VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN
BÁO CÁO
THẾT KẾ MẠCH SỐ

NHÓM 5 - LỚP K10F
GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN : THẦY ĐỖ ĐÌNH HƢNG

NĂM HỌC 2009 - 2010
Giáo viên hƣớng dẫn: Thầy Đỗ Đình Hƣng.

Thành viên trong nhóm 5:

1. Hà Duy Hoàng (21/12/1989)

I. PHÂN TÍCH YÊU CẦU THIẾT KẾ:

Thiết kế mạch đếm đồng bộ với K
đ
= 16 có nghĩa là thiết kế một mạch đếm thay đổi trạng
thái đếm khi có một xung đồng hồ đưa đến, mạch này có thể đếm từ 0 => 15 rồi lại đếm
ngược trở lại, nó có chu trình đếm là 16

II. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA MẠCH: Chức năng cơ bản của các khối:
Bộ tạo xung: tạo xung đồng bộ điều khiển có chu kỳ không đổi hoạt động của mạch.
Bộ đếm đồng bộ: tạo ra các xung đếm chuyển từ 0 tới 15 sau khi nhận được một xung
đồng bộ dưới dạng mã N-BCD 8421
Bộ giải mã: chuyển mã nhận được từ mạch đếm là mã BCD sang thành một dạng mã có
thể biễu diễn được.
Bộ hiển thị: nhận xung giải mã và hiển thị kết quả.

mạch làm việc ở chế độ đa hài đơn ổn.
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.Mạch so sánh ở
đây dùng các transitor PNP với mức điện áp chuẩn là 2/3Vcc.

Chân 3: (Output) - Ngõ
ra
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. 1 ở đây là mức cao
nó tương ứng với gần bằng Vcc nếu (PWM=100%) và mức 0
tương đương với 0V nhưng mà trong thực tế mức 0 này ko
được 0V mà nó trong khoảng từ (0.35 ->0.75V) .

Chân 4: (Reset) - Chân
xóa
, nó có thể điều khiển xóa điện áp đầu ra khi điện áp đặt vào
chân này từ 0.7 V trở xuống (mức thấp)
Dùng lập định mức trạng thái ra. Khi chân số 4 nối masse 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) - Chân điện áp
điều khiển
dùng làm thay đổi mức áp chuẩn trong IC. Tuy nhiên trong
các mạch ứng dụng chân số 5 nối mass qua 1 tụ từ 10nF >
100nF tác dụng lọc bỏ nhiễu cho mức áp chuẩn ổn định.


-Giai đọan 1 : điên áp trên tu nhỏ hon 1/3 Vcc nên OP-AMP (1) ngõ ra mức 0, OP-AMP
(2) ngõ ra ở mức 1. Mạch Flipflop được kích , ngõ ra mức 0 ở chân Q
-
qua cổng "not"
chân OUTPUT (3) ra ở mức 1. Transistor T1 không được kích nên ngưng dẩn, điên áp
trên tụ C1 được tiếp tực nap .
-Giai đọan 2 : sau khoang thời gian tụ C1 được nạp qua điện trở R1 và R2, điện áp trên
tang lên lớn hơn 1/3 Vcc. OP-AMP (2) có ngõ ra mức 0 ,OP-AMP (1) ngõ ra tiếp tục giử
mức 0. Mach Flipflop giử trang thái mức 1 như ban đầu, chân OUTPUT(3) mức 1.
Transistor T1 không được kích nên ngưng dẩn. Tự C1 tiếp tục dược nap.
-Giai đọan 3 : tụ C1 được nạp điện áp lớn hơn 2/3 Vcc , lúc nay OP-AMP(1) có ngõ ra ở
mức 1.Chận reset của mạch Flipflop được kích ,nên Q- ở mức 1, chân OUTPUT lức này
trở về mức 0.Trasistor T1 được Q- kích nên dẩn, tụ C1 bắt đầu xả qua điện trở R2 vào
chân 7 của IC 555 rồi xuống mass.
Bảng chân trị Flipflop
Reset

Set

Q

Q-

0

0

Q
0


(độ rộng xung) phụ thuộc vào tốc độ nạp của tụ C từ nguồn
cung câp, nghĩa là tỷ lệ với hằng số thời gian nạp τ
n
= (R
1
+ R
2
).C
1
ta có:
T
1
= (R
1
+R
2
)ln2
Thời gian không có xung T
2
(thời gian nghỉ) phụ thuộc vào sự phóng điện của tụ C qua
chân phóng điện số 7, nghĩz là tỉ lệ với hằng số thời gian τ
p
= R
2
C và:
T
2
= R
2
ln2


 Cứ 1s sẽ có một xung điều khiển đến bộ phận đếm.

B. Bộ Phận Đếm
Trong kỹ thuật số có vi mạch đếm đồng bộ phổ biến được sử dụng là 74ls90 vì nó là vi
mạch đếm module 10 vi mạch này có thể đếm từ 0 => 9
Công nghệ chế tạo : TTL
Đóng vỏ IC7490

Sơ đồ chân: STT
Tên Chân – Kí hiệu
Chức năng
1
CP
1

1
)
Một trong hai chân Set, thiết lập chế độ làm việc
của IC
7
MS
1
(R9
2
)
Một trong hai chân Set, thiết lập chế độ làm việc
của IC
8
Q
2
(Q
C
)
Một trong bốn chân đầu ra của IC
9
Q
1
(Q
B
)
Một trong bốn chân đầu ra của IC
10
GND
Chân nối đất
11

 Đầu ra: Q
0
(Q
A
); Q
1
(Q
B
); Q
2
(Q
C
); Q
3
(Q
D
)
 Các chân thiết lập chế độ làm việc của IC74LS90:
 Đầu vào: MR
1
(R0
1
); MR
2
(R0
2
); MS
1
(R9
1


 Các chân thực hiện nhiệm vụ đếm:
Cấu tạo bên trong và nguyên lý hoạt động: Q
n
=> Q
n+1
J
K
0 => 0
0
X
0 => 1
1
X
1 => 0
X
1
1 => 1
X
0
Bảng trạng thái bộ đếm:

0
1
0
0
0010
3
1
1
0
0
0011
4
0
0
1
0
0100
5
1
0
1
0
0101
6
0
1
1
0
0110
7

Đầu vào kích thích FF
n
D
Q

n
C
Q

n
B
Q

n
A
Q

1n
D
Q


1n
C
Q


1n
B
Q

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

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

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