Thiết kế mạch biến đổi số nhị phân tự nhiên 8 bit thành số BCD. Hiển thị kết quả bằng LED 7 đoạn.

BÁO CÁO MẠCH SỐ
Sinh viên thực hiện:
Ở đồ án 5 này nhóm chúng em gồm 8
tiểu nhóm nhỏ với 24 thành viên.
Phần dành cho đơn vị


ĐỀ TÀI
•
Thiết kế mạch biến đổi số
nhị phân tự nhiên 8 bit
thành số BCD. Hiển thị kết
quả bằng LED 7 đoạn.


PHẦN TÍCH ĐỀ TÀI
•
Số nhị phân 8 bit có giá trị lớn nhất là 255. Vì
vậy, chúng em sử dụng 3 LED 7 đoạn để hiển
thị kết quả tương ứng với các số hàng đơn vị,
hàng chục và hàng trăm.
•
Từ nhận xét này chúng em chia thành 2 khối
mạch chính như sau: khối xử lý đổi số nhị
phân sang BCD gồm 3 khối (khối đơn vị, khối
hàng chục, khối hàng trăm) và khối giải mã
gồm 3 LED 7 đoạn để hiển thị kết quả.


SƠ ĐỒ KHỐI
Dữ liệu vào

Số nhị phân
8 bit
Mạch đổi
số nhị phân
8 bit sang BCD
Mạch hiển thị
Số BCD
bằng LED 7 đoạn


HƯỚNG GIẢI QUYẾT
•
Cách chuyển đổi số nhị phân tự nhiên 8 bit
thành số BCD:
•
Đầu tiên ta chuyển số 4 bit thành số BCD: hai
số BCD có giá trị từ 0
10
đến 9
10
khi cộng lại cho
kết quả từ 0
10
đến 18
10
, để đọc được kết quả
dạng BCD ta phải hiệu chỉnh kết quả có được
từ mạch cộng nhị phân.

•
Dưới đây là kết quả tương đương giữa 3 loại
mã: thập phân, nhị phân và BCD.


Nhận thấy:
- Khi kết quả <10 mã nhị phân và BCD hoàn
toàn giống nhau
- Khi kết quả >= 10 để có mã BCD ta phải
cộng thêm 6 cho mã nhị phân.


Để giải quyết vấn đề hiệu chỉnh này trước tiên
ta sẽ thực hiện một mạch phát hiện kết quả
trung gian của mạch cộng 2 số nhị phân 4
bit.mạch này nhận kết quả trung gian của phép
cộng 2 số nhị phân 4 bit và cho ở ngõ ra Y=1
khi kết qủa này >= 10,ngược lại,Y=0.


•
Bảng sự thật:


•
Ta không dùng ngõ vào S’
1
vì từng cặp trị
có C’
4

S’
4
S’
3
S’
2
giống nhau thì S’
1
= 0 và S’
1

= 1
•
Dùng bảng Karnaugh xác định được Y
4
' ' ' '
4 3 2
( )Y C S S S
= + +


•
Đây là mạch ứng dụng của mạch cộng 2 số
BCD:


Vận hành:
•
IC thứ nhất cho kết quả trung gian của phép cộng
hai số nhị phân.

•
IC thứ hai dùng hiệu chỉnh để có kết quả là số BCD.
- Khi kết quả <10,IC2 nhận ở ngõ vào A số 0000
(do Y=0) nên kết quả không thay đổi.
- Khi kết quả trung gian >=10,IC 2 nhận ỡ ngõ vào
A số 0110 (do Y=1) và kết quả được hiệu chỉnh như
đã nói trên.


•
Mạch chuyển đổi số nhị phân 4 bit thành số
BCD trên được sử dụng 2 IC 7483 và các cổng
logic để hiệu chỉnh kết quả.
Giới thiệu IC 7483:


•
Sơ đồ chân:


•
Bảng sự thật:


•
Thông số:
•
Nhận xét: IC 7483 là IC cộng 2 số 4 bit.

•
Như vậy, ta đã chuyển đổi được số nhị phân 4
bit thành số BCD.
•
Tiếp theo ta sẽ đổi số 5 bit, 6 bit, 7 bit và 8 bit
thành số BCD


•
Ở bít thứ 5 ( giá trị thập phân tương ứng là 16 ).
Vì vậy, ta sẽ cộng 6 vào khối mạch xử lí đơn vị,
và cộng 1 vào khối mạch xử lí hàng chục.
•
Ở bít thứ 6 ( giá trị thập phân tương ứng là 32 ).
Vì vậy, ta sẽ cộng 2 vào khối mạch xử lí đơn vị,
và cộng 3 vào khối mạch xử lí hàng chục.


•
Ở bít thứ 7 ( giá trị thập phân tương ứng là 64 ). Vì vậy, ta
sẽ cộng 4 vào khối mạch xử lí đơn vị, và cộng 6 vào khối
mạch xử lí hàng chục. Lúc này ngõ ra Y của khối hiệu
chỉnh có thể lên mức 1 nên ta sẽ đưa vào khối mạch xử lí
hàng trăm.
•
Ở bít thứ 8 ( giá trị thập phân tương ứng là 128 ). Vì vậy,
ta sẽ cộng 8 vào khối mạch xử lí đơn vị, cộng 2 vào khối
mạch xử lí hàng chục (Lúc này ngõ ra Y của khối hiệu
chỉnh có thể lên mức 1 ta sẽ cộng vào khối mạch xử lí
hàng trăm) và cộng 1 vào khối mạch xử lí hàng trăm .

•
Đến đây, ta đã hoàn thành được việc chuyển
đổi số nhị phân 8 bit thành số BCD.
•
Tiếp theo là phần hiển thị kết quả: theo yêu
cầu của đồ án , ta phải hiển thị kết quả bằng
LED 7 đoạn, chúng em sẽ sử dụng IC 7447 để
giải mã LED 7 đoạn.
•
Giới thiệu về IC 7447:


•
Sơ đồ chân:


•
Bảng sự thật:


•
Thông số:


Nhận xét: IC 7447 có ngõ vào tác động
mức cao, ngõ ra tác động mức thấp, và chỉ
hoạt động khi ngõ vào LT lên mức cao.
Chúng em sử dụng 3 IC 7447 để hiển thị

kết quả tương ứng với 3 số ở hàng đơn vị,
hàng chục, hàng trăm.
3 IC 7447 được kết nối theo sơ đồ sau: