Báo cáo thực hành Lap 6 Nhập môn mạch số Đại học Công nghệ thông tin

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
o

NHẬP MÔN MẠCH SỐ
Báo cáo thực hành bài 6


1.Thiết kế mạch đếm bất đồng bộ đếm lên MOD-12.
Bước 1: Xác định số FF nhỏ nhất phù hợp yêu cầu:
2^N >= 12 -> N = 4.Cần 4 FF
Bước 2: Vẽ lưu đồ chuyển trạng thái của bộ đếm:

Bước 3: Thiết kế mạch reset
-Trạng thái reset : Q3Q2Q1Q0 = 1100
-Trạng thái sau reset: Q3Q2Q1Q0 = 0000
-Trạng thái không có trong chu trình đếm: Q3Q2Q1Q0 = 1101, 1110, 1111
*Bảng sự thật của mạch reset:
Q3
0
0
0
0

Q2
0
0
0
0

Q1

0
0
1
1

Q0
0
1
0
1

Z
0
0
0
0


0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1

1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1

0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1

0
1
0

1
0
1
0
1
0
1
0
1

(Chân Clr và Pr tích cực mức cao)
*Rút gọn biểu thức bằng bìa Karnaugh:

Z = Q3.Q2
Bước 4: Vẽ mạch cần thiết kế :
(Dùng T –FF,xung CLK tích cực cạnh xuống,chân Pr và Clr tích cực mức cao)

0
0
0
0
0
0
0
0
1
X
X
X

Do trong quatus chỉ có T-FF xung CLK tích cực cạnh lên và PR và CLR tích cực mức thấp nên ta thêm cổng
not vào đầu vào CLK của mỗi T-FF và đầu ra của mạch reset.Nối chân T và các chân PR với VCC;đầu ra
mạch reset nối với tất cả chân CLR(vì trạng thái sau reset là 0000);
Bước 5 :Vẽ lưu đồ trạng thái đầy đủ của bộ đếm:
*Q3Q2Q1Q0 = 1101, 1110,1111 =>Z = 1 làm cho mạch reset hoạt động


#Tạo waveform kiểm tra hoạt động của mạch:

#Chạy waveform ở chế độ Fuction :

Nhận xét: theo kết quả trên waveform mạch đếm từ 0000 -> 1011(từ 0 -> 11) rồi quay lại chu trình
#Chạy waveform ở chế độ Timing:

2 .Sử dụng D-FF để thiết kế mạch đếm đồng bộ thực hiện chuỗi đếm sau: 000,
011, 110, 101, 111, 010 và lặp lại
Bước 1.Tìm số FF phù hợp
-

Cần 3 FF

Bước 2: Lưu đồ chuyển trạng thái


Bước 3:Bảng chuyển trạng thái
TTHT

Q2
0

0
0
0
1
1
1
1

TTKT

Q1
0
0
1
1
0
0
1
1

Q0
0
1
0
1
0
1
0
1

Q2+
0
0
0
1
0
1
1
0

Q1+
1
0
0
1
0
1
0
1

Q0+
1
0
0
0
0
1
1
0

Bước 4: Bảng kích thích của mạch(Dựa vào bảng kích thích của D-FF)
TTHT

TTKT

Ngõ vào các FF


Q2
0
0
0
0
1
1
1
1

Q1
0
0
1
1
0
0
1
1

Q0
0

1
0
1
0
1
0
1

Q2+
0
0
0
1
0
1
1
0

Q1+
1
0
0
1
0
1
0
1

Q0+
1

0
0
0
0
1
1
0

D2
0
0
0
1
0
1
1
0

D1
1
0
0
1
0
1
0
1

D0
1

0
0
0
0
1
1
0

Bước 5:Sử dụng bia Karnaugh để tìm phương trình ngõ vào của các FF
*D2:

D2 = Q2.Q1.Q’0 + Q’2.Q1.Q0 + Q2.Q’1.Q0
*D1:

D2 = Q’2.Q’1.Q’0 + Q1.Q0 + Q3.Q0
*D0:


D0 = Q’2.Q’1.Q’0 + Q2.Q1.Q’0 + Q2.Q’1.Q0
Bước 6: Vẽ mạch cần thiết kế

Trong đó mạch được đóng gói dAdBdC là mạch:


#Tạo waveform kiểm tra hoạt động của mạch


#Chạy waveform chế độ Function:

*Nhận xét: Theo kết quả waveform output LEDR trùng với lưu đồ chuyển trạng thái ở bước 1.

#Chạy waveform chế độ Timing: