Luận văn Thiết kế đồng hồ số báo giờ

BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT KHOA ÑIEÄN BOÄ MOÂN ÑIEÄN TÖÛ NHIEÄM VUÏ LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP Sinh vieân thöïc hieän : HOÀ NGOÏC VUÕ Ngaønh : ÑIEÄN - ÑIEÄN TÖÛ Lôùp : 95 KÑÑ TEÂN ÑEÀ TAØI : THIEÁT KEÁ ÑOÀNG HOÀ SOÁ BAÙO GIÔØ 1. CAÙC SOÁ LIEÄU BAN ÑAÀU:...................................................................................... 2. NOÄI DUNG THUYEÁT MINH TÍNH TOAÙN: ........................................................... ...................................................................................................................................... 3. CAÙC BAÛN VEÕ : ........................................................................................................ 4. GIAÙO VIEÂN HÖÔÙNG DAÃN : NGUYEÃN PHÖÔNG QUANG 5. NGAØY GIAO NHIEÄM VUÏ : 13 -12 - 1999 6. NGAØY HOAØN THAØNH NHIEÄM VUÏ : 28 - 2 -2000 Giaùo vieân höôùng daãn Coäng Hoøa Xaõ Hoäi Chuû Nghóa Vieät Nam Ñoäc Laäp - Töï Do - Haïnh Phuùc Thoâng qua boä moân Ngaøy.........thaùng........naêm....... Chuû nhieäm boä moân NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN HÖÔÙNG DAÃN .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN PHAÛN BIEÄN .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. LÔØI NOÙI ÑAÀU Ngaøy nay cuøng vôùi söï tieán boä cuûa khoa hoïc kyõ thuaät coâng ngheä ñieän töû ñaõ ñang vaø seõ phaùt trieån ngaøy caøng roäng raõi ñaëc bieät laø trong kyõ thuaät soá. Maïch soá öùng duïng raát nhieàu trong kyõ thuaät cuõng nhö ñôøi soáng xaõ hoäi. Caùc öùng duïng cuûa maïch soá nhö ñoàng hoà soá, maïch ñeám saûn phaåm, maïch ño nhieät ñoä... Trong caùc tröôøng hoïc coâng sôû, cô quan xí nghieäp... ñoàng hoà soá ñöôïc duøng ñeå xem giôø vaø baùo giôø. Muïc ñích chính cuûa taäp ñoà aùn naøy laø thieát keá moät ñoàng hoà soácoù chöùc naêng xem giôø vaø baùo giôø theo yeâu caàu ngöôø söû duïng. Luaän aùn goàm 2 phaàn Lyù thuyeát vaø Thi coâng nhöng ngöôøi thöïc hieän gaëp haïn cheá veà thôøi gian vaø taøi chính neân chæ thi coâng phaàn ñoàng hoà coøn maïch baùo giôø chæ laø thieát keá. Vì kieán thöùc vaø thôøi gian haïn cheá kinh ngheäm coøn yeáu neân luaän aùn khoâng traùnh ñöôïc sai soùt, raát mong söï ñaùnh giaù cuûa Quyù Thaày Coâ vaø goùp yù cuûa caùc baïn sinh vieân. Ngöôøi thöïc hieän HOÀ NGOÏC VUÕ LÔØI CAÛM TAÏ Chuùng em xin chaân thaønh caûm ôn Ban Giaùm Hieäu vaø caùc thaày coâ Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät ñaõ chæ daãn chuùng em trong nhöõng thaùng naêm hoïc taäp taïi tröôøng. Trong quaù trình thöïc hieän taäp luaän vaên toát nghieäp chuùng em xin chaân thaønh caûm ôn thaày NGUYEÃN PHÖÔNG QUANG, giaùo vieân höôùng daãn, caùc thaày coâ trong Khoa ñieän vaø caùc baïn trong vaø ngoaøi lôùp ñaõ ñoäng vieân giuùp ñôõ chuùng em hoaøn thaønh luaän vaên toát nghieäp. Tuy nhieân, do khaû naêng coøn haïn cheá vaø thôøi gian coù haïn, chaéc chaén trong taäp luaän vaên khoâng traùnh khoûi thieáu soùt, mong ñöôïc söï thoâng caûm vaø ñoùng goùp yù kieán cuûa quyù thaày coâ vaø caùc baïn ñeå taäp luaän vaên hoaøn chænh hôn. Em xin chaân thaønh caûm ôn. Ngöôøi thöïc hieän HOÀ NGOÏC VUÕ Muïc luïc Phaàn giôùi thieäu Töïa ñeà taøi Nhaän xeùt cuûa giaùo vieân höôùng daãn Nhaän xeùt cuûa giaùo vieân phaûn bieän Nhieäm vuï luaän vaên Lôiø noùi ñaàu Caûm taï Muïc luïc Phaàn noäi dung Chöông daãn nhaäp I. Ñaët vaán ñeà Trang 1 II. Muïc ñích yeâu caàu 1 III. Giôùi haïn ñeà taøi 1 IV. Noäi dung ñeà taøi 1 V. Phöông phaùp nghieân cöùu 2 Chöông 1 : Lyù thuyeát cô baûn A. Giôùi thieäu caùc maïch logic I. Giôùi thieäu 3 II. Caùc coång logic 4 III. Flip-Flop 8 B. Maïch ñeám I. Giôùi thieäu 16 II. Phaân loaïi 16 III. Maïch ghi 19 C. Boä nhôù I. Khaùi nieäm 21 II. RAM 21 III. ROM 22 D. Maïch dao dñoäng I. Dao ñoäng dòch pha 24 II. Dao ñoäng caàu Wien 24 III. Dao ñoäng Colpitt 25 IV. Dao ñoäng Hartley 25 V. Dao ñoäng thaïch anh 25 E. Nguoàn cung caáp I. Maïch oån aùp duøng Diode Zener 26 II.Maïch oån aùp duøng IC oån aùp 26 Chöông 2 : Thieát keá tính toaùn A. Giôùi thieäu linh kieän 28 B. Sô ñoà khoái 35 C. Thieát keá I. Khoái taïo xung chuaån 37 II. Khoái giaûi maõ ñòa chæ 37 III. Boä nhôù 38 IV. Khoái ñeäm 42 V.Khoái hieån thò 42 VI. Khoái ñieàu chænh 43 VII. Khoái baùo chuoâng 44 VIII. Khoái nguoàn 45 D. Sô ñoà nguyeân lyù I. Sô ñoà 47 II. Nguyeân lyù hoaït ñoäng 49 Chöông 3 : Thi coâng I. Sô ñoà boá trí linh kieän 50 II. Sô ñoà maïch in 51 III. Quaù trình thi coâng 53 Chöông 4 :Keát luaän 54 Phaàn phuï luïc 55 Taøi lieäu tham khaûo PHAÀN NOÄI DUNG CHÖÔNG DAÃN NHAÄP I. ÑAËT VAÁN ÑEÀ Cuøng vôùi söï tieán trieån khoa hoïc vaø coâng ngheä, caùc thieát bò ñieän töû ñaõ, ñang vaø seõ tieáp tuïc ñöôïc öùng duïng ngaøy caøng roäng raõi vaø mang laïi hieäu quaû trong haàu heát caùc lónh vöïc kinh teá kyõ thuaät cuõng nhö ñôøi soáng xaõ hoäi. Vieäc gia coâng, xöû lyù caùc tín hieäu ñieän töø hieän ñaïi ñeâu döïa treân cô sôû nguyeân lyù soá vì caùc thieát bò laøm vieäc döïa treân cô sôû nguyeân lyù soá coù öu ñieåm hôn