Nhom 4 [PDF]

Zitiervorschau

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CO1024 - HỆ THỐNG SỐ THÍ NGHIỆM Báo cáo

Lab 3

Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên:

Huỳnh Phúc Nghị Lê Phương Các Trần Minh Thuận Đoàn Minh Hiếu

TP. HỒ CHÍ MINH, NĂM 2022

2110833 2114939 2110162

Trường Đại Học Bách Khoa Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục 1 Đặt vấn đề và hướng giải quyết 1.1 Đặt vấn đề . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 Hướng giải quyết . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 2 2

2 Bài tập 2.1 Bài 2.3.1 . . . . . . . . . 2.1.1 Vấn đề . . . . . . 2.1.2 Hướng giải quyết 2.1.3 Sơ đồ luận lý: . . 2.1.4 Sơ đồ mạch: . . . 2.1.5 Mạch thực tế . . 2.2 Bài 2.3.2 . . . . . . . . . 2.2.1 Vấn đề . . . . . . 2.2.2 Hướng giải quyết 2.2.3 Bảng chân trị . . 2.2.4 Sơ đồ mạch . . . 2.2.5 Mạch thực tế . . 2.2.6 Trả lời câu hỏi . 2.3 Bài 2.3.2 . . . . . . . . . 2.3.1 Vấn đề . . . . . . 2.3.2 Sơ đồ mạch . . . 2.3.3 Biểu đồ thời gian

2 2 2 2 3 3 3 4 4 4 4 4 5 5 6 6 6 6

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

Báo cáo môn Hệ thống số thí nghiệm (CO1024) - Học kỳ 212

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

Trang 1/6

Trường Đại Học Bách Khoa Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh

1

Đặt vấn đề và hướng giải quyết

1.1

Đặt vấn đề

- Flip flop đôi khi gọi là chốt trong kĩ thuật điện tử, là mạch có khả năng lật lại trạng thái ngõ ra tuỳ theo sự tác động thích hợp của ngõ vào, điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc lưu trữ dữ liệu trong mạch và xuất dữ liệu ra khi cần. - Mạch này thực hiện xử lý trạng thái của tín hiệu của một hoặc nhiều ngõ vào và cho kết quả ở ngõ ra. Đây là yếu tố cơ bản lưu trữ trong logic tuần tự. Flip flop và chốt (latch) là vật liệu xây dựng cơ bản của các hệ thống thiết bị điện tử kỹ thuật số, được sử dụng trong các máy tính, truyền thông, và nhiều loại khác của hệ thống điều khiển.. - Trong bài thí nghiệm này, chúng ta sẽ nghiên cứu cách thức hoạt động của 2 loại Flip flop điển hình đó chính là D flip flop và J-K flip flop .

1.2

Hướng giải quyết - Sử dụng các loại IC 74xx, trong bài này chúng ta sẽ sử dụng 2 IC chính là 7476 và 7474. - Sử dụng phần mềm Logisim tiến hành mô phỏng mạch cần lắp. - Tiến hành lắp đặt các IC vào bo mạch để tạo thành mạch theo yêu cầu.

2

Bài tập

2.1 2.1.1

Bài 2.3.1 Vấn đề

Thiết kế, mô phỏng và lắp một D flip flop bằng cách sử dụng J-K flip flop (được sử dụng các cổng luận lý khác nếu cần thiết) 2.1.2

Hướng giải quyết

– Tạo Truth Table gồm các input và output: D Flip-flop, Qn , Qn+1 , J-K Flip-flop. D 0 1 0 1

Qn 0 0 1 1

Qn+1 0 1 0 1

J 0 1 x x

K x x 1 0

– Từ Truth Table, ta tạo K-map cho 2 input J và k theo D và Qn .

– Suy ra: J = D và K = D.

Báo cáo môn Hệ thống số thí nghiệm (CO1024) - Học kỳ 212

Trang 2/6

Trường Đại Học Bách Khoa Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh

2.1.3

Sơ đồ luận lý:

2.1.4

Sơ đồ mạch:

2.1.5

Mạch thực tế

Với Switch 0 nối với chân D, Switch 1 nối với chân CLR.

Báo cáo môn Hệ thống số thí nghiệm (CO1024) - Học kỳ 212

Trang 3/6

Trường Đại Học Bách Khoa Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh

2.2

Bài 2.3.2

2.2.1

Vấn đề

Thiết kế, mô phỏng và lắp mạch dưới đâ và trả lời các câu hỏi:

2.2.2

Hướng giải quyết

Sử dụng IC 7474 để lắp mạch. 2.2.3

Bảng chân trị CLK ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓

2.2.4

QA 0 1 0 1 0 1 0 1 0

QB 0 0 1 1 0 0 1 1 0

QC 0 0 0 0 1 1 1 1 0

Sơ đồ mạch

Báo cáo môn Hệ thống số thí nghiệm (CO1024) - Học kỳ 212

Trang 4/6

Trường Đại Học Bách Khoa Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh

2.2.5

Mạch thực tế

2.2.6

Trả lời câu hỏi

a) Assume that QA, QB, QC are connected to the LEDs. What is the phenomenon of the LEDs? What is the difference among LEDs? – Khi có xung CLK, các LEDs sẽ sáng/tắt như là 1 bộ đếm 3-bit với QA là LSB và QC là MSB. – Sự khác nhau giữa các LEDs chính là tần số của LED sau sẽ bằng tần số của LED trước chia 2, và tần số của LED đầu tiên sẽ bằng tần số của CLK chia 2: + fQA = + fQB = + fQC =

fCLK 2 fQA 2 fQB 2

b) How many minimum D Flip-flops required to build a circuit in which the output frequency is 16 times less than the Clock In frequency? – Để output có tần số nhỏ hơn tần số CLK 16 lần nghĩa là: fouput =

fCLK fCLK = 16 24

– Vậy cần ít nhất 4 D Flip-flop để xây dựng 1 mạch có tần số output nhỏ hơn tần số CLK 16 lần. Báo cáo môn Hệ thống số thí nghiệm (CO1024) - Học kỳ 212

Trang 5/6

Trường Đại Học Bách Khoa Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh

2.3

Bài 2.3.2

2.3.1

Vấn đề

Cho mạch và biểu đồ tín hiệu tương ứng sau đây

• Thiết kế và mô phỏng mạch bằng Logisim. • Hoàn tất biểu đồ thời gian cho A, B và z dựa vào biểu đồ tín hiệu đã cho. 2.3.2

Sơ đồ mạch

2.3.3

Biểu đồ thời gian

Báo cáo môn Hệ thống số thí nghiệm (CO1024) - Học kỳ 212

Trang 6/6