do an mach logic

42
THIẾT KẾ MẠCH LOGIC ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC THIEÁT KEÁ MAÏCH QUANG BAÙO LÔØI NOÙI ÑAÀU Ngaøy nay, tröôùc khi böôùc vaøo moät hieäu saùch, baïn coù theå bieát ñöôïc hieäu saùch ñoù baùn caùc loaïi saùch gì, coù loaïi saùch maø mình caàn mua khoâng… nhôø vaøo baûngñeøn quang baùo raát baét maét ñaët tröôùc cöûa hieäu. Hoaëc khi vaøo saân bay baïn bieát ñöôïc giôø giaác caùc chuyeán bay, caùc thoâng baùo ngaén cuûa phi tröôøng, … cuõng nhôø vaøo quang baùo. Ñoâi khi ñi ngoaøi ñöôøng ôû thaønh phoá luùc veà ñeâm, baïn seõ thaáy ñöôïc caùc baûng quang baùo lôùn hôn vôùi caùc hình aûnh cöû ñoäng ñöôïc nhö li Coca Cola ñang suûi boït, caùc logo saûn phaåm xuaát hieän daàn daàn theo nhieàu kieåu (traøn töø döôùi leân, töø treân xuoáng, lan daàn töø traùi qua phaûi, töø phaûi qua traùi, …). Nhö vaäy quang baùo ngaøy nay ñaõ ñöôïc ñöa vaøo söû duïng ôû raát nhieàu lónh vöïc khaùc nhau nhö: giôùi thieäu saûn phaåm, thoâng baùo tin töùc (thay cho caùc baûn tin baèng giaáy)… Vôùi öùng duïng roäng raõi nhö vaäy, ta haõy thöû tìm hieåu xem moät maïch quang baùo goàm nhöõng gì, nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa noù ra sao,… qua ñeà taøi “ÂTHIEÁT KEÁ MACH ÑEØN CHÖÕ CHAÏY DUØNG IC SOÁ”. Nhö ñaõ giôùi thieäu ôû treân, quang baùo coù theå hieån thò ñöôïc caùc hình aûnh cöû ñoäng chöù khoâng goùi goïn trong vieäc hieån thò caùc chöõ. Tuy nhieân, do ñieàu kieän coù haïn neân ñeà taøi chæ [Type text] Page 1

Upload: tan-bui-quang

Post on 27-Jun-2015

490 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC THIEÁT KEÁ MAÏCH QUANG BAÙO

LÔØI NOÙI ÑAÀU

Ngaøy nay, tröôùc khi böôùc vaøo moät hieäu saùch, baïn coù theå bieát ñöôïc hieäu saùch ñoù baùn caùc loaïi saùch gì, coù loaïi saùch maø mình caàn mua khoâng… nhôø vaøo baûngñeøn quang baùo raát baét maét ñaët tröôùc cöûa hieäu. Hoaëc khi vaøo saân bay baïn bieát ñöôïc giôø giaác caùc chuyeán bay, caùc thoâng baùo ngaén cuûa phi tröôøng, … cuõng nhôø vaøo quang baùo. Ñoâi khi ñi ngoaøi ñöôøng ôû thaønh phoá luùc veà ñeâm, baïn seõ thaáy ñöôïc caùc baûng quang baùo lôùn hôn vôùi caùc hình aûnh cöû ñoäng ñöôïc nhö li Coca Cola ñang suûi boït, caùc logo saûn phaåm xuaát hieän daàn daàn theo nhieàu kieåu (traøn töø döôùi leân, töø treân xuoáng, lan daàn töø traùi qua phaûi, töø phaûi qua traùi, …). Nhö vaäy quang baùo ngaøy nay ñaõ ñöôïc ñöa vaøo söû duïng ôû raát nhieàu lónh vöïc khaùc nhau nhö: giôùi thieäu saûn phaåm, thoâng baùo tin töùc (thay cho caùc baûn tin baèng giaáy)… Vôùi öùng duïng roäng raõi nhö vaäy, ta haõy thöû tìm hieåu xem moät maïch quang baùo goàm nhöõng gì, nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa noù ra sao,… qua ñeà taøi “ÂTHIEÁT KEÁ MACH ÑEØN CHÖÕ CHAÏY DUØNG IC SOÁ”. Nhö ñaõ giôùi thieäu ôû treân, quang baùo coù theå hieån thò ñöôïc caùc hình aûnh cöû ñoäng chöù khoâng goùi goïn trong vieäc hieån thò caùc chöõ. Tuy nhieân, do ñieàu kieän coù haïn neân ñeà taøi chæ giôùi haïn ôû vieäc hieån thò caùc chöõ chaïy, chôùp taét vôùi maøu cuûa chöõ ñöôïc thay ñoåi theo yù cuûa ngöôøi vieát chöông trình.

Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, giảng viên trường đại học Bách Khoa Hà Nội :

+Thầy giáo Nguyễn Viết Nguyên phụ trách giảng dạy môn Kỹ Thuật Mạch.

[Type text] Page 1

Page 2: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

+Thầy giáo Nguyễn Nam Quân phụ trách giảng dạy môn Kỹ Thuật Số.

+Thầy giáo Nguyễn Tiến Khải phụ trách giảng dạy môn Cấu Trúc Máy Tính đồng thời là người trực tiếp hướng dẫn đề tài,đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ chúng em trong việc đi sâu nghiên cứu ứng dụng của bộ môn và hoàn thành đề tài này.

PHAÀN I GIÔÙI THIEÄU CAÙC COÅNG LOGIC CÔ BAÛN

I/ HAØM LOGIC VAØ (AND) , HOAËC (OR) ,KHOÂNG (NOT).

1/ Coång logic .

Goïi A laø bieán soá nhò phaân coù möùc logic laø 0 hoaëc

1, vaø Y laø moät bieán soá nhò phaân tuøy thuoäc vaøo A:

Y= f(A).

Trong tröôøng hôïp naøy coù hai khaû naêng xaûy ra:

- Y = A, A= 0 thì Y = 0

hay A= 1 thì Y = 1

[Type text] Page 2

Page 3: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

- Y = A A= 0 thì Y = 1

hay A= 1 thì Y = 0

Khi Y tuøy thuoäc vaøo hai bieán soá nhò phaân A, B

Y = f(A,B)

Vì bieán soá A,B chæ coù theå laø 0 hay 1 neân A vaø B

chæ coù theå taïo ra 4 toå hôïp khaùc nhau laø:

A B

0 0

0 1

1 0

1 1

Baûng lieät keâ taát caû caùc toå hôïp khaû dó cuûa caùc

bieán soá vaø haøm soá töông öùng goïi laø baûng söï thaät.

Khi coù 3 hay nhieàu bieán soá (A,B ,C) soá löôïng haøm soá

khaû dó taêng nhanh.

Maïch ñieän töû thöïc hieän quan heä logic :

Y = f(A ) hay Y = f(A,B).

goïi laø maïch logic, trong ñoù caùc bieán soá A,B .. laø caùc

ngoû vaøo vaø haøm soáY laø caùc ngoû ra. Moät maïch logic

dieãn taû quan heä giöõa caùc ngoû vaøo vaø ngoû ra nghóa

[Type text] Page 3

maïchA

B

Y

Page 4: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

laø thöïc hieän ñöôïc moät haøm logic, do ñoù coù bao nhieâu

haøm soá logic thì coù baáy nhieâu maïch logic .

Löu yù raèng khi bieåu dieãn moái quan heä toaùn hoïc ta goïi laø haøm soá logic coøn khi bieåu dieãn moái quan heä veà maïch tín hieäu ta goïi laø coång logic.

2/ Coång logic VAØ (AND).

Haøm logic VAØ ñöôïc ñònh nghóa theo baûng söï thaät sau:

Baûng söï thaät:

A B Y

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Kyù hieäu toaùn hoïc cuûa haøm soá VA.Ø Kí hieäu coång VAØ (AND)

Y = A.B

3/ Coång logic HOAËC (OR).

Haøm soá HOAËC cuûa hai bieán soá A,B ñöôïc ñònh nghóa ôû baûng söï thaät sau:

Baûng söï thaät:

A B Y

[Type text] Page 4

A

BY=A.B

Page 5: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

Ngoû ra Y laø 1 khi coù ít nhaát moät bieán soá laø 1, do ñoù chæ baèng 0 ôû tröôøng hôïp khi caû hai bieán soá baèng 0.

Kyù hieäu toaùn hoïc cuûa coång HOAËC laø:

Y = A+B

4/ Coång logic KHOÂNG (NOT).

