Kỹ thuật số - chuyển số nhị phân 4 bit sang thập phân

Cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, các thiết bị điện tử đã, đang và sẽ tiếp tục được ứng dụng ngày càng rộng rãi và mang lại hiệu quả trong hầu hết các lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng như đời sống xã hội
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kỹ thuật số - chuyển số nhị phân 4 bit sang thập phânI-MỤC TIÊU ĐỀ TÀI- Nêu vấn đề: Cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, các thiết bị điện tử đã,đang và sẽ tiếp tục được ứng dụng ngày càng rộng rãi và mang lại hiệu quả tronghầu hết các lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng như trong đời sống xã hội. Việc gia công, xử lý các tín hiệu điện-điện tử hiện đại đều dựa trên cơ sởnguyên lý số. Vì các thiết bị làm việc dựa trên cơ sở nguyên lý số có ưu điểm hơnhẳn so với các thiết bị làm việc dưạ trên cơ sở nguyên lý tương tự, đặc biệt làtrong kỹ thuật tính toán. Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ điện tử đã cho ra đời nhiều vimạch số cỡ lớn với giá thành rẻ và khả năng lập trình cao đã mang lại những thayđổi lớn trong ngành điện tử. Mạch số ở những mức độ khác nhau đã đang thâmnhập trong các lĩnh vực điện tử thông dụng và chuyên nghiệp một cách nhanhchóng. Một trong những bài toán thường gặp trong kỹ thuật là chuyển đổi dữ liệu,việc này ngày nay có thể thực hiện dễ dàng bằng các loại vi mạch điều khiển. Ởđề tài này ta sẽ thực hiệc mạch chuyển đổi số nhị phân 4 bit sang số thập phân, takhông sử dụng vi mạch điều khiển mà ta sẽ sử dụng các loại IC số cơ bản.Mục tiêu của đề tài: Thực hiện được mạch dùng các IC số biến đổi 4 bit số nhị phân sang số thập phân thể hiện qua 2 led 7 đoạn.II-GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀNhận xét bài toán :theo yêu cầu của đề tài, việc chuyển đổi và hiện thị thựchiện trên 4 bit mã nhị phân. Nghĩa là ta cần phải hiển thị các số từ 0015. Nghĩalà ta phải thực hiện đổi 2 số ở hàng đơn vị và hàng chục sang BCD. Ở đây hàngchục chỉ có số 0 hoặc 1, nên ta có thể sẽ không cần dùng đến IC giải mã BCDsang 7 đoạn cho con số ở hàng chục.Thực hiện :để thực hiện giải ta dùng cách lập bảng sự thật và giải Karnaugh đểtìm ra các ngõ ra tương ứng của mã BCD ở cả hàng đơn vị và hàng chục. - Con số ở hàng đơn vị: ta cần 4 ngõ ra tương ứng Q0, Q1, Q2, Q3 theo thứ tự từ bit có trọng số thấp nhất đến cao nhất. - Con số ở hàng chục: ta chỉ cần xét 1 bit Q4 là bit có trọng số thấp nhất của mã BCD của số này. 1Bảng sự thật: Số Mã nhị phân Mã BCDthập b3 b2 b1 b0 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0phân 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 2 0 0 1 0 0 0 0 1 0 3 0 0 1 1 0 0 0 1 1 4 0 1 0 0 0 0 1 0 0 5 0 1 0 1 0 0 1 0 1 6 0 1 1 0 0 0 1 1 0 7 0 1 1 1 0 0 1 1 1 8 1 0 0 0 0 1 0 0 0 9 1 0 0 1 0 1 0 0 1 10 1 0 1 0 1 0 0 0 0 11 1 0 1 1 1 0 0 0 1 12 1 1 0 0 1 0 0 1 0 13 1 1 0 1 1 0 0 1 1 14 1 1 1 0 1 0 1 0 0 15 1 1 1 1 1 0 1 0 1Tiến hành lập bảng Karnaugh và giải tìm lần lượt các ngõ ra: • Ngõ ra Q0: Nhận xét: Ta để ý thấy ngõ ra Q0 bằng chính ngõ vào b0, ta không cần lập bảng Karnaugh và tính toán cho Q0. Kết quả: Q0 = b0 • Ngõ ra Q1: Nhận xét: Ở ngõ ra Q1 ta nhận thấy nó không tương ứng với bất cứ ngõ vào cũng như ngõ ra nào cả nên ta tiến hành lập bảng Karnaugh và giải. Bảng Karnaugh: Q1: b1b0 00 01 11 10 b3b2 00 1 1 01 1 1 11 1 1 10 Q1 = b 3 b 2 b 1 + b 3 b1 Kết quả: • Ngõ ra Q2: 2 Nhận xét: Ở ngõ ra Q2 ta nhận thấy nó không tương ứng với bất cứ ngõ vào cũng như ngõ ra nào cả nên ta tiến hành lập bảng Karnaugh và giải. Bảng Karnaugh: Q2: b1b0 00 01 11 10 b3b2 00 01 1 1 1 1 11 1 1 10 Q 2 = b 3 b 2 + b 3 b 2 b1 Kết quả:• Ngõ ra Q3: Nhận xét: Ở ngõ ra Q3 ta nhận thấy nó không tương ứng với bất cứ ngõ vào cũng như ngõ ra nào cả nên ta tiến hành lập bảng Karnaugh và giải. Bảng Karnaugh: Q3: b1b0 00 01 11 10 b3b2 00 01 11 10 1 1 Q 3 = b 3 b 2 b1 Kết quả:• Ngõ ra Q4: Nhận xét: Ở ngõ ra Q4 ta nhận thấy nó không tương ứng với bất cứ ngõ vào cũng như ngõ ra nào cả nên ta tiến hành lập bảng Karnaugh và giải. 3 Bảng Karnaugh: Q2: b1b0 00 01 11 10 ...