Báo cáo buổi 4 nhập môn mạch số

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÀI BÁO CÁO BUỔI 4
Môn: Thực hành Nhập môn mạch số
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo buổi 4
Bài 4: THIẾT KẾ MẠCH GIẢI MÃ LED 7 ĐOẠN
Trang 2
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo buổi 4
1.1 Mục tiêu
Sinh viên sẽ thực hiện mạch giải mã để hiển thị các số từ 0 đến 9 sử dụng
LED 7 đoạn. Để làm tốt Lab 5, sinh viên cần phải nắm trước ở nhà về cách thiết
kế, biên dịch và mô phỏng một mạch điện đơn giản trên Quartus II.
Trang 3
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo buổi 4
1.2 Nội dung thực hành
Cho mạch sau:
Dưới đây là bảng sự thật của mạch giải mã cho LED-7-đoạn trên dùng hiển thị các kí
tự từ 0 đến 9 (các giá trị khác không quan tâm).
Chú ý:
Các đoạn LED tích cực mức thấp – mức 0 đoạn LED sáng, mức 1 đoạn
LED tắt
Các giá trị X mang ý nghĩa không quan tâm (don’t care)
INPUT DISPLA
Y
OUTPUT
SW[3:0
]
DIGIT HEX[0
]
HEX[1

]
HEX[2
]
HEX[3
]
HEX[4
]
HEX[5
]
HEX[6]
0000 0 0 0 0 0 0 0 1
0001 1 1 0 0 1 1 1 1
0010 2 0 0 1 0 0 1 0
0011 3 0 0 0 0 1 1 0
0100 4 1 0 0 1 1 0 0
0101 5 0 1 0 0 1 0 0
0110 6 0 1 0 0 0 0 0
0111 7 0 0 0 1 1 1 1
1000 8 0 0 0 0 0 0 0
1001 9 0 0 0 0 1 0 0
X X X X X X X X X
Trang 4
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo buổi 4
Dựa vào bảng sự thật trên tiến hành lập bìa Karnaugh cho 7 đoạn của HEX tương
ứng với 7 hàm, từ 7 hàm đó tiến hành vẽ mạch giải mã cho LED-7-đoạn bao gồm 4 đầu
vào và 7 đầu ra.
Đặt:
SW[3] : A
SW[2] : B
SW[1] : C

SW[0] : D
Trang 5
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo buổi 4
Trang 6
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo buổi 4
Trang 7
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo buổi 4
Trang 8
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo buổi 4
1.3 Thực hành
1. Tạo một project Quartus mới, đặt tên: /lab4/lab4_10520622
Thiết kế một mạch theo mạch logic đã thiết kế bên trên
Gán pin cho mạch trên
• Dựa vào 7 hàm sau khi rút gọn bằng K-map, ta tiến hành vẽ mạch gồm có 4
đầu vào A, B, C, D (tương đương SW[3:0]), 7 đầu ra (tương đương
HEX0[0:6])
Trang 9
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo buổi 4
Trang 10
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo buổi 4
2. Biên dịch để phân tích, tổng hợp và tạo ra file .sof
3. Mô phỏng mạch trên wareform.
Trang 11
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo buổi 4
4. Nạp file thực thi lên FPGA
• Hoạt động của mạch:
- Dựa trên wareform, ta thấy:
Trang 12
Thực hành Nhập môn mạch số Báo cáo buổi 4
Time (ns) SW[3:0] HEX0[6:0]

0-80 0000 1000000
80-160 0001 1111001
160-240 0010 0100100
240-320 0011 0110000
320-400 0100 0011001
400-480 0101 0010010
480-560 0110 0000010
560-640 0111 1111000
640-720 1000 0000000
720-800 1001 0010000
 Kết quả wareform đúng với bảng sự thật.
• Sau khi nạp file thực thi lên FPGA thì kết quả như sau:
Trạng thái SW[3:0] Kết quả trên HEX0
0000 0
0001 1
0010 2
0011 3
0100 4
0101 5
0110 6
0111 7
1000 8
1001 9
Trang 13