
Trong đề tài còn nhiều thiếu sót, rất mong được sự góp ý của cô giáo và các
bạn để được hoàn thiện hơn.!.
Nhóm thực hiện!
!"# #$%&
I./ LÝ THUYẾT CƠ BẢN.
'
1- Tổng quan.
!()*+ ),-").+)/ 0123#24
)256"256/37/)+)&89)"+)
/:; 256"256/37/)5<)5+01
)+)5<=601=2)(=(+>?@AB
&
)C%%DEEFG3H
D I3J)KL2MJN01OOO:
D I3)PG*&L2MJN01BG?QBR:&
D I3=S1AL2MJN01BG?QGB:&
D I3>T&L2MJN?@AB):&
D*+UP,V2MJNVJ)W)>>+2M
JN?VJB)XU"2MJN01=BG2GB
2- Các linh kiện sử dụng trong mạch.
1. IC NE555 (1con)
1.1 Tổng Quát
!@OOO+K.
+PY**"6Z.J[
J+)5</+(
>")Y23\"H#Z
2W)F)W#)]
)5<)KK/&!()5<
^JN+
/)(_"+`
J)K &8"+
.7=1aQ2
/b&Q)"+*23
7!@OOO(56
c8. P)+Dde
L\"C7OOO
?OOO#!@OOO#!@BOOO&&:
cAf).bPRgD
Og
c8. P9^%&ODOe
G
c8. P9^bP%&%'D%&%Re
c12bZb+R%%h
1.2 Các chức năng của 555:
c?+*/H/
c "P /
c8])5<)KK/Lih:
c8]H/Lii:Lj"J\P F:
1.3 Sơ Đồ các Chân
01!@OOO!F(d&
+ Chân số 1(GND)
3!A)>b"JfbP01"fk+&
+ Chân số 2(TRIGGER)8"+)+bPW). P22 +
)5<J\53"l+72 P&22 9)"
J\ 2i!iZ^). Pm+n'e&
+ Chân số 3(OUTPUT)1+"+J\)>b"H.&
7H.)5</ )V^%+&9)"+^(5W
^Z*oeLihp%%q:+^%5W)5WZ%e5
+r^%+")5<%e+(CL%&'O
Ds%&BOe:&
+ Chân số 4(RESET)A\UP)^ &I23G3
22VXl9^bP&1fG3+^ PX
l\"V^ P+R&!5+)>)5<J
)K56"3+"e11&
+ Chân số 5(CONTROL VOLTAGE)A\+")Y^ Pm
01OOOV ^* P+"J\ ).9+3
!A&1+"(>3t)5<5+)>C[56
O
56323O/3!ATN).C%&%u)%&u
N+"k[+`). Pm)5<Y)&
+ Chân số 6(THRESHOLD)+K`)+22 ).
P +t)5<J\53&
+ Chân số 7(DISCHAGER)(>/V+"5().M+
)]>*v7'&I'9^ PbPX(+"
)(&5<X(9&1BrP/).wD1,01
OOOJ\5J)K&
+ Chân số 8 (Vcc):I(t*H)(+bP P+Jf
01)K&I(+"501&!()5<bP). PCe
DDsdeL\"COOOxbPb+!@BOOO:
1.4 Cách tính tần số và độ rộng xung
I")Y ).9w
#w
+ 7N1
24)5<
)K(23+)KK/5y3V^
p%&BzLw
cw
:/1
+{p&GnLw
cw
:/1
:&)(
6|+PL2:&
{23J)KLj}:&
w
#w
8.9La:&
1
N).Lu:&
pc2
p%&BzLw
cw
:/1
R
6).^&
2p%&Bzw
z1
26).^bP&
C ^(>/()KK+2*b|&
)5<(pc2+{pn
2. IC74LS76(JK-FF)
DQ35<
2.1 Tổng quan về Flip flop
uu+($U l|V2r )KH<P
7l+#)]+"(y-Tk.5`J`.
+/bJ`.&
1(]{P{P #,)5<2MJNK=]^
JN&1 uu56)5<H.52
jX&Iy.uu
! l+24T")l+ XXl)FF~o
+Z(2r")Y)(&11(> )K^bP"^
|+b,*7C01uu#J)(ZK01uu3)X~
(K> )K+~K+3#HJNZ01BG~(K
)K+/1 )KV/3&
Các loại FF
B
Hình 2.2 Kí hiệu khối của 4 loại FF nảy bởi cạnh lên Ck
2.2 JK-FF
uu•I*Y2 uuwQL b:
jX&'A2(uu•I
!Ub")+•#I)]> lV),5 +Q
w)=+C)>+•pIpX b)5<">+
5<LZ•pIp%:&!(fk+)KU7)K&
CJ2((>b"oluu*59*9256/3
7/ )+•It( )KC/" )K
71
1fb*7uu•IH*o2562452
d
Hình 2.3 Cấu trúc mạch của FF JK
D74LS76+01^uu•I\K€#l)FFLH.
