báo cáo anlog mach 4 bit dat truoc so dem

ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ
TRUYỀN THÔNG

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN:
MÔN THIẾT KẾ MẠCH LOGIC VÀ ANALOG
Các thành viên trong nhóm :
1) Nguyễn Khắc Bính
2) Nguyễn Kim Trọng
3) Nguyễn Văn Thêm
4) Đặng Văn Minh
ĐỀ TÀI: BỘ ĐẾM 2 SỐ 4 BIT CÓ ĐẶT TRƯỚC
SỐ ĐẾM
Giáo viên hướng dẫn : Trần Thị Xuân
Thái nguyên 11-2011
1
MỤC LỤC
I. I. PHÂN TÍCH ĐỀ TÀI………………………………………………....4
II. PHÂN TÍCH THIÊT
KẾ………………………………………………...4
1.Các linh kiện sử dụng trong mạch………………………………………4
a)Mạch tạo xung sử dụng IC NE555………………………………........4
b)IC đếm mã nhị phân 4 bít (74LS193)…...……………………….........7

c)IC so sánh 74LS85...........................................................................11
d) Led đơn, tụ, điện trở……………………………………………..…..13
2. Sơ đồ nguyên lý và nguyên lý hoạt động……………………………...17
3. Sơ đồ mạch in và sản phẩm hoàn thành……………………………….18
III. KẾT LUẬN & HƯỚNG PHÁT
TRIỂN………………………………..18

IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………...

………….19
2

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay,với sự phát triển của nền khoa học kỹ thuật,việc ứng dụng
các linh kiện bán dẫn đã phần nào làm giảm bớt được giá thành sản phẩm
bằng các linh kiện rời.
Ứng dụng của môn học Thiết kế mạch logic và analog là nhằm giúp
chúng ta vận dụng tất cả các kiến thức đã học của môn kỹ thuật số để thiết
kế các mạch điện có ứng dụng cao trong thực tiễn.Để tạo ra các mạch điện
đó chúng ta sẽ dùng các IC số ,các trigơ … chúng sẽ giúp chúng ta hoàn
thành các mạch điện đó khá là đơn giản và nhanh chóng.
Trên cơ sở những kiến thức đã học nhóm chúng em thực hiện đề tài:
“Thiết kế mạch đếm nhị phân 4 bít có đặt trước số đếm”.

Nhóm sinh viên thực hiện
3
I.PHÂN TÍCH ĐỀ TÀI
Nói đến bài toán đếm chúng ta nghĩ ngay đến việc là đếm xung các
IC số sẽ đếm sườn lên hay sườn xuống của xung đầu vào cần đếm. (Đếm
ở đây là đếm xung vuông) mỗi giá trị sườn lên hay sườn xuống của xung
được đưa vào IC đếm nhờ IC đếm nhị phân 4 bit 74LS193 và hiển thị lên
LED đơn đồng thời sẽ được IC74LS85 so sánh rồi gửi tín hiệu điều khiển
về IC74LS193.
Mạch đếm nhị phân 4 bít có đặt trước số đếm gồm 3 khối chính:
- Khối tạo xung đếm.
- Khối đếm mã nhị phân và so sánh.
- Phần hiển thị.

II.PHÂN TÍCH THIẾT KẾ

1.Các linh kiện sử dụng trong mạch
- IC tạo xung IC NE555.
- IC đếm xung 74LS193.
- IC so sánh 74LS85
- LED đơn.
- Điện trở và tụ điện.
a.Mạch tạo xung sử dụng IC555.
*IC555
-Hình dạng thực tế và sơ đồ chân:
4
+ Chân 1(GND): nối GND.
+ Chân 2(TRIGGER): Đây là chân đầu vào thấp hơn điện áp so sánh và được
dùng như 1 chân chốt hay ngõ vào của 1 tần so áp.
+ Chân 3(OUTPUT): Chân này là chân dùng để lấy tín hiệu ra logic. Trạng
thái của tín hiệu ra được xác định theo mức 0 và 1.
+ Chân 4(RESET): Dùng lập định mức trạng thái ra. Khi chân số 4 nối mass
thì ngõ ra ở mức thấp. Còn khi chân 4 nối vào mức áp cao thì trạng thái ngõ ra
tùy theo mức áp trên chân 2 và 6.Nhưng mà trong mạch để tạo được dao động
thường hay nối chân này lên VCC.
+ Chân 5(CONTROL VOLTAGE): Dùng làm thay đổi mức áp chuẩn trong IC
555 theo các mức biến áp ngoài hay dùng các điện trở ngoài cho nối GND.
+ Chân 6(THRESHOLD) : là một trong những chân đầu vào so sánh điện áp
khác và cũng được dùng như 1 chân chốt.
+ Chân 7(DISCHAGER) : có thể xem chân này như 1 khóa điện tử và chịu điều
khiển bởi tầng logic của chân 3 .Khi chân 3 ở mức áp thấp thì khóa này đóng
lại.ngược lại thì nó mở ra.
+ Chân 8 (Vcc): Cung cấp áp và dòng cho IC hoạt động. Nó được cấp điện áp từ
2V -->18V .
-Cấu tạo:
Cấu tạo NE555 gồm OP-amp so sánh điện áp, mạch lật và transistor để xả

điện. Cấu tạo của IC đơn giản nhưng hoạt động tốt. Bên trong gồm 3 điện trở
mắ nối tiếp chia điện áp VCC thành 3 phần. Cấu tạo này tạo nên điện áp chuẩn.
Điện áp 1/3 Vcc nối vào chân dương của OP-amp 1 và điện áp 2/3 Vcc nối vào
chân của OP-amp 2. Khi điện áp ở chân 2 nhỏ hơn 1/3 Vcc, chân S=[1] và
FF được kích. Khi điện áp ở chân 6 lớn hơn 2/3 Vcc, chân R của FF=[1] và FF
được reset.
5
*Mạch tạo xung:
Sử dụng IC555.Loại IC này có tác dụng tạo ra xung vuông có thể điều chỉnh
được tần số đầu ra một cách đơn giản. Sơ đồ ghép nối rất đơn giản như sau :

Tần số đầu ra : F = 1/(Ln2.C.(R1 + 2R2)) ( Hz).
6
b.IC đếm mã nhị phân 4 bít (IC 74LS193)
-Hình ảnh thực tế

-Hình dạng sơ đồ chân:
7
Bảng trạng thái
-Chức năng của từng chân
+ CP
D
(chân số 4): Chân đếm lùi xung đầu vào.
+CP
U
(chân số 5): Chân đếm tiến xung đầu vào.
+MR(chân số 14) :Chân đồng bộ lối vào.
+PL(Chân số 11):Song song không đồng bộ tải lối vào.
+P
0

đến P
3
(Chân 1,9,10,15): Chân đầu vào dữ liệu.
+V
CC
(Chân 16):Chân cấp nguồn 5V.
+GND(Chân 8): Chân nối Mass.
+Q
0
đến Q
3
(Chân 2,3,6,7): Các chân đầu ra của bộ đếm.
+ TC
U
và TC
D
(chân 12,13):là hai ngõ ra dùng để kết lối liên tầng giữa 2
IC74LS193.
8