haún so vôùi caùc thieát bò laøm vieäc döïa treân cô sôû töông töï, ñaëc bieät laø trong kyõ thuaät tính toaùn. Söï phaùt trieån maïnh meõ cuûa coâng ngheä ñieän töû ñaõ cho ra ñôøi nhieàu vi maïch soá côõ lôùn, cöïc lôùn vôùi giaù thaønh haï, khaû naêng laäp trình cao ñaõ mang laïi nhöõng thay ñoåi lôùn trong ngaønh ñieän töû. Maïch soá ôû nhöõng möùc khaùc nhau ñaõ, ñang thaâm nhaäp caùc lónh vöïc ñieän töû thoâng duïng vaø chuyeân duïng moät caùch nhanh choùng. Caùc tröôøng kyõ thuaät laø nôi maïch soá thaâm nhaäp maïnh meõ vaø ñöôïc hoïc sinh, sinh vieân öa chuoäng do lôïi ích vaø tính khaû thi cuûa noù. Vì theá söï hieåu bieát saâu saéc veà kyõ thuaät soá laø khoâng theå thieáu ñöôïc ñoái vôùi sinh vieân kyõ sö ñieän töû hieän nay. Nhu caàu hieåu bieát veà kyõ thuaät soá khoâng chæ rieâng ñoái vôùi nhöõng ngöôøi theo chuyeân ngaønh ñieän töû maø coøn vôùi nhieàu caùn boä kyõ thuaät caùc ngaønh khaùc côù söû duïng thieát bò ñieän töû. II. MUÏC ÑÍCH YEÂU CAÀU Söï caàn thieát, quan troïng cuõng nhö tính khaû thi vaø lôïi ích cuûa maïch soá cuõng chính laø lyù do ñeå choïn vaø thöïc ñeà taøi toát nghieäp “THIEÁT KEÁ MAÏCH BAÙO GIÔØ” nhaèm öùng duïng caùc kieán thöùc ñaõ hoïc veà kyõ thuaät soá vaøo thöïc teá. Ñeà taøi thuïc hieän thieát keá maïch soá hoïat ñoäng nhö moät ñoàng hoà soá vaø coù chöùc naêng baùo giôø ôû nhöõng thôøi ñieåm caàn thieát theo yeâu caàu söû duïng. III. GIÔÙI HAÏN ÑEÀ TAØI Trong phaïm vi taäp luaän vaên naøy, ngöôøi thöïc hieän chæ thieát keá vaø thi coâng maïch ñoàng hoà soá goïn, ñôn giaûn coøn maïch baùo giôø chæ thieát keá. Ngoaøi ra, luaän aùn cuõng khoâng thöïc hieän caùc chöùc naêng phuùc taïp khaùc cuûa moät ñoàng hoà soá. IV. NOÄI DUNG ÑEÀ TAØI Taäp luaän aùn naøy goàm caùc phaàn sau: Phaàn giôùi thieäu Phaàn noäi dung Chöông 1 : Lyù thuyeát cô baûn Chöông 2 : Thieát keá Chöông 3 : Thi coâng Chöông 4 : Keát luaän Phuï luïc V. PHÖÔNG PHAÙP NGHIEÂN CÖÙU + Thu thaäp taøi lieäu + Tham khaûo yù kieán giaùo vieân höôùng daãn + Thöïc hieän ñoà aùn theo höôùng daãn cuûa giaùo vieân höôùng daãn Do kieán thöùc coøn haïn cheá, thöïc tieãn chöa saâu neân taäp luaän aùn chaéc chaén seõ khoâng traùnh ñöôïc nhöõng sai soùt. Vì vaäy, ngöôøi hieän raát mong söï ñaùnh giaù, höôùng daãn theâm cuûa quyù Thaày Coâ cuõng nhö söï goùp yù chaân thaønh cuûa caùc baïn sinh vieân ñeå ñaà taøi ñöôïc hoaøn thieän hôn. Ngaøy ......... thaùng .......... naêm .......... Sinh vieân thöïc hieän HOÀ NGOÏC VUÕ CHÖÔNG 1: LYÙ THUYEÁT CÔ BAÛN A. GIÔÙI THIEÄU MAÏCH LOGIC I. GIÔÙI THIEÄU : Caùc coång logic cô baûn laø caùc phaàn töû ñoùng vai troø chuû yeáu thöïc hieän caùc chöùc naêng logic ñôn giaûn nhaát trong caùc sô ñoà logic (laø caùc sô ñoà thöïc hieän moät haøm logic naøo ñoù). Caùc coång logic cô baûn thöôøng coù moät hoaëc nhieàu ñaàu vaøo vaø moät ñaàu ra. Töø caùc coång logic cô baûn, ta coù theå keát hôïp laïi ñeå taïo ra nhieàu maïch logic thöïc hieän caùc haøm logic phöùc taïp hôn. Nhöõng döõ lieäu ngoõ vaøo, ra chæ nhaän caùc giaù trò logic laø Ñuùng (möùc 1) vaø sai (möùc 0). Vì caùc coång logic hoaït ñoäng vôùi caùc soá nhò phaân (0, 1) neân coù ñoâi khi coøn ñöôïc mang teân laø coång logic nhò phaân. Ngöôøi ta thöôøng duøng tín hieäu ñieän ñeå bieåu dieãn döõ lieäu vaøo ra cuûa caùc coång logic noùi rieâng vaø cuûa caùc maïch logic noùi chung. Chuùng coù theå laø tín hieäu xung vaø tín hieäu theá. * Bieåu dieãn baèng tín hieäu theá: Duøng hai möùc ñieän theá khaùc nhau ñeå bieåu dieãn hai gaí trò (möùc 1) vaø sai (möùc 0) coù hai phöông phaùp bieåu dieãn hai giaù trò naøy: + Phöông phaùp logic döông (hình 1.a) Ñieän theá döông hôn laø möùc 1 Ñieän theá aâm hôn laø möùc 0 (Hình 1.a) + Phöông phaùp logic aâm ( hình 1.b) Ñieän theá aâm hôn laø möùc 1 Ñieän theá döông hôn laø möùc 0 1 0 1 0 1 0 t u (Hình b) Hình 1.1a, b : Bieåu dieãn döõ lieäu baèng tín hieäu theá * Bieåu dieãn baèng tín hieäu xung: Hai giaù trò logic 1 vaø 0 töông öùng vôùi söï xuaát hieän hay khoâng xuaát cuûa xung trong daõy tín hieäu theo moät chu kyø T nhaát ñònh (Hình 1,1c) Trong caùc maïch logic söû duïng döõ lieäu laø tín hieäu xung, caùc xung thöôøng coù ñoä roäng söôøn vaø bieân ñoä ôû trong moät giôùi haïn cho pheùp naøo ñoù tuøy töøng tröôøng hôïp cuï theå II. CAÙC COÅNG LOGIC: 1.Coång AND: Maïch ñieän thöïc hieän quan heä logic AND (pheùp nhaân logic) goïi laø coång AND. Ta kyù hieäu nhö sau: a. Coång AND 2 ngoõ vaøo b. Coång AND 3 ngoõ vaøo Hình 1.2.1 Kyù hieäu coång AND Baûng 1.2.1.a : Baûng chaân lyù coång AND 2 ngoõ vaøo t u 0 1 0 1 0 1 t u A B X = A.B 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 Baûng 1.2.1.b. Baûng chaân lyù coång AND 3 ngoõ vaøo A B C X 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 * Nhaän xeùt: A, B, C: Laø caùc ngoõ vaøo tín hieäu hieäu logic X : Laøø caùc ngoõ ra logic 0 : Möùc logic thaáp ( möùc 0) 1 : Möùc logic cao ( möùc 1) Ngoõ ra coång AND chæ leân 1 khi taát caû caùc ngoõ vaøo leân 1, möùc 0 khi coù ít nhaát 1 ngoõ vaøo. 2. Coång OR: Maïch ñieän thöïc hieän chöùc naêng quan heä logic OR (coäng logic) goïi laø coång OR. Kyù hieäu X = A+B hay X =A + B + C + .... (a) (b) Hình 1.2.2. Kyù hieäu coång OR a. 2 ngoõ vaøo b, 3 ngoõ vaøo A B X=A+B A B C X + A+B+C 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 * Nhaän xeùt: Ngoõ ra coång OR ôû möùc 0 khi taát caû caùc ngoõ vaøo ôû möùc 0, leân möùc 1 khi coù ít nhaát moät ngoõ vaøo ôû möùc 1. 