Nhóm 1_ Bộ đếm nhị phân không đồng bộ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (783.87 KB, 13 trang )
Nhóm 1: Bộ đếm nhị phân khơng đồng bộ
Nguyễn Tuấn Anh
Nguyễn Thị Chúc
Lê Văn Đàm
Ngô Qúy Hiệp
Đặng Minh Hiếu
Đỗ Minh Hiếu
Nguyễn Hữu Hiếu
Bộ đếm
1,Đặc điểm và phân loại bộ đếm
a,Đặc điểm cơ bản
Đếm là khả năng nhớ được số xung đầu vào; mạch điện thực hiện thao
tác đếm được gọi là bộ đếm.
Đếm là một thao tác cơ bản cực kỳ quan trọng. Vậy bộ đếm được sử
dụng vô cùng rộng rãi, từ các thiết bị đo chỉ thị số đến các máy tính điện tử số
loại lớn, bất kỳ hệ thống số hiện đại nào cũng đều hiện diện bộ đếm.
b,Phân loại bộ đếm
+ Căn cứ vào sự khác biệt của tình huống chuyển đổi trạng thái các trigơ
trong bộ đếm, người ta phân thành hai loại lớn: Bộ đếm đồng bộ (bộ đếm
song song) và bộ đếm không đồng bộ (bộ đếm nối tiếp)
+Căn cứ vào sự khác biệt về hệ số đếm của bộ đếm, người ta phân thành
các loại: Bộ đếm nhị phân, bộ đếm thập phân, ..
+Căn cứ vào tác động của xung đếm đầu vào mà số đếm của bộ đếm tăng
hay giảm người ta phân thành 3 loại: bộ đếm thuận, bộ đếm nghịch và bộ
đếm thuận nghịch.
2, Bộ đếm nhị phân không đồng bộ
Đếm nhị phân khơng đồng bộ cịn được gọi là đếm nối tiếp: các trigơ mắc nối tiếp với
nhau, lối ra của trigơ trước được nối với lối vào xung nhịp của trigơ sau. Đặc điểm của
bộ đếm này là xung nhịp CLK không được đưa đồng thời vào các trigơ. Xung nhịp chỉ
được đưa vào và làm chuyển trạng thái của FF đầu tiên, lối ra của FF trước làm
chuyển trạng thái của FF tiếp theo.Bộ đếm nhị phân không đồng bộ gồm có 3 kiểu
đếm gồm: Đếm tiến, đếm lùi và đếm tiến lùi .
A, Bộ đếm tiến (Up counter)
Với 1 bộ đếm 4 bit ta có bảng trạng thái các ngõ ra khi
mạch được cấp xung CLK điều khiển
Sơ đồ đếm nhị phân không đồng bộ 4 bit đếm tiến dùng
trigơ JK 7476
Sơ đồ đếm nhị phân không đồng bộ 4 bit đếm tiến dùng trigơ JK 7476 ta sẽ có giản đồ xung như sau:
+Ở mạch đếm tiến khi xung điều khiển CLK tích cực
mức thấp ta sẽ có ngõ ra Q của triger phía trước sẽ
là ngõ vào xung điều khiển CLK của triger sau
+Muốn xóa bộ đếm ta để PR=1,CLR=0. Muốn
đặt lại bộ đếm ta để PR=0,CLR=1
Quá trình đếm diễn ra như sau:
+Đầu tiên cấp xung xóa CLR=0 thì ta có lối ra
Sau đó :
Trigơ A thay đổi trạng thái với mọi xung nhịp tác
động từ 1 về 0.
Trigơ B thay đổi trạng thái khi QA chuyển từ 1 về 0.
Trigơ C thay đổi trạng thái khi QB chuyển từ 1 về 0.
Trigơ D thay đổi trạng thái khi QC chuyển từ 1 về 0 .
Nhìn giản đồ xung ta thấy mỗi trigơ chia tần số xung nhịp làm 2. Có 4 trigơ
sẽ chia tần số xung nhịp 2^n=16 lần. Nếu có n trigơ sẽ có bộ chia 2^n
lần.Như vậy bộ đếm cũng là bộ chia tần.
b, Bộ đếm lùi (Down counter)
*Ta có trạng thái ra của các trigơ trong bộ đếm thay đổi theo xung nhịp:
*Ta có thể xây dựng mạch đếm lùi nhị phân 4 bit dùng trigơ JK 7476, mắc mạch theo sơ đồ và
giản đồ xung như sau:
Ở mạch đếm lùi ta thấy lối ra Q đảo của trigơ trước
được nối vào cổng CLK của trigơ sau nên trigơ sau
sẽ chuyển trạng thái khi trigơ trước nó chuyển trạng
thái từ 0 lên 1.
Q trình đếm như sau :
Đầu tiên cho xung xóa CLR=0 thì lối ra :
Sau đó :
Trigơ A thay đổi trạng thái với mọi xung nhịp tác động.
Trigơ B thay đổi trạng thái khi QA chuyển từ 0 lên 1.
Trigơ C thay đổi trạng thái khi QB chuyển từ 0 lên 1.
Trigơ D thay đổi trạng thái khi QC chuyển từ 0 lên 1.
c, Bộ đếm tiến/ lùi tùy ý
Để có một bộ đếm vừa có thể đếm tiến, vừa có thể đếm lùi ta chỉ cần thêm
một đầu điều khiển tiến lùi Up/Down ( thay PR bằng Up/Down ), ta
có sơ đồ sau:
Đếm tiến: Khi cho lối vào điều khiển tiến lùi U /D = “1” lối ra Q của trigơ trước nối với CLK
của trigơ tiếp theo, sơ đồ tương đương như hình dưới, ta có mạch đếm tiến.
Đếm lùi: Khi cho lối vào điều khiển tiến lùi U /D = “0” lối ra Q đảo của trigơ trước nối với
CLK của trigơ tiếp theo, sơ đồ tương đương như hình dưới, ta có mạch đếm lùi.
Ta có thể thay phần mạch gồm các phần tử And, Or bằng các phần tử Nand.
*Ưu, nhược điểm của bộ đếm không đồng bộ:
Ưu điểm: Đếm không đồng bộ là dạng đơn giản nhất trong các bộ đếm nhị phân, vì
chúng địi hỏi ít linh kiện nhất để tạo hoạt động đếm cho trước.
Nhược điểm: Tác động chậm do thời gian trễ.
Thời gian trễ: Mỗi trigơ được khởi động do sự chuyển trạng thái tại đầu ra của trigơ
trước đó. Do đó, mỗi trigơ có một thời gian trễ do truyền là tpd, điều này có nghĩa là
trigơ thứ hai sẽ khơng phản ứng gì trong khoảng thời gian tpd kể từ khi trigơ đầu tiên
nhận được một chuyển đổi tích cực ở xung đếm, trigơ thứ ba sẽ khơng phản ứng gì trong
khoảng thời gian 2tpd từ lúc xảy ra hoạt động chuyển đổi, như vậy trigơ thứ n sẽ khơng
phản ứng gì trong khoảng thời gian (n-1)tpd kể từ lúc xảy ra hoạt động chuyển đổi. Và
như vậy phải sau khoảng thời gian ntpd thì ta mới nhận được sự thay đổi ở lối ra của
trigơ n.
Thanks
For
Watching!!!