Haøm VAØ vaø haøm HOAËC taùc ñoäng leân hai hay nhieàu bieán soá trong khi ñoù haøm KHOÂNG coù theå xem nhö chæ coù theå taùc ñoäng leân moät bieán soá.

Baûng söï thaät :

A Y

0 1

1 0

Kí hieäu coång NOT

[Type text] Page 5

YA Y = A

A

B

Y

Page 6: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

Haøm KHOÂNG coù taùc ñoäng phuû ñònh hay ñaûo .Sôû dó coù söï ñoàng hoùa naøy laø vì ta ñang lieân heä vôùisoá nhò phaân coù hai traïng thaùi 0 hay 1. Do ñoù phuû ñònh cuûa 0 laø1.

II/ COÅNG LOGIC KHOÂNG -VAØ (NAND) , KHOÂNG-HOAËC (NOR).

1/ Coång logic NAND .

Xeùt tröôøng hôïp coù hai bieán soá A,B ngoû ra ôû coång VAØ Y = A.B neân ngoû ra ôû coång KHOÂNG laø ñaûo cuûa Y:

Y = A.B

Veà hoaït ñoäng cuûa coång NAND thì töø caùc toå hôïp cuûa A,B ta laäp baûng traïng thaùi roài laáy ñaûo ñeå coù Y ñaûo. Tuy nhieân coù theå ñi tröïc tieáp baèng caùch laäp baûng söï thaät sau:

Baûng söï thaät :

A B Y

0 0 1

0 1 1

1 0 1

1 1 0

Kí hieäu coång NAND.

[Type text] Page 6

A

B

&Y

Page 7: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

2/ Coång NOR.

Xeùt tröôøng hôïp hai ngoû vaøo laø A,B .Ngoû ra ôû coång NOR laø :

Y = A+B

neân ngoû ra ôû coång ñaûo seõ laø :

Y = A+B.

Baûng söï thaät :

A B Y

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 0

Kí hieäu coång NOR.

III/ HAØM LOGIC EXOR VAØ EXNOR.

1/ Coång logic EXOR.

Haøm HOAËC ñöôïc goïi laø HOAËC bao goàm vì noù khoâng giaûi quyeát ñöôïc baøi toaùn coäng nhò phaân. Lyù do laø khi caû hai bieán soá ñeàu laø 1 thì

[Type text] Page 7

A

YB

Page 8: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

Y = 1 thay vì laø 0. Maëc duø HOAËC nhö vaäy vaãn coù yù nghóa thöïc teá neân vaãn ñöôïc duøng, nhöng ngöôøi ta phaûi ñònh nghóa moät coång logic khaùc laø HOAËC LOAÏI TRÖØ (EXOR) coång naøy coù yù nghóa laø loaïi tröôøng hôïp khi A,B ñoàng thôøi laø 1 thì Y = 0

Kyù hieäu : Y = A B

Baûng söï thaät:

A B Y

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

Kí hieäu coång EXOR.

2/ Coång EXNOR.

Haøm EXNOR ñöôïc thöïc hieän baèng caùch theâm coång NOT sau coång EXOR,

do ñoù hoaït ñoäng logic cuûa EXNOR laø ñaûo so vôùi EXOR.

Kyù hieäu : Y = A B

Baûng söï thaät:

Aaaa B Y

0 0 1

0 1 0

[Type text] Page 8

A

B

Y

A

B

Y

Page 9: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

1 0 0

1 1 1

IV/ BIEÁN ÑOÅI CAÙC HAØM QUAN HEÄ RA HAØM LOGIC NAND , NOR.

Moái lieân heä cô baûn giöõa ba coång AND, OR, NOT

khoâng nhöõng coù theå thay baèng caùc coång NAND maø

coøn coù theå bieán thaønh coång NOR vôùi cuøng moät chöùc

naêng logic, vieäc laøm naøy raát thöôøng ñöôïc aùp duïng khi

thöïc hieän caùc maïch logic. Trong thöïc teá vì toaøn boä sô

ñoà neáu ñöôïc keát hôïp cuøng moät loaïi coång duy nhaát thì

seû giaûm ñöôïc soá löôïng vi maïch caàn thieát. Quaù trình

bieán ñoåi naøy döïa treân moät nguyeân taéc ñöôïc trình baøy

nhö sau:

+ Coång NOT ñöôïc thay baèng coång NAND vaø coång NOR.