3. Coång NOT: Maïch ñieän thöïc hieän chöùc naêng quan heä logic NOT (ñaûo logic) goïi laø coång NOT. Coång NOT chæ coù 1 ngoõ vaøo vaø 1 ngoõ ra. * Nhaän xeùt: Tín hieäu ngoõ ra coång NOT laø ñaûo cuûa tín hieäu ngoõ ra. Khi ngoõ vaøo ôû möùc 0 thì ngoõ ra ôû möùc 1 vaø ngöôïc laïi. Kyù hieäu : X = A A X = A 0 1 1 0 Hình 1.2.3. Kyù hieäu vaø baûng chaân lyù coång NOT 4. Coång NAND: Maïch ñieän thöïc hieän pheùp ñaûo cuûa pheùp nhaân logic goïi laø coång NAND. Coång NAND laø söï keát hôïp 2 coång AND vaø NOT. Hình 1.2.4. Kyù hieäu coång NAND Baûng 1.2.4. Baûng chaân lyù coång NAND A B X=A.B 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 (a) : 2 ngoõ vaøo A B C X=A.B.C 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 b. 3 Ngoõ vaøo 5. Coång NOR: Maïch ñieän thöïc hieän pheùp ñaûo cuûa pheùp coäng logic (coång OR) goïi laø NOR. Coång NOR laø söï keát hôïp 2 coång OR vaø NOT Kyù hieäu. * Nhaän xeùt: Ngoõ ra coång NAND ôû möùc 0 khi taát caû caùc ngoõ vaøo ôû möùc 1 khi coù ít nhaát moät ngoõ vaøo möùc 0 Baûng 1.2.5. Baûng chaân lyù coång NOR. B X A B C X 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 * Nhaän xeùt: Ngoõ ra coång NOR ôû möùc 1 khi taát caû caùc ngoõ vaøo ôû möùc 0 vaø ngoû ra ôû möùc 0 khi coù ít nhaát 1 ngoõ vaøo ôû möùc 1. * Treân ñaây laø moät soá coång logic: NOT, AND, OR, NAND, NOR, EX, NOR nhöng ta chæ caàn caùc coång cô baûn AND, OR, NOT laø coù theå taïo ra caùc coång coøn laïi. Caùc coång logic naøy ngaøy nay ñaõ ñöôïc tích trong caùc vi maïch (IC). Caùc IC chöùa caùc coång logic nhö : Coång AND : 4073B, 4081B, 4082b Coång OR : 4071B, 4072B, 4075b Coång NAN : 4011, 4012B, 4023B, 406B Coång NOR : III. FLIP - FLOP: 1. Ñònh nghóa: Maïch laáy ñöôïc chia laøm 2 loaïi laø maïch toå hôïp vaø maïch tuaàn töï (maïch daõy). Maïch toå hôïp laø maïch maø tín hieäu ra chæ phuï thuoäc vaøo tín hieäu vaøo. Caùc phaàn töû cô baûn nñeå xaây döïng neân maïch toå hôïp laø caùc maïch logic AND, OR, NOT, NPR ... Maïch daõy laø maïch maø tín hieäu ra phuï thuoäc khoâng nhöõng vaøo tín hieäu vaøo maø coøn phuï thuoäc traïng thaùi trong cuûa maïch nghóa laø maïch coù löu tröõ, nhôù caùc traïng thaùi. Nhö vaäy, ñeå xaây döïng maïch daõy, ngoaøi caùc maïch toå hôïp cô baûn coøn phaûi coù caùc phaàn töû nhôù. Caùc phaàn töû nhôù cô baûn taïo neân maïch daõy goïi laø Flip - Flop (Ff), chuùng löu tröõ caùc tín hieäu nhò phaân. Vì bít tin hieäu nhò phaân coù theå nhaän moät trong 2 giaù trò 0,1 neân FF toái thieåu caàn 2 chöùc naêng. - Coù hai traïng thaùi oån ñònh chöùc naêng - Coù theå tieáp thu, löu tröõ, ñöa tôùi tín hieäu vaø FF coù töø 1 ñeán vaøi ñaàu vaøo ñieàu khieån coù 2 ñaàu ra luoân ngöôïc nhau laø Q vaø Q Hình 1.3.1. Sô ñoà toång quaùt 1 FF 2. Phaân loaïi : Coù nhieàu caùch phaân loaïi FF Theo chöùc naêng laøm vieäc cuûa caùc ñaàu vaøo ñieàu khieån : FF moät ñaàu vaøo ñieàu khieån D.FF, T. FF; EF hai ñaàu vaøo ñieàu khieån RS, FF, JK, FF. - Theo caùch laøm vieäc ta coù loaïi FF ñoàng boä vaø khoâng ñoàng boä FF ñoàng boä laïi goàm loaïi thöôøng vaø loaïi chuû tôù. Ñoái vôùi loaïi khoâng ñoàng boä caùc tín hieäu ñieàu khieån vaãn ñieàu khieån ñöôïc hoaït ñoäng cuûa FF maø khoâng caàn tín hieäu ñoàng boä. Hình 1.3.2. Sô ñoà khoái phaân loaïi FF a. FF daïng chuû tôù ( MS) FF Q Q\ Caùc ngoõ vaøo ñieàu khieån Chuû tôù FF Thöôøng FF-T FF-D FF-JK Ñoàng boÄ FF-RS Khoâng ñoàng boä FF daïng chuû tôù laø FF xung nhòp raát phoå bieán ñoái vôùi caùc FF cheá taïo theo phöông phaùp maïch tích hôïp. Maïch cuûa FF naøy goàm 2 phaàn laø 2 khoái FF coù khoái ñieàu khieån rieâng nhöng laïi coù quan heä vôùi nhau. Moät FF goïi laø FF chuû tôù (M: master), moät FF goïi laø FF tôù (S : Slave) FF chuû thöïc hieän chöùc naêng logic cuûa heä coøn FF tôù duøng ñeå nhôù traïng thaùi cuûa heä sau heä ñaõ hoaøn thaønh vieäc ghi thoâng tin. Ñaàu vaøo cuûa heä laø ñaàu vaøo FF chuû, ñaàu ra cuûa heä laø ñaàu ra FF tôù. Caû 2 FF ñeàu ñöôïc ñieàu khieån theo xung nhòp Ck. Döôùi söï ñieàu khieån cuûa xung nhòp, vieäc ghi thoâng tin vaøo FF “chuû tôù” thöïc hieän qua A böôùc: + Böôùc 1 : Caùch ly giöõa 2 FF “ chuû tôù” + Böôùc 2 : Ghi thoâng tin vaøo FF chuû + Böôùc 3 : Caùch ly giöõa ñaàu vaøo vaø FF chuû + Böôùc 4 : Chuyeån thoâng tin töø FF chuû sang FF tôù. Sô ñôø treân hình 1.3.2.a ñaùp öùng vieäc ghi thoâng tin theo 4 böôùc treân. Vì döôùi taùc duïng cuûa cuûa xung nhòp Cx, thoâng tin ñöôïc ñöa vaøo FF chuû nhöng ñoàng thôøi qua coång NOT ñaàu vaøo khoái ñieàu khieân FF tôù khoâng coù xung ñoàng boä neân taïo söï caùch ly giöõa FF chuû vaø tôù. Sau khi keát thuùc xung ñoàng boä Ck khoâng coøn neân giöõa ñaàu vaøo vaø FF chuû ñöôïc caùch ly