+1i1i2V: )K/3•()](l+rP+
iV2VLH.+Q
A
:+1VLH.+1
A
:#b5
XJ5Z#,)])5<)5+J)&
Hình 2.4 Kí hiệu khối và cấu tạo bên trong của 74LS76
Bảng trạng thái hoạt động của 74LS76
E
3. IC74LS86(XOR)
QW)F&
1b,*&
0P aP
g S ‚
? ? ?
? j j
j ? j
j j ?
‚pgScgSpg⊕S
%
4. Điện trở
D8.9+K.(H9Jf).++K23^
$ \"+H).9).&
D1b).9)5<bC`U.().92b5
+*o#V!Da#/#J"Tb&8>*>
).9&!56J f+)>*> ).9&
DIy.w
D1 )k23).9Gf+ ).956)5<>.
T +).9#;+)J.K23&+)V
23%#+23#+)€23#+23'#++23G#+N
23O#+23R#+H23B#+/ 23d#+_23E&
D!X).9#X*(+o2 +\b#
+)(++^#()5<J\)>/ )237
+&&
De^*+)>/ )Mt"C%L 7+:&
7).9)5<H*o b"23ZMt"
C
).9p23/Mt"C:
Di3\LT]:++o *.Z
*+5Z#56(++ƒ+*#J\)>/
)2237 ).9#++Oq#*+%q&
5. Tụ Điện.
DN).+.($H).&N). ).ZJf).
K]+Jf)./"]"]T&
DN).)5<+HPr+(P
r&
D?(Pr56( ZWPr#
7Pr(P*.3#3J5Wl+#_N(
Pr+).#_5<]J5W#NPr(>*
5+)K2&!+56fkN).VU.+N#
HJNN3#Nb"#N(&&&
DjXJN).( ]XJ &
IH.)5<H.+1
8W7N).
D8W7N).+u#u(23bZ+r56
56J\ )W€W5
ciLiu:ipn%%%&%%%&%%%&%%%uLk+Pu:
c!L!u:!pn%%%&%%%&%%%uLk+u:
cupn%%%&%%%uLk+„u:
ps„up%%%up&%%%&%%%i{
1 )k 7N).
D8krP).9#HJN%%„uL%%u:
!+23J%'•#'I#GB•X)W+P#23)`"#
23^'5W^235<23%+2L`•ƒI93+y.
223:&
DeHJN%'•24+%%%%PuL+'23%223%:p%u&
6. Led đơn.(8 con)
D?@AL_7?@AJV#(-
+)3P T:+ )3($P 2 "F
&1t35)3#?@A)5<bCK3* J…P
xPZK3* J…&
D1^$>23P&&?VJ2 p#VJ_p%
7 .Ngoài ra còn có board đồng, dây nối và trong bài tập chúng em sử dụng
led đơn để giảm chi phí Nếu sủ dụng led 7 đoạn để hiển thị thì cần sử dụng
thêm các linh kiện :
. Đèn LED 7 đoạn(1 con)
?VJB)+K.>=B)"JN#(>R
5W,Z=S1A?VJB)(+
&?VJB)t(b]+2_ &)]++"(2M
JNVJB))>>23
'
.IC 74LS47
- =)5<27JNPY*b+J\)>>T9J
`23&A(])†>+]=23 (
]= &
eHJN=')56d)56#=S1AUPP&&&
01BG?QGB+01=S1A2VJB)&=S1A2VJ
B)+=P^PXP]lƒ
/3bPL\"+)†VJ+Jƒ:)>+
)†2 23ƒyr&01BG?QGB+01 )K9^bP(
lr)>9+$UJf)7)>,rP+
)†VJB)J&
a_hình dạng và kích thước chân ngoài thực tế:
G
*Sơ đồ chân của IC74LS47.
8"+01=CS1A2?@AB)kZG)++B)
Z^$7 52
D1##R#B1J`.S1A+J`.+")5<b"C01)&
D1E#%###'#G#O1 )K9^bP%+)5<
3Z?@AB
D1d+3)b!A&
D1R13FOe&
D1G1+")5<3e&
D1O!l+/(J<2(wS0)5<)>"3
)5<J\)>/(23%L23%5Z23(-"23%C* Jb
bUPP:&
D1'1+"t)5<3Fe&
b_Sơ đồ logic của 74LS47.
O
c_Bảng trạng thái của IC74LS47.