- Döïa vaøo baûng söï thaät cuûa coång NAND suy ra tröôøng hôïp laø khi caû A,B ñoàng thôøi baèng 0, thì Y = 1

vaø A =1, B =1 thì Y = 1.

Sô ñoà minh hoïa :

[Type text] Page 9

A = B Y

Page 10: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

Töông töï döïa vaøo baûng söï thaät cuûa coång NOR suy ra :

A = 0, B = 0 Y = 1

vaø A= 1, B= 1 Y = 0

Sô ñoà minh hoïa :

+ Coång AND ñuôïc thay baèng coång NAND vaø coång NOR. Töông töï nhö caùc tröôøng hôïp treân, döïa vaøo baûng söï thaät:

- Ngoõ ra cuûa coång AND Y= A+B coøn coång NAND Y' = A+B ñaûo Y' = Y

Sô ñoà minh hoïa:

[Type text] Page 10

A = B Y

A

B

Y

Page 11: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

- Ngoû ra cuûa coång NOR Y = A.B . Ta coù Y = A . B = A + B

Sô ñoà minh hoïa :

+ Coång OR ñuôïc thay baèng coång NAND vaø coång NOR. Bieåu thöùc coång OR Y = A.B, Y’ = A + B = A.B

Sô ñoà minh hoïa :

- Bieåu thöùc coång NOR Y’ = A.B Y’ = A.B = YSô ñoà minh hoïa :

[Type text] Page 11

A

B

Y

Y

A

B

A

BY ở Lý Thuyết

Gi

ới

Th

iệu

Ch

un

g

Về

c

IC

Sử

Dụ

ng

Tr

on

g

M

ạc

h :

H

ầu hết các IC số dùng để thiết kế mạch đều được chọn là họ IC 74HCxxx hoặc 74LSxxx. Cả hai họ IC tương đương nhau về tốc độ, chức năng nhưng 74HCxxx có khả năng chống nhiễu tốt hơn. Do đó

ta chọn họ IC 74HCxxx để xây dựng mạch khoá số.

1

.

IC

74

HC

04

:

a)

Cấ

u

tạo

:

IC

74

H

C0

4

gồ

m

4

cổ

ng

N

OT

.

b) Sơ đồ chân và sơ đồ chức năng :

Hình 1: Sơ đồ chân

Hình 2: Sơ đồ chức năng.

c) Sơ đồ logic và bảng chân lý :

Hình 3: Sơ đồ logic

Bảng chân lý

2

.

IC

74

HC

08

:

a)

Cấ

u

tạo

:

IC

74

H

C0

8

gồ

m

4

cổ

ng

A

N

D.

b) Sơ đồ chân và sơ đồ chức năng :

Hình 4: Sơ đồ chân

Hình 5: Sơ đồ chức năng.

c) Sơ đồ logic và bảng chân lý :

Hình 6: Sơ đồ logic mỗi cổng AND

Bảng chân lý

3

.

IC

74

HC

32

:

a)

Cấ

u

tạo

:

gồ

m

4

cổ

ng

O

R.

b) Sơ đồ chân và sơ đồ chức năng :

Hình 7: Sơ đồ chân

Hình 8: Sơ đồ chức năng.

c) Sơ đồ logic và bảng chân lý :

Hình 9: Sơ đồ logic mỗi cổng OR

Bảng chân lý

4

.

IC

74

HC

00

:

a)

Cấ

u

tạo

:

gồ

m

4

cổ

ng

N

A

N

D.

b) Sơ đồ chân và sơ đồ chức năng :

Hình 10: Sơ đồ chân

Hình 11: Sơ đồ chức năng.

c) Sơ đồ logic và bảng chân lý :

Hình 12: Sơ đồ logic mỗi cổng NAND

Bảng chân lý

Page 12: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

PHẦN II GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC IC SỬ

DỤNG TRONG MẠCH

Hầu hết các IC số dùng để thiết kế mạch đều được chọn là họ IC 74HCxxx hoặc 74LSxxx. Cả hai họ IC tương đương nhau về tốc độ, chức năng nhưng 74HCxxx có khả năng chống nhiễu tốt hơn. Do đó ta chọn họ IC 74HCxxx để xây dựng mạch khoá số.