ñoàng thôøi qua coång NOT ñaàu vaøo khoái ñieàu khieån FF tôù coù xung ñôøi boä neân heä chuyeån thoâng tin töø FF chuû tôù sang FF tôù. Quaù trình ghi thoâng tin vaøo FF “chuû tôù” khaù phöùc taïp vaø ñoøi hoûi xung nhòp Ck chính xaùc caáu truùc sô ñoà khaù phöùc taïp neân gaây treã khaù lôùn. Nhöng FF “ chuû tôù” coù öu ñieåm laø choáng nhieåu toá, khaû naêng ñoàng boä toát. b. FF - RS : FF - RS laø FF coù 2 ñaàu vaøo ñieàu khieån R,S. Ñaàu vaøo (set) laø ñaàu vaøo ñaët, ñaàu vaøo R ( Rerset) laø ñaàu vaøo xoùa ( Hình 1.3.2.1) Maïch khoâng coù ñaàu vaøo ñieàu khieån vaø xung nhòp Cx. Baûng traïng thaùi cuûa FF - RS : Baûng 1.3.2.1. - S luoân ñöa Q veà 1, Q veà 0 - R luoân ñöa Q veà 0, Q veà 1 Hình 1.3.2.a S R QnH Qn+1 0 0 Qn Qn 0 1 0 1 FF chuû FF tôù X1 X2 Ck Q’ X1’ Q’\ X2’ Q Q\ 1 0 1 0 1 1 Caám Caám Baûng 1.3.2.a: Baûng chaân lyù FF.RS Hình 1.3.2.b :FF-RS Ngöôøi ta coù theå cheá taïo FF - RS baèng coång logic * Baèng coång NAND Hình 1.3.2.3. : FF - RS duøng coång NAND - Baèng coång NOR Hình 1.3.2.4. RS - FF duøng coång NOR c. FF - RST: Goïi laø FF - RS nhòp (clocked RS). Maïch vaãn coù ñaàu vaøo ñieàu khieån tröïc tieáp nhöng baây giôø ta kyù hieäu SD, RD ñeå phaân bieät vôùi caùc ñaàu vaøo ñieàu khieån ñoàng boä laø R vaø S. Ñaàu vaøo xung nhòp kyù hieäu laø Ck. R Q S Q\ R Q S Q\ FF-RS R S Q Q\ FF-RS R S Q Q\ Hình 1.3.2.4. FF - RST Ñieän theá kích thích taïi S,R phaûi coù tröôùc khi coù xung nhòp. Q vaø Q chæ chòu söï ñieàu khieån cuûa S vaø R khi coù xung nhòp. Hình 1.3.2.6: FF - RST duøng coång logic (coång NAND) d. FF – JK: FF - JK laø loaïi FF 2 ñaàu vaøo ñieàu khieån J vaø K, 2 ñaàu kích thích tröïc tieáp SD vaø RD - FF - JK ñöôïc duøng raát nhieàu trong caùc maïch soá. Veà caáu taïo FF JK phöùc taïp hôn FF - RS vaø FF - RST nhöng coù khaû naêng hoaït ñoäng roäng lôùn vì: + Vaãn ñieàu khieån tröïc tieáp qua SD, RD + Caùc ñaàu J,K coù ñaëc tính nhö S,R - Tuy nhieân khi J = K = 1 thì maïch hoaït ñoäng bình thöôøng, khoâng coù traïng thaùi caám, ngoõ ba luoân laät traïng thaùi. J K Qn+1 Qn+1 0 0 Qn Qn FF-RST Sd Rd R S Ck Q Q\ FF-JK Q\ Q Sd Rd J K Ck 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 Qn Qn Hình 1.3.2.7. : FF - JK Hình : 1.3.2.8. Sô ñoà maïch FF.JK duøng coång NAND a. Khoâng ñoàng boä , (b). Ñoàng boä e. FF.T FF.T laø loaïi FF coù ñaàu vaøo ñieàu khieån I FF thöôøng khoâng coù caùc ñaàu vaøo ñoàng boä maø chæ coù SD vaø RD. FF-T T Ck Sd Rd Q Q\ T Qn+1 Qn+1 0 Qn Qn 1 Qn Qn Hình 1.3.2.9. Kyù hieäu vaø baûng chaân lyù FF-T Nhö vaäy FF-T tuaàn töï thay ñoåi traïng thaùi Q moãi laàn coù xung kích. Nhö vaäy vôùi kích thích lieân tuïc cuûa Ck thì Q vaø Q cuõng lieân tuïc thay ñoåi traïng thaùi. Ta coù theå cheá taïo FF-T töø FF JK vaø FF - RST. Hình 1.3.2.10. FF - T cheá taïo töø FFRs vaø JK. f. FF- D FF - D laø FF coù moät ñaàu vaøo döõ lieäu Ta nhaän thaáy raèng traïng thaùi ñaàu ra cuûa FF - D laëp laïi traïng thaùi ñaàu vaøo D taïi thôøi ñieåm tröôùc ñoù. Nghóa laø tín hieäu ra bò treã so vôùi tín hieäu vaøo moät khoaûng thôøi gian naøo ñoù. Ñoái vôùi FF-D khoâng ñoàng boä thôøi gian treã do thoâng soá cuûa maïch quyeát ñònh. Coøn ñoài vôùi FF - D ñoàng boä thì thôøi gian treã ñuùng baèng chu kyø cuûa xung nhòp Ck. Do tính chaát naøy cuûa FF-D maø ngöôøi ta thöôøng duøng chuùng ñeå laøm treå tín logic Ta coù theå cheá taïo FF-D töø FF- RST. FF-JK Q Q\ J K T Ck FF-RS Sd Rd Ck Q Q\ R S T FF-D Q Q\ Sd Rd Ck D * Toùm laïi: FF laø phaàn töû cô baûn ñeå cheá taïo caùc maïch öùng duïng quan troïng trong heä thoáng soá nhö maïch ñeám, maïch ghi, boä nhôù ... Nhöng thöïc teá cac FF ñöôïc cheá taïo töø caùc logic chæ laø lyù thuyeát cô baûn, thöïc teá, chuùng ñaõ ñöôïc tích hôïp trong caùc IC. Caùc IC chöùa FF nhö : FF: JK : 740, 7472, 7473, 7476,7478,74301,74102,4027 FF: RS : 7471 FF: D : 7474, 74171, 74175, 4013 R S Ck D Sd Rd Q Q\ B : MAÏCH ÑEÁM - MAÏCH GHI I. MÔÛ ÑAÀU: Maïch ñeám laø maïch daõy ñöôïc xaây döïng töø caùc phaàn töû nhôù vaø FF vaø caùc phaàn töû toå hôïp. Maïch coù moät ñaàu vaøo cho xung ñeán vaø nhieàu ñaàu ra, nhöõng ñieàu kieän thöôøng laø ñaàu ra Q cuûa caùc FF. Ñieàu kieän ñeå moät maïch goïi laø maïch ñeám laø noù coù caùc traïng thaùi khaùc nhau moãi khi coù xung nhòp vaøo. Nhöng vì soá FF laø coù giôùi haïn neân soá traïng thaùi khaùc nhau toái ña cuûa maïch cuõng bò giôùi haïn soá xung ñeám toái ña ñöôïc goïi laø dung löôïng cuûa maïch ñeám. Neáu cöù tieáp tuïc kích thích khi ñaõ tôùi giôùi haïn maïch thöôøng trôû veà traïng thaùi khôûi ñaàu, töùc laø maïch coù tính chaát tuaàn hoaøn. Maïch ñeám laø thaønh phaàn cô baûn cuûa heä thoáng soá, chuùng ñöôïc söû duïng ñeå ñeám thôøi gian, chia taàn soá, ñieàu khieån caùc maïch khaùc. Maïch ñeám duøng raát nhieàu trong maùy tính, trong thoâng tin. Ñeå xaây döïng maïch ñeám, ngöôøi ta duøng maõ nhò phaân hoaëc caùc maõ khaùc nhö maõ BCD, maõ voøng ... II. PHAÂN LOAÏI: Coù nhieàu phöông phaùp keát noái caùc FF trong maïch ñeám neân coù caùc tình huoáng chuyeån ñoåi caùc FF khaùc nhau. Döïa vaøo söï khaùc bieät cuûa tình huoáng