Giáo trình kỹ thuật xung- số phần 9

Hình 5.7Hình 5.8 Quan sát tín hiệu ra ở các Flipflop ta thấy sau mỗi FF tần số của tín hiệu ra giảm đi một nửa, nghĩa là:Như vậy xét về khía cạnh tần số, ta còn gọi mạch đếm là mạch chia tần.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình kỹ thuật xung- số phần 9 Hình 5.7 Hình 5.8 Quan sát tín hiệu ra ở các Flipflop ta thấy sau mỗi FF tần số của tín hiệu ragiảm đi một nửa, nghĩa là:Như vậy xét về khía cạnh tần số, ta còn gọi mạch đếm là mạch chia tần. 1985.2.2.3. Mạch đếm không đồng bộ, n tầng, đếm lên, xuống (n=4): Để có mạch đếm lên hoặc đếm xuống người ta dùng các mạch đa hợp 2→1với đầu vào điều khiển C chung để chọn Q hoặc Q của tầng trước nối vào CK tầngsau tùy theo yêu cầu về cách đếm. Trong (Hình 5.9), khi C =1, Q nối vào CK , mạch đếm lên và khi C = 0, Q nốivào CK, mạch đếm xuống. Hình 5.9 Trên thực tế, để đơn giản, ta có thể thay đa hợp 2→1 bởi một cổng EX-OR,đầu điều khiển C nối vào một đầu vào cổng EX-OR, đầu vào còn lại nối với đầu raQ của FF và đầu ra của cổng EX-OR nối vào đầu vào CK của FF sau, mạch cũngđếm lên/xuống tùy vào C=0 hay C=1. Hình 5.10 1995.2.2.4. Mạch đếm không đồng bộ modulo - N (N=10) Kiểu Reset: Để thiết kế mạch đếm kiểu Reset, trước nhất người ta lập bảng trạng tháicho số đếm. Quan sát bảng dưới đây ta thấy ở xung thứ 10, nếu theo cách đếm 4 tầng thìQD và QB phải lên 1. Lợi dụng hai trạng thái này ta dùng một cổng NAND 2 đầu vàođể đưa tín hiệu về xóa các FF, ta được mạch đếm ở (Hình 5.11). Hình 5.11Mạch đếm kiểu Reset có khuyết điểm như:- Có một trạng thái trung gian trước khi đạt số đếm cuối cùng. - Ngã vào Cl không được dùng cho chức năng xóa ban đầu. Kiểu Preset: Trong kiểu Preset các đầu vào của các FF sẽ được đặt trước thế nào để khimạch đếm đến trạng thái thứ N thì tất cả các FF tự động quay về không.Để thiết kế mạch đếm không đồng bộ kiểu Preset, thường người ta làm như sau: 200- Phân tích số đếm N = 2n.N’ (N’Có thể xác định J, K của các FF B và D bằng phương pháp MARCUS:Ta có ngay KD=KB=1Dùng bảng Karnaugh xác định JD và JBHình 5.12 là mạch đếm 10 thiết kế theo kiểu đếm 2x5 với mạch đếm 5 có được từkết quả trên. Hình 5.12 202IC 7490 là IC đếm 10, có cấu tạo như mạch (Hình 5.12) thêm các đầu vào Reset 0 vàReset 9 có sơ đồ mạch (Hình 5.13) Hình 5.13Bảng sự thật cho các đầu vào Reset:Dùng IC 7490, có thể thực hiện một trong hai cách mắc:- Mạch đếm 2x5: Nối QA vào đầu vào B, xung đếm (CK) vào đầu vào A.- Mạch đếm 5x2: Nối QD vào đầu vào A, xung đếm (CK) vào đầu vào B Hai cách mắc cho kết quả số đếm khác nhau nhưng cùng một chu kỳ đếm 10.Tần số tín hiệu ở đầu ra sau cùng bằng 1/10 tần số xung CK (nhưng dạng tín hiệu rakhác nhau).Dưới đây là hai bảng trạng thái cho hai trường hợp nói trên. 203 Đếm 2x5 Đếm 5x2Hình 5.14 cho thấy dạng sóng ở các đầu ra của hai mạch cùng đếm 10 nhưng haikiểu đếm 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 Hình 5.145.2.3 Mạch đếm vòng Thực chất là mạch ghi dịch trong đó ta cho hồi tiếp từ một đầu ra nào đó vềđầu vào để thực hiện một chu kỳ đếm. Tùy đường hồi tiếp mà ta có các chu kỳ đếmkhác nhau.Sau đây ta khảo sát vài loại mạch đếm vòng phổ biến.5.2.3.1. Hồi tiếp từ QD về JA và QD về KA Hình 5.15 204Đối với mạch này, sự đếm vòng chỉ thấy được khi có đặt trước đầu ra- Đặt trước QA =1, ta được kết quả như bảng- Nếu đặt trước QA = QB = 1 ta có bảng:5.2.3.2. Hồi tiếp từ QD về JA và QD về KA (Hình 5.16) Hình 5.16 Mạch này còn có tên là mạch đếm Johnson. Mạch có một chu kỳ đếm nmặchiên mà không cần đặt trước và nếu có đặt trước, mạch sẽ cho các chu kỳ khác nhautùy vào tổ hợp đặt trước đó. Bảng dưới là chu kỳ đếm mặc nhiên. 2055.2.3.3. Hồi tiếp từ QD về JA và QC về KA (Hình 5.17) Hình 5.17Bảng trạng thái:Ví dụ về thiết kế mạch đếm:1. Dùng FF JK thiết kế mạch đếm 6, đồng bộBảng trạng thái và hàm chuyển mạch đếm 6: 206HC = 1 ⇒ JC =KC = 1Xác định JA, KA, JB, KBBảng Karnaugh cho hai hàm chuyển HA & HBMạch điện:2. Thiết kế ...