*Nguyên lý hoạt động:
!X*yb"ZG)+2=(O
7?@AB)+>)5<?@AB)&
Qr)K7)5<>.9*y#)()3Z l
j+_+?+2 &!-+BG?QGB,)†VJB)X )
#*##J#V#{#7)†242 "_\"+l5W^7BG?QGB?
"j(PJ\?@AJ&
!l+/(wS0)5<)>%"3^J\)>/(23%L23%CPH
223UPP"23%5Z23(-:&IwS0 l+g#S#1#A
9^%5l+?W^X l)]_+l+/(J<
2(wSa/3^bP&
Il+S0nwSa3^+?9^%Xl)]2 &
IT+=23PG*+( UPPC%DO)†VJ>
2359X*J5Z
R
II&Các bước thực hiện mạch
1.Vẽ mô phỏng trên proteus
2. Sau khi mạch đã chạy trên mô phỏng ta thực hiện vẽ mạch in tren proteus
hoặc orcard
B
3. Sau đó là mạch in lên board đồng rồi ngâm dung dịch và khoan lỗ hàn linh
kiện và test thử mạch
III. Nguyên lý hoạt động của mạch
)
DjXJ5Z)"X*+"K)FGuu_3P&1 l
+L"•pI:7Guu)])>3"3ce
&)
)5<)5+l )K/37uu)L((>+
K;/(X3):
D1 l‡5<)5<3Zl+)72(L(:&
1,)5<)ƒ+‡%L?QS:#‡#‡#‡'LQS:
jX'&SK)PG*)F*KW*
jX'&)F6/7l++ l*K)
d
D)56)K9 *)+%%%%J)(K/
)K^bP24)5< P+l17 uu)>)ƒ l
+%%%%&
DI/) )K/3)X‡
%
U ^+
‡
%
p&ˆ/3^7/#‡
%
U K`#^+
‡
%
p%&!5U"^2; )K7‡
%
U K#2
)K#‡
%
ƒP *)#J)(/(X+
+23+{X/l‡
%
24(X++23fn
{&!5U"
/))=)5<)232uu&
DA‡
%
9+l+/)7uu^LuuS:5Wr
5U"{
‡
*oKM{
‡%
&eZGuuX
{
‡'
pn
{
‡
pn
G
{
‡
pn
d
{
‡%
pn
R
{
D!5U"ZGuu(R lC%%%%L%
%
:9/))
)LO
%
:9/)^R#^+UPP*o23/
)++XU")"+)PG*L(Guu#23)5<
)Y2;:
E
S2rU7)PG*52
Q3
/
+
=232(
/+
UP
P
‡' ‡ ‡ ‡%
'
G
O
R
B
d
E
%
'
G
O
R
B
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
'
G
O
R
B
d
E
%
'
G
O
%
%
!X+)F/+* )K7)+"b"
oP,+ l)]")YVP
/))+9)"~+))F*K&
)/3
ˆ5Z+)5<23#23.%5W^+C%
)O&1t()/3CO/3%‰# 3
245+Š
jXJ5ZX*+"b,)/3PG*&!l‡5<
75Z24)5<3)l+72)(&)…
)K9^bP
jX'&')/3G*)F*K
1 l+ ^/ #)5/+3595Z&!l‡
7uu)JY 9)Y/37/+ l
)Y 9/37l‡‹#^+7l‡
%
7uu
]5Z&A2(9l++ l\Z^2;/
++T23))5<X*+"5XJ5Z)"&8>yo2/
)X2V)"23)b+OFJJ/3
G#ŒZ%YK2O/+Z/^R24r
)K/ ]O)>)/39&
jXJ5Z)"X*+"J2(7)+/3*(>
22 ,)>b"lW"H72r)+)/3&
X'&GQ2 J2()+)/3
Hãy nối dây 4 FF T để tạo ra mạch đếm lên, mạch đếm xuống chia 16, có ngõ
ck tácđộng mức cao.
Thay FF T bằng FF JK và thiết kế tương tự
K*5Z`+tZCb"uu24)>(>)
)/3)])5<&
!Ub")"/3+J3Cl‡75ZZ
l+72J)(9)"24PJ\KYawl+&
e.)/3)5<T")*9Kl)]>k)K
"/3&1b,724)5<52
jX'&O)"/3
IV. Sản phẩm trên hình ảnh 3D
'
!U/x7
ŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒ
ŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒ
ŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒ
ŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒ
ŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒ
ŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒ
ŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒ&&
ŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒ
ŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒ
ŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒ
ŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒ
ŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒ
ŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒ
ŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒŒ
AX)K+6^X>f•P#*+* 7,Vf
]2(&1,Vb)5<2r(Py7"+ *)>*+*+*
)b5<3WŽ
+WŽ
!"n%
G