chuyeån ñoåi traïng thaùi cuûa FF ngöôøi ta phaân boä ñeám thaønh ñeám ñoàng booä vaø khoâng ñoàng boä. + Trong boä ñeám ñoàng boä, caùc FF chòu taùc ñoäng cuûa moät xung nhòp Ck duy nhaát ñoù ñeám ñaàu vaøo neân söï chuyeån ñoåi traïng thaùi laø ñoàng boä. + Troïng boä ñeám khoâng ñoàng boä, chæ coù moät FF nhaän xung nhòp Ck noái caùc FF töï kích thích laån nhau (Xung nhòp cho FF naøy laø ñaàu ra cuûa FF kia). Vaäy söï chuyeån ñoåi caùc traïng thaùi khoâng cuøng luùc töùc laø khoâng ñoàng boä. Döïa vaøo söï khaùc nhau giöõa caùc heä soá ñeám ngöôøi ta phaân thaønh caùc loaïi : + Maïch ñeám heä 2 : (maïch ñeám nhò phaân) laø maïch ñeám trong ñoù caùc traïng thaùi cuûa maïch ñöôïc trình baøy döôùi daïng heä soá 2 töï nhieän. Maïch ñeám söû duïng n FF seõ coù dung löôïng laø 2n. + Maïch ñeám BCD : thöôøng duøng 1FF nhöng chæ coù 10 traïng thaùi khaùc nhau ñeå bieåu dieån caùc traïng thaùi töø 0 - 9. Traïng thaùi cuûa maïch ñöôïc trình baøy döôùi daïng maû BCD. + Maïch ñeám MOD M (Moudulo M): coù dung löôïng laø M vôùi M laø soá nguyeân döông baát kyø. Maïch thöôøng duøng coång logic vôùi FF vaø caùc coång hoài tieáp ñaëc bieät ñeå trình baøy döôùi caùc daïng maõ khaùc nhau. Döïa vaøo taùc ñoäng cuûa xung ñeám ta phaân thaønh caùc loaïi. + Ñeám leân (Up - Counter) : coøn goïi laø maïch ñeám thuaän. + Ñeám xuoáng (Up - Down Couter) : Coøn goïi laø maïch ñeám thuaän nghòch, ñeám hoã hôïp. + Ñeám voøng (Ring - Counter) (a) (b) Hình 1.2.2.1. Sô ñoà maïch ñeám (a) ñoàng boä, (b) khoâng ñoàng boä Xung soá Q3 Q2 Q1 0 0 0 0 1 0 0 1 2 0 1 0 3 0 1 1 FF2 FF1 FFn Ck Q1 Q2 Qn FF2 FFn FF1 Ck Q1 Q2 Qn Q FF2 Q\ Q FF3 Q\ Q FF1 Q\ Ck Q1 Q2 Q3 1 2 3 4 5 6 7 8 Ck Q1 Q2 Q3 (a) (b) 4 1 0 0 5 1 0 1 6 1 1 0 7 1 1 1 8 0 0 0 (c) Hình 1.2.2.2. Maïch ñeám leân heä 2 (a) Sô ñoà maïch, (b) giaûn ñoà thôøi gian, (c) Baûng traïng thaùi (a) (b) Hình 1.2.2.3. Maïch ñeám BCD (a) Sô ñoà maïch, (b) Giaûn ñoà thôøi gian (a) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ck Q1 Q2 Q3 J Q FF2 J Q FF3 J Q FF1 J Q FF4 K Ck Q1 Q2 Q3 Q4 FF2 FF3 FF1 Ck Q1 Q2 Q3 (b) Xung soá Q3 Q2 Q1 0 0 0 0 1 1 1 1 2 1 1 0 3 1 0 1 4 1 0 1 5 0 0 0 6 1 1 1 (c) Hình 1.2.2.2. Maïch ñeám xuoáng MOD 5 (a) Sô ñoà maïch, (b) giaûn ñoà thôøi gian, (c) Baûng traïng thaùi * Caùc maïch ñeám beân treân chæ trình baøy daïng cô baûn. Thöïc teá, caùc maïch ñeám naøy ñaõ ñöôïc tích hôïp trong caùc IC, goïn, deã söû duïng, ta chæ duøng xung kích ñuùng, duøng caùc coång logic ñeå giôùi haïn MOD ñeám... III. MAÏCH GHI : Moãi FF coù 2 traïng thaùi oån ñònh vaø ta coù theå kích thích ñeå taïo ra ac1c traïng thaùi nhö yù muoán. Sau khi kích thích FF seõ giöõ traïng thaùi naøy cho ñeán khi noù bò buoäc phaûi thay ñoåi. Vì vaäy ta baûo FF laø maïch coù tính nhôù hay maïch nhôù. Neáu duøng nhieàu FF ta coù theå ghi vaøo ñoù nhieàu döõ lieäu ñaõ ñöôïc maõ hoùa nhaân FF nhö vaäy goïi laø thanh ghi. Ñeå ghi n bòt thoâng tin, ngöôøi ta duøng n FF, thanh ghi nhö vaäy goïi laø thanh ghi n bit. Döïa vaøo phöông phaùp ñöa döõ lieäu vaøo maïch ta coù caùc maïch ghi noái //. + Maïch ghi noái tieáp : Döõ lieäu n bòt seõ ñöôïc dòch chuyeån hoaøn toaøn vaøo thanh ghi sau n xung nhòp, moãi xung nhòp seõ ghi 1 bit vaøo thanh ghi. Thanh ghi m bòt chæ chöùa ñöôïc m bit cuûa moät hay nhieàu döõ lieäu noái tieáp nhau. 1 2 3 4 5 Ck Q1 Q1\ Q2 Q2\ + Maïch ghi song song : Caùc bit cuûa moät döõ lieäu ñöôïc ñöa vaøo caùc FF cuøng luùc kieåu naøy thöôøng phaûi duøng ñaàu vaøo ñieàu khieån tröïc tieáp SD, RD. Döïa vaøo caùc thöùc dòch chuyeån söõ lieäu trong thanh ghi ta coù maïch ghi dòch phaûi vaø maïch ghi dòch traùi. Maïch ghi dòch laø phaàn töû quan troïng trong caùc thieát bò soá. Ngoaøi nhieäm vuï ghi ñaõ döõ lieäu chuùng coøn thöïc hieän moät soá chöùc naêng khaùc nhö maïch ñeám ñaëc bieät, maïch taïo soùng duøng cho ñieàu khieån maïch soá... Caùc thanh ghi ñaõ ñöôïc tích hôïp caùc IC. C: BOÄ NHÔÙ BAÙN DAÃN I. KHAÙI NIEÄM : Ñoái vôùi thieát bò soá, khaû naêng löu tröõ soá lieäu, thoâng tin laø moät yeâu caàu, caùc soá caàn thieát cho pheùp toaùn phaûi ñöôïc löu tröõ ngay trong maùy. Leänh ñieàu khieån cuõng phaûi ñöôïc löu tröõ vaø thöïc hieän laàn löôït trong caùc thieát bò ñieàu khieån. Do vaäy, boä nhôù laø thaønh phaàn khoâng theå thieáu trong caùc maïch soá. Thoâng tin löu tröõ trong caùc thieát bò soá phaûi ôû daïng maõ heä 2 (heä nhò phaân). Thoâng thöôøng, thoâng tin, döõ lieäu ñöôïc taïo thaønh töø moät ñôn vò cô baûn laø töø (word). Moät töø coù chieàu daøi nhaát ñònh 8 bit, 12bit, 16 bit, 32 bit ... Caùc boä phaän cuûa thieát bò thöôøng chæ truyeàn ñi hay nhaän vaøo nguyeân moät töø hay nhieàu töø chöù khoâng phaûi vaøi bít cuûa moät töø. Vì töø ñöôïc taïo thaønh töø nhieàu bit neân ñôn vò cô baûn cuûa boä nhôù laø ñôn vò löu tröõ ñöôïc 1 bít. Khi so saùnh boä nhôù, ngöôøi ta thöôøng chuù yù ñeán caùc ñaëc tính : - Dung löôïng (capacity) dung löôïng nhôù laø khoái löôïng thoâng tin hay döõ lieäu coù theå löu tröõ ñöôïc trong boä nhôù. Ñeå xaùc ñònh dung löôïng boä nhôù lieân quan maät thieát ñeán giaù