1. IC 74HC04:

a) Cấu tạo:

7404 laø loaïi IC coång thuoäc hoï TTL, beân trong noù goàm 6 coång ñaûo.Khi soá löôïng coång ñöôïc söû duïng ít hôn 6 thì ôû caùc coång khoâng söû duïng taneân noái noù leân +VCC hay noái xuoáng mass qua moät ñieän trôû khoaûng vaøi traêm W ñeán 1K W ñeå caùc coång khoâng söû duïng naøy khoâng gaây nhieãu ñeán quaù trình laøm vieäc cuûa caùc coång khaùc.IC 7404 caàn nguoàn nuoâi chuaån 5V (± 10%). Ñeå vieäc söû duïng IC ñöôïc toát hôn thì ta neân xem baûng caùc thoâng soá cuûa IC7404 do nhaø saûn xuaát cung caáp.

[Type text] Page 12

Page 13: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

Giaûi thích caùc chöõ vieát taét ôû baûng treânVCC: nguoàn cung caáp cho IC.

TA: giôùi haïn nhieät ñoä cuûa moâi tröôøng laøm vieäc cho IC (IC coøn hoaït ñoängñöôïc khi nhieät ñoä moâi tröôøng laøm vieäc coøn trong giôùi haïn cho pheùp, cuï theå laø töø 0oC – 70oC). IOH: doøng ngoõ ra cuûa IC khi ngoõ ra ôû möùc logic cao. Khi ngoõ ra cuûa IC ôûmöùc logic cao thì coù doøng ñieän töø IC ñoå ra ñeå cung caáp cho taûi, doøng naøy coù giaù trò thaáp. IOL: doøng ngoõ ra cuûa IC khi ngoõ ra ôû möùc logic thaáp. Khi ngoõ ra cuûa IC ôûmöùc logic thaáp thì coù doøng ñieän töø ngoaøi ñoå vaøo IC (töø taûi hoaëc +VCC ñeán ngoõ vaøo IC roài xuoáng mass), doøng naøy coù giaù trò cao.

b) S ơ đồ chân và s ơ đồ chức năng :

[Type text] Page 13

Page 14: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

Hình 1: Sơ đồ chân Hình 2: Sơ đồ chức năng.

c) S ơ đồ logic và bảng chân lý :

Hình 3: Sơ đồ logic Bảng chân lý

2. IC 74HC08 :

a) Cấu tạo: IC 74HC08 gồm 4 cổng AND.IC naøy laø moät phaàn cuûa hoï TTL ñang ñöôïc söû duïng roäng raõi. Vôùi taát caû caùc ñôn vò TTL ñeàu söû duïng nguoàn cung caáp laø 5V maø theá döông ñöôïc noái vaøo chaân 14 theá aâm noái vaøo chaân 7. Caùc coâng taéc A vaø B ñöôïc noái vaøo chaân 1 vaø 2. Neáu ñaàu ra chaân 3 ôû theá cao +5V doøng chaûy qua LED. LED phaùt saùng chæ raèng moät traïng thaùi H hay laø moät con nhò phaân coù ôû ñaàu ra ôû coång V.

b) S ơ đồ chân và s ơ đồ chức năng :

[Type text] Page 14

Page 15: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

Hình 4: Sơ đồ chân Hình 5: Sơ đồ chức năng.

c) S ơ đồ logic và bảng chân lý :

Hình 6: Sơ đồ logic mỗi cổng AND Bảng chân lý

3. IC 74HC32 :

a)Cấu tạo: gồm 4 cổng OR.

b) S ơ đồ chân và s ơ đồ chức năng :

[Type text] Page 15

Page 16: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

Hình 7: Sơ đồ chân Hình 8: Sơ đồ chức năng.

c) S ơ đồ logic và bảng chân lý :

Hình 9: Sơ đồ logic mỗi cổng OR

Bảng chân lý

4. IC 74HC00 :

a) Cấu tạo: gồm 4 cổng NAND.

[Type text] Page 16

Page 17: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

b) S ơ đồ chân và s ơ đồ chức năng :

Hình 10: Sơ đồ chân Hình 11: Sơ đồ chức năng.

c) S ơ đồ logic và bảng chân lý :

Hình 12: Sơ đồ logic mỗi cổng NAND Bảng chân lý

5. IC 74LS90 : Trong các mạch số ứng dụng, ứng dụng đếm chiếm một phần

tương đối lớn. IC 7490 là IC đếm thường được dùng trong các mạch số ứng

dụng đếm 10 và trong các mạch chia tần số.

a)Sơ đồ chân& sơ đồ chức năng:

[Type text] Page 17

Page 18: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

Hình 13:Sơ đồ chân

Hình 14:Cấu tạo trong IC 7490

[Type text] Page 18

Page 19: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

b)Bảng trạng thái:

Trong cấu tạo của IC 7490, ta thấy có thêm các ngõ vào Reset0 và Reset9. Bảng giá trị của IC 7490 theo các ngõ vào Reset như sau:

Khi dùng IC 7490, có 2 cách nối mạch cho cùng chu kỳ đếm 10, tức là tần số tín hiệu ở ngõ ra sau cùng bằng 1/10 tần số xung CK, nhưng dạng tín hiệu ra khác nhau.

Mạch đếm 2x5: Nối ngõ ra QA với ngõ vào B, xung clock (CK) nối với ngõ vào A.

Mạch đếm 5x2: Nối ngõ ra QD với ngõ vào A, xung đếm (CK) nối với ngõ vào B.

Bảng trạng thái đếm cho 2 dạng mạch đếm trên:

[Type text] Page 19

Page 20: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

Dạng sóng ngõ ra sau cùng trong 2 trường hợp trên:

Theo như hình, ta thấy dạng sóng ở các ngõ ra của hai mạch cùng đếm 10 nhưng khác nhau: - Kiểu đếm 2x5 cho tín hiệu ra ở QD không đối xứng - Kiểu đếm 5x2 cho tín hiệu ra ở QA đối xứng.

[Type text] Page 20

Page 21: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

PHẦN III THIẾT KẾ MẠCH ĐÈN CHỮ CHẠY

Mục đích: thiết kế 1 mạch đèn tạo ra các hiệu ứng nhấp nháy, ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực làm biển quảng cáo.

1. Sơ đồ khối của mạch :

- Bộ tạo xung: Tạo ra xung vuông đưa đến chân bộ đếm.- Bộ đếm: Tạo ra ở đầu ra 1 tổ hợp các đầu ra có quy luật.- Khối giải mã: Giải mã đầu ra của bộ đếm đưa đến điều khiển các Rơ le.- Khối Rơ le: là tổ hợp các Rơ le. Rơ le hoạt động tương tự như 1 khoá

được điều khiển bằng điện, khi có dòng điện Rơ le sẽ đóng.- Khối hiển thị: là các đèn Neon được uốn theo các hình dạng yêu cầu. Mỗi

Rơ le sẽ điều khiển 1 hoặc nhiều đèn Neon trong khối hiển thị.Với đề tài “Thiết kế mạch đèn chữ chạy bất kỳ”, chúng em chọn thiết kế mạch chữ chạy hiển thị dòng chữ:

“NOKIA”-Ta cần 5 rowle để điều khiển các đèn Neon được uốn theo các chử hay các Led đơn sắp xếp ở trên.Các rơle r1,r2,,r3,r4 và r5 sẽ đóng(ngắt) theo ý muốn.

[Type text] Page 21

Page 22: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

2. Thiết kế :

a.Bộ tạo xung:

Sơ đồ nguyên lý bộ tạo xung

b.Bộ đếm: dùng SN74LS90Thiết lập cho 7490 là bộ đếm có hệ số đếm 10 (0 → 9).

Như vậy cứ sau 10 xung nhịp thì tổ hợp ở đầu ra A, B, C, D sẽ quay trở lại trạng thái ban đầu.

c.Bộ giải mã:- Đầu vào của bộ giải mã là các chân A, B, C, D.- Đầu ra bộ giải mã là 5 chân; r1, r2, r3, r4, r5 đưa tín hiệu đi đến điều

khiển 5 role.- Quy ước khi r ở mức cao thì đèn mà nó điều khiển sẽ sang và ngược lại.