thaønh. Boä nhôù dung löôïng caøng lôùn thì giaù thaønh caøng cao (neáu xeùt caùc yeáu toá khaùc khoâng ñoåi) Thôøi gian thaâm nhaäp (access time): thôøi gian naøy goàm 2 phaàn: phaàn 1 laø thôøi gian caàn thieát ñeå xaùc ñònh vò trí cuûa töø, phaàn 2 laø thôøi gian caàn thieát ñeå laáy töø ra, khoûi boä nhôù. Thôøi gian thaâm nhaäp laø thoâng soáquan troïng cuûa boä nhôù, neáu thôøi gian naøy keùo daøi seõ laøm giaûm khaû naêng laøm vieäc cuûa thieát bò. Boä nhôù thöôøng ñöôïc chia laøm 2 loaïi caên cöù vaøo 2 tính chaát vöøa neâu treân laø boä nhôù chính vaø boä nhôù phuï. - Boä nhôù chính: boä nhôù chính naèm gaàn caùc boä phaän xöû lyù döõ lieäu vaø caàn thôøi gian thaâm nhaäp vôùi dung löôïng khoâng caàn lôùn laém. Phaàn naøy chöùa caùc döõ lieäu, thoâng tin hoaëc caùc leänh caàn ngay cho coâng taùc. - Boä nhôù phuï: Khoâng caàn thieát phaûi naèm gaàn thieát bò, thôøi gian thaâm nhaäp coù theå lôùn nhöng caàn laïi coù dung löôïng lôùn ñeå löu tröõ caùc thoâng tin chöa caàn ngay hoaëc keát quaû cuûa caùc coâng vieäc vöøa ñöôïc xöû lyù xong. II. BOÄ NHÔÙ RAM (Random Access Memry): Boä nhôù Ram thöôøng ñöôïc goïi laø boä nhôù ñoïc vieát. Boä nhôù Ram duøng ñeå löu tröõ caùc keát quaû trung gian hay taïm thôøi trong khi thöïc hieän caùc chöông trình ñieàu kieän . Ram coù öu ñieåm laø coù theå ñoïc hay vieát döõ lieäu löu tröõ trong noù baát cöù luùc naøo nhöng noù coù nhöôïc ñieåm laø döõ lieäu seõ bò xoùa khi maát ñieän do ñoù caàn nguoàn nuoâi pin döï phoøng. Hình 1.3.2.1. Ma traän nhôù cuûa RAM - Caáu truùc Ram: Ram coù ít nhaát 2 ñöôøng ñieàu khieån: Ñoïc/ vieát (R/W) vaø choïn chip (CS) vaø caùc ñöôøng ñòa chæ, ñöôøng döõ lieäu. Ram goàm 2 loaïi Ram tónh vaø Ram ñoäng. 1. Ram tónh hay Sram (Static Ram) - Ram tónh löu tröõ döõ lieäu oån ñònh trong maïch khi naøo coøn cung caáp nguoàn cho noù. Caùc ñöôøng ñieàu khieån khoâng caàn moät xung naøo. - Ram töông ñoái reû vì phöông phaùp cheá taïo ñôn giaûn, kích thöôùc ñôn vò nhôù nhoû neân coù theå cheá taïo boä nhôù dung löôïng lôùn nhöng kích thöôùc nhoû Dram coù thôøi gian thaâm nhaäp lôùn. 2. Ram ñoäng hay Dram (Dynamic Ram) - DRAM tieâu thuï coâng suaát nhoû, khi khoâng ñoïc vieát, maïch haàu nhö khoâng tieâu thuï coâng suaát. - DRAM coù theå ñöôïc cheá taïo vôùi dung löôïng lôùn. - Thôøi gian thaâm nhaäp beù hôn Ram tónh - DRAM phaûi luoân luoân ñöôïc laøm töôi neân vieäc söû duïng raéc roái hôn. III. ROM (Read Only Memory) ROM laø boä nhôù chæ ñöôïc ROM coù ñaëc tính laø löu tröõ saün döõ lieäu, khi caàn chæ ñoïc, chöù khoâng vieát ngay vaøo ñöôïc. Döõ lieäu trong nhôù ñaõ ñöôïc ghi. ROM Caùc ngoõ vaøo ñòa chæ Caùc ngoõ ra döõ lieäu Caùc ngoõ vaøo ñieàu khieån 0.0 1.n 1.1 m.1 1.0 m.2 m.n 0.1 0.n giaûi maõ haøng giaûi maõ coät Ma traän nhôù cuûa ROM ñöôïc toå chöùc theo loaïi choïn tuyeán tính hoaëc toå chöùc theo loaïi choïn truøng phuøng. 1. ROM (Programble ROM) PROM laø loaïi ROM chæ coù theå vieát moät laàn. Ban ñaàu, khi chöa söû duïng caùc phaàn töû nhôù ñeàu laø 1, ngöôøi söû duïng caên cöù vaøo noäi dung löu tröõ maø choïn noäi dung naøo khoâng thay ñoài (1) vaø thay ñoài (0) ñeå thaùo taùc vieát vaøo boä nhôù. Ngöôøi söû duïng muoán ghi bít 1 vaøo boä nhôù thì giöõ nguyeân caàu chì, muoán ghi bit 0 thì cung caáp doøng ñuû lôùn ñeå laønm ñöùt caàu chì khi caàu chì ñaõ ñöùt thì khoâng noái laïi ñöôïc do ñoù noäi dung khoâng theå thay ñoåi neân ta chæ coù theå laäp trình cho PROM 1 laàn. Ngöôøi ta coøn coù theå cheá taïo PROM duøng diode schottky thay cho caàu chì, ban ñaàu taát caû caùc diode ñeàu ngaét töông öùng bit 0. Ñeå taïo bit 1, ngöôøi söû duïng phaûi ñaët ñieän aùp ngöôïc ñuû lôùn ñeå ñaùnh thuûng diode taïo ra söï thoâng maïch vónh vieãn. 2. EPROM (Erasable PROM) PROM chæ coù theå naïp moät laàn neân khi naïp chöông trình sai muoán ñoåi chöông trình phaûi duøng 1 PROM môùi. Do ñoù, ngöôøi ta cheá taïo PROM xoùa ñöôïc goïi laø EPROM, EPROM coù theå naïp trình, xoùa vaø naïp laïi ñöôïc khi xoaù EPROM phaûi duøng tia cöïc tím chieáu vaøo noù. 3. EEPROM: EPROM tuy khaéc phuïc ñöôïc nhöôïc ñieåm cuûa PROM nhöng söï naïp vaø xoaù chöa thuaän tieän, phaûi thaùo EPPROM ra khoûi maïnh ñeå xoùa roài môùi naïp trình laïi, khoâng theå xoùa hay thay ñoåi moät töø maø xoùa heát vaø naïp laïi töø ñaâu. Ñeå khaéc phuïc nhöôïc ñieåm naøy, ngöôøi ta cho ra ñôøi EEPROM. EEPROM xoùa vaø naïp raát nhanh vaø coù khaû naêng naïp töø rieâng leû. ÖÙng duïng cuûa boä nhôù ROM: - Chuyeån ñoåi maõ: khi cho vaøo ñaàu vaøo moät töø maõ naøo ñoù töø ñaàu ra boä nhôù ROM seõ laø 1 töø döôùi daïng maõ khaùc. - Chöùa caùc leänh ñieàu khieån cho caùc thieát bò laøm vieäc Cx khôûi ñoäng maùy. - Chöùa döõ lieäu maø maùy thöôøng caàn duøng. D : MAÏCH DAO ÑOÄNG Maïch dao ñoäng laø caùc maïnh taïo ra tín hieäu ngoõ ra maø khoâng coù tín hieäu ngoõ vaøo. Caùc maïch dao ñoäng coù theå taïp ra xung, soùng sin, soùng vuoâng, soùng chöõ nhaät hay soùng raêng cöa. Caùc maïch dao ñoäng hoaït ñoäng döïa treân nguyeân lyù cuûa phaûn hoài döông. Tín hieäu ngoõ ra seõ ñöôïc phaûn hoài veà ngoõ vaøo, ñöôïc taêng cöôøng vaø tieáp tuïc taïo tín hieäu ôû ngoõ ra. Maïch dao ñoäng taïo ra daïng soùng ngoõ ra maø chæ duøng nguoàn DC nhö moät tín hieäu ngoõ vaøo. Maïch dao ñoäng ñöôïc söû duïng roäng raõi trong caùc heä soá ñeå caùc maïch logic hoaït ñoäng ñoàng boä vôùi nhau. Neáu khoâng coù caùc maïch dao ñoäng taïo xung thì heä thoáng soá xem nhö teâ lieät. Maïch dao ñoäng cô baûn goàm 1 maïch KÑ vaø maïch phaûn hoài döông ñeå taïo leäch pha vaø gaây suy hao. Sô ñoà khoái1 maïch dao ñoäng Ñieàu kieän maïch dao ñoäng Arctg βAv = 00 βav = 1 Caùc daïng maïch dao ñoäng 1. Dao ñoäng dòch pha hay dao ñoäng RC Taàn soá dao ñoäng lyù töôûng cuûa maïch 1 Laø : f0 = ------------------- 2↑√ 6 RC 2. Dao ñoäng caàu Wien Phaûn hoài β β Vout Vôùi R1 vaø R2, C1, C2 taïo ra taàn soá dao ñoäng R3, R4, vaø maïch phaûn hoài. Vôùi R1 = R2 = R . R3 = 2R4 C1 = C2 = C f0 = f/2 λ RC 3. Maïch dao ñoäng Colpitts: 4. Maïch dao ñoäng Hartley: 5. Maïch dao ñoäng thaïch anh: Dao ñoäng thaïch anh laø maïch dao ñoäng coäng höôûng cô baûn. Tinh theå thaïch anh coù taàn soá dao ñoäng raát oån ñònh, noù thöôøng ñöôïc duøng trong kyõ thuaät phaùt nhaän thoâng tin ñöôïc duøng ôû nôi coù taàn soá dao ñoäng oån ñònh. Coù 2 taàn soá coäng höôûng: coäng höôûng song song vaø coäng höôûng noái tieáp. - Taàn soá coäng höôûng noái tieáp xaûy ra ôû taàn soá thaáp vaø coù toång trôû maïch raát nhoû. - Taàn soá coäng höôûng song song xaûy ra ôû taàn soá cao hôn vaø toång trôû raát lôùn. E : NGUOÀN CUNG CAÁP Trong kyõ thuaät soá, nguoàn cung caáp cho caùc IC hoaït ñoäng laø nguoàn 1 chieàu oån aùp ñeå ñaûm baûo cho IC hoaït ñoäng oån ñònh. Coù nhieàu daïng maïch oån aùp. OÅn aùp duøng diode zeners, duøng OPEM hay duøng vi maïch oån aùp. 1. MAÏCH OÅN DUØNG DIODE ZENER: a. Daïng maïch cô baûn: Maïch duøng diode Zener 02 ñeå oån ñònh aùp ngoõ ra. Öu ñieåm cuûa maïch laø reû tieàn, ñôn giaûn, deã thöïc hieän nhöng coù ñoä oån ñònh keùm vaø doøng nhoû, phuï thuoäc taûi. b. Daïng maïch coù duøng transitor: Daïng maïch naøy oån ñònh hôn maïch beân treân vaø cuõng ñeå thöïc hieän tuy nhieân, ñoä oån ñònh cuõng phuï thuoäc nhieàu vaøo söï oån ñònh cuûa Diode Zener vaø doøng aùp ra nhoû. II. MAÏCH OÅN AÙP DUØNG IC OÅN AÙP: Do coâng ngheä vì ñieän töû phaùt trieån ngaøy caøng maïnh neân caùc nhaø saûn xuaát ñaõ cho ra ñôøi haøng loaït caùc IC oån aùp chuyeân duøng coù ñoä oån ñònh cao cho pheùp thieát keá vaø thi coâng boä nguoàn deã daøng hôn. Caùc IC oån aùp naøy coøn coù caû caùc maïnh baûo veä quaù doøng, quaù aùp beân trong noù. Caùc maïch oån aùp duøng IC oån aùp thoâng duïng nhö 78xx, 79xx, LM 109, LM 209, LM307. Daïng maïch oån aùp cô baûn duøng IC oån aùp. CHÖÔNG 2 : THIEÁT KEÁ TÍNH TOAÙN A : GIÔÙI THIEÄU CAÙC LINH KIEÄN SÖÛ DUÏNG I. HEF 4040B: HEF 4040B laø IC ñeám nhò phaân 12 taàng noái tieáp. IC coù moät ngoõ vaøo xung clock (CK), moät ngoõ vaøo öu tieân Masterreset (MR) vaø 12 taàng ñeäm ngoõ ra. Boä ñeám hoaït ñoäng ôû möùc thaáp cuûa xung Ck töùc khi xung Ck töø möùc cao xuoáng thaáp seõ taùc ñoäng ñeán boä ñeám. Moãi taàng ñeám laø 1 FF tónh hoaït ñoäng theo kieåu trigger hoaït ñoäng trigger seõ laøm giaûm sai soá maïch vaø giaûm thôøi gian treã. II. HEF 4060B: IC HEF 4060B laø IC ñeám chia vaø dao ñoäng nhò phaân 14 taàng vôùi 3 chaân cuûa boä dao ñoäng (Rs, RTC, CTC), 10 taàng ñeäm ngoõ ra (03 - 09 vaø 011 ñeán 013) vaø moät ngoõ vaøo öu tieân Master Reset (MR) caáu hình boä dao ñoäng cho pheùp thieát keá caû dao ñoäng RC laån dao ñoäng thaïch anh. Boä dao ñoäng coù theå ñöôïc thay theá baèng moät xung ñoàng hoà beân ngoaøi taïi ngoõ ra RC. Boä ñeám hoaït ñoäng ôû möùc thaáp cuûa xung CK vaø RS. Möùc cao cuûa MR reset boä ñeám baát chaáp traïng thaùi ngoõ vaøo hoaït ñoäng schmitt - trigger seõ laøm cho maïch giaûm sai soá vaø thôøi gian treã. MR : Master Reset RTC : Chaân dao ñoäng CK : Chaân noái vôùi tuï beân ngoaøi RS : Chaân vaøo HEF 4060B VDD O9 O8 O7 MR RS RTC C O11 O12 O13 O5 O4 O6 O3 VSS 16 15 14 13 12 11 10 9 1 2 3 4 5 6 7 8 HEF4040 VDD O10 O9 O7 O8 MR CK\ O0 O11 O5 O4 O6 O3 O2 O1 VSS 16 15 14 13 12 11 10 9 1 2 3 4 5 6 7 8 O0 ..O9 ,O11..O13 :Caùc ngoõ ra III. HEF 4556B: IC HEF 4556B laø IC coù 2 boä giaûi maõ/phaân keânh. Moãi boä giaûi maõ/phaân keânh coù 2 ngoõ vaøo ñòa chæ (Ao. A1), moät ngoõ vaøo cho pheùp (E) hoaït ñoäng ôû möùc thaáy vaø 4 ngoõ ra töông hoã loaïi tröø hoaït ñoäng ôû möùc cao (0o - 03). Khi söû duïng boä giaûi maõ chaân E ôû möùc cao seõ laøm cho 0o - 03 ôû möùc thaáp. Khi söû duïng boä phaân keânh ngoõ ra thích hôïp ñöôïc choïn bôûi döõ lieäu töø A0 vaø A1 vôùi E laø döõ lieäu ngoõ vaøo. Caùc ngoõ ra khoâng ñöôïc choïn thì ôû möùc thaáp, cao. Sô ñoà chaân Baûng traïng thaùi VAØO RA E A0 A1 00 01 02 03 L L L H H H H L H L H H H H L L H H H H H L H H H H H H H X X H H H H IV. IC 74LS573: IC 74LS573 laø IC chöùa 8 maïch choát hay 8 FF-D vôùi 8 ngoõ ra 3 traïng thaùi caùc FF seõ thay ñoåi traïng thaùi baát ñoàng boä khi chaân cho pheùp choái (C) ôû möùc cao, khi C ôû möùc thaáp, döõ lieäu tröôùc ñoù seõ ñöôïc choát. Döõ lieäu seõ xuaát hieän treân bus khi chaân cho pheùp ngoõ ra (OC\) ôû möùc thaáp. Khi OC\ ôû möùc cao, bus ngoõ ra ôû traïng thaùi toång trôû cao. Trong maïch cuûa IC coù hieän töôïng treã ôû chaân cho pheùp choát vaø chaân ñöa xung clock ôû ngoõ vaøo ñeå caûi thieän vieäc loaïi tröø nhieãu. Caùc diode ôû ñaàu noái ngoõ vaøo giôùi haïn toác ñoä cao aûnh höôûng ñeán ñaàu cuoái. Sô ñoà chaân: HEF 4556 VDD EB\ A0B A1B O0B\ O1B\ O2B\ O3B\ EA\ A0A A1A O0A\O1A\O2A\O3A\ VSS 16 15 14 13 12 11 10 9 1 2 3 4 5 6 7 8 V. IC HEF4047B: IC HEF 4047B goàm 1 boä ña haøi baát oån vôùi kyõ thuaät logic tích hôïp ñöôïc cho pheùp hoaït ñoäng bôûi caïnh döông hoaëc aâm trigger, dao ñoäng ña haøi ñôn oån vôùi trigger. IC naøy coù caùc ngoõ vaøo + TRIGGER - TRIGGER ASTABLE, ASTABLE, RETRIGGER vaø MR, caùc ngoõ ra ñeäm: 0, 0\ vaø Outpit Oscillator (O.O). Trong taát caû caùc hình thöùc hoaït ñoäng cuûa IC, moät ñieän trôû beân ngoaøi ñöôïc noái giöõa Rtc vaø Rctc vaø moät tuï ñieän noái giöõa Ctc vaø Rctc Hoaït ñoäng baát oån ñöôïc cho pheùp khi ngoõ vaøo ASTABLE ôû möùc cao. Chu kyø cuûa xung vuoâng ôû ngoõ ra 0 vaø 0 do caùc thaønh phaàn R, C beân ngoaøi quyeát ñònh xung “thaät” ôû ngoõ vaøo ASTABLE vaø xung “buø” ôû ngoõ vaøo ASTABLE cho pheùp maïch ñöôïc söû duïng nhö 1 coång ña haøi chu kyø ôû ngoõ ra dao ñoäng baèng 1/2 chu kyø ngoõ ra 0 khi hoaït ñoäng baát oån. Khi hoaït ñoäng ôû cheá ñoä ñôn oån, xung kích döông ñöôïc ñöa ñeán ngoõ vaøo TRIGGER vaø ngoõ vaøo döông ñöôïc ñöa ñeán ngoõ vaøo TRIGGER vaø ngoõ vaøo TRIGGER ôû möùc thaáp hoaëc xung kích aâm ñöôïc ñöa ñeán - TRIGGER vaø ngoõ vaøo + TRIGGER ôû möùc cao. Boä ña haøi coøn coù theå retrigger (chæ vôùi caïnh leân) baèng xung chung cho caû RETRIGGER vaø + TRIGGER. Sô ñoà chaân Baûng chöùc naêng 74LS573 VCC 1O 2O 3O 4O 5O 6O 7O 8O C OC\ 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7D 8D GND 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 HEF 4047B VDD O.O Retrig O\ O MR + Trigger CTC RTC RCTC As As\ -TriggerVSS 14 13 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7 Chöùc naêng Caùc chaân noái vôùi Xung ngoû ra Chu kyø xung ngoõ ra hoaëc VDD VSS Xung ngoõ vaøo ñoä roäng xung Ña haøi baát oån 10,11 Dao ñoäng töï do 4,5,6,14 7,8,9,12 / 10,11,13 tA=1,4RTCT Coång thaät A,6,14 7,8,9,12 5 10,11,13 13 Coång buø 6,14 5,7,8,11 4 10,11,13 tA=2,2 RTCT Ña haøi ñôn oån Trigger caïnh döông 4,14 5,6,7,9,12 8 10,11 10,11 Trigger caïnh aâm 4,8,14 5,7,9,12 6 10,11 tm= 2,78RtCt Retrigger 4,14 5,7,9,12 8,12 10,11 Ñeám xuoáng beân ngoaøi 14 5,6,7,8,9,12 / 10,11 VI . 4082B: HEF 4082B goàm 2 coång AND 4 ngoõ vaøo döông. Ngoõ ra ñeäm nhaèm giaûm nhieãu ôû möùc thaáp nhaát Sô ñoà chaân VII. IC 74LS157: IC 74LS157 goàm boä chuyeån maïch 2 ngoõ vaøo toác ñoä cao. 4 bít döõ lieäu töø 2 nguoàn coù theå ñöôïc löïa choïn baèng caùch söû duïng ngoõ select vaø Enable chung, 4 ngoõ ra ñeäm xuaát döõ lieäu ñaõ ñöôïc löïa choïn. Sô ñoà chaân HEF 4082B VDD O2 I8 I7 I6 I5 NC O1 I1 I2 I3 I4 NC VSS 14 13 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7 Baûng traïng thaùi E S I0 I1 0 H X X X L L H X L L L H X H H L L L X L L L H X H VIII. EPROM 2732 A: 2732A goàm 12 ngoõ vaøo ñòa chæ, 8 ngoõ vaøo/ra döõ lieäu. Caùc chaân ñieàu khieån OE/VPP vaø CE\. CE\ cho pheùp EPROM hoaït ñoäng khi noù ôû möùc thaáp. OE/Vpp ôû möùc thaáp seõ pheùp xuaát döõ lieäu vaø ôû möùc cao khi naïp trình. Sô ñoà chaân Baûng traïng thaùi Mode OE OE/Vpp Outprot Read/ Program Verfy VIL VIL Dout Output Disable VIL VIH High Z Standby VIH X High Z Program VIL VPP Din Program Inhibit VIH VPP High Z 74LS157 VCC Strobe 4A 4B 4O 3A 3B 3O Select 1A 1B 1O 2A 2B 2O GND 16 15 14 13 12 11 10 9 1 2 3 4 5 6 7 8 2732A VCC A8 A9 A11OE\VPPA10 CE\ O7 O6 O5 O4 O3 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 O0 O1 O2 GND 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 IX. SRAM 2147H: SRAM 2147H laø Ram tónh 4096 bit ñöôïc toå chöùc goàm 4096 bit nhôø 1 bit duøng kyõ thuaät HMOS. 2147H coù 18 chaân, coù 12 ñöôøng ñòa chæ, coù ngoõ vaøo vaø ra döõ lieäu khaùc nhau. Hai chaân ñieàu khieån CS vaø WE ñeàu hoaït ñoäng ôû möùc thaáp khi CS ôû möùc thaáp, seõ cho pheùp 2147H hoaït ñoäng. WE khi ôû möùc cao seõ cho pheùp xuaát döõ lieäu töø boä nhôù ra vaø khi WE ôû möùc thaáp seõ cho pheùp ñoïc döõ lieäu vaøo boä nhôù. Sô ñoà chaân Baûng traïng thaùi CS\ WE\ Mode Output Power H X Not selected High Z Standby L L Write High Z Active L H Read Dout Active X. NE 555: IC NE 555 laø thieát bò taïo thôøi gian trì hoaõn vaø dao ñoäng chính xaùc coù ñoä oån ñònh cao. IC coù caùc ngoõ vaøo trigger vaø Reset. Thôøi gian toàn taïi cuûa xung khi hoaït ñoäng ôû cheá ñoä trì hoaõn ñöôïc ñieàu khieån bôûi moät ñieän trôû vaø 1 tuï ñieän beân ngoaøi. ÔÛ cheá ñoä baát oån. IC seõ hoaït ñoäng nhö moät dao ñoäng. Taàn soá dao ñoäng vaø ñoä roäng xung ñöôïc ñieàu khieån chính xaùc bôûi ñieän trôû vaø tuï ñieän beân ngoaøi. Maïch coù theå ñöôïc trigger vaø reset ôû caïnh xuoáng cuûa daïng soùng vaø ngoõ ra coù theå ñaït ñeán 200mA. Sô ñoà