“H” = “1” ; “L” = “0”

[Type text] Page 22

Page 23: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

DCBA r1 r2 r3 r4 r5 Hiển thị

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

0111

1000

1001

1010

1011

1100

1101

1110

1111

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

--

--

--

--

--

0 0 0 0 0

1 0 0 0 0

1 1 0 0 0

1 1 1 0 0

1 1 1 1 0

1 1 1 1 1

0 0 0 0 0

1 1 0 0 0

0 0 1 1 1

1 1 1 1 1

-- -- -- -- --

-- -- -- -- --

-- -- -- -- --

-- -- -- -- --

-- -- -- -- --

-- -- -- -- --

-- -- -- -- --

N -- -- -- --

N O -- -- --

N O K -- --

N O K I --

N O K I A

-- -- -- -- --

N O -- -- --

-- -- K I A

N O K I A

→ Ánh xạ vào bìa Cacno, tối thiểu hoá hàm Boole:

[Type text] Page 23

Page 24: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

[Type text] Page 24

Page 25: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

[Type text] Page 25

Page 26: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

Vậy ta có mạch giải mã như sau:

[Type text] Page 26

Page 27: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

Sơ đồ nguyên lý mạch giải mã

d.Role và khối hiển thị:

r1 r2 r3 r4 r5

NNNNN 220V

Khối role và hiển thị

[Type text] Page 27

N O K I A

Page 28: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

3.Sơ đồ lắp ráp mạch -Mô phổng mạch bằng phần mềm Proteus 7.6:

[Type text] Page 28

Page 29: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

[Type text] Page 29

Page 30: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

*Nhận xét:Mạch được mô phổng trên phần mềm proteus 7.6 đã thể hiện theo yêu cầu một cách hoàn chỉnh..

[Type text] Page 30

Page 31: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

4.Mô phổng mạch bằng phần mềm Orcad:

[Type text] Page 31

Page 32: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

5.Nguyên lý hoạt động của mạch:

Khi cấp nguồn cho mạch khối tạo xung tạo ra xung vuông đưa đến chân bộ đếm(bộ tạo xung ở đây ta như ta đã dùng là IC 7400 kết hợp với điện trở và tụ điện,ta cũng có thể dùng IC 555 như mạch mô phổng bằng Proteus vậy).Bộ đếm (mà cụ thể ở đây ta dùng IC 7490)tạo ra ở đầu ra 1 tổ hợp các đầu ra có quy luật.Khối giải mã bắt đầu giải mã bắt đầu giải mã đầu ra của bộ đếm đưa đến khối hiển thị.

*KẾT LUẬN:

Đề tài “Thiết kế mạch chử chạy dung IC số”là sự kết hợp giữa các khối tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh.

Đề tài đã kết hợp nghiên cứu cả lý thuyết và thực hành thi công chế tạo mạch in và lắp ráp các khối mạch.

Sản phẩm của đề tài đã hoạt động chính xác theo yêu cầu đã đặt ra.

Qua bài thực tậpnày nhóm em đã có thêm những kiến thức mới trong việc lắp ráp,phân tích mạch nguyên lý,tìm và sửa lỗi cũng như thiết kế các bộ đếm bất kỳ.

Do thời gian và sự hiểu biết còn hạn chế,điều kiện thực hiện đề tài có hạn,chắc chắn đề tài còn nhiều khuyết điểm và vẫn chưa thể hoàn thiện được hết các ý tưởng...Nhưng em sẽ cố gắng tiếp tục hoàn thiện nó trong thời gian sau.Mong các thầy cô và các bạn chân thành góp y.

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Tiến Khải đã hướng dẫn giúp đỡ nhóm em hoàn thành tốt đề tài này!!

[Type text] Page 32

Page 33: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

MỤC LỤC

PHẦN I:

GIỚI THIỆU CÁC CỔNG LOOGIC CƠ BẢN

Trang

I-Hàm Logic AND,OR và NOT.................................................................2

II-Hàm Logic NAND & NOR....................................................................6

III-Hàm Logic EXOR & EXXOR...............................................................7

PHẦN II:

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC IC SỬ DỤNG TRONG MẠCH

1.IC 74HC04.................................................................................................12

2.IC 74HC08..................................................................................................14

3.IC 74HC32...................................................................................................15

4.IC 74LS00.....................................................................................................16

5.IC 74LS90.....................................................................................................17

PHẦN III:

THIẾT KẾ MẠCH ĐÈN CHỬ CHẠY

1.Sơ đồ Khối của mạch....................................................................................21

2.Thiết kế..........................................................................................................22

3.Sơ đồ lắp ráp mạch-mô phổng bằng Proteus................................................28

4.Sơ đồ lắp ráp mạch-mô phổng bằng Orcad....................................................31

[Type text] Page 33

Page 34: Do an Mach Logic

THIẾT KẾ MẠCH LOGIC

5.Nguyên lý hoạt động của mạch......................................................................32

[Type text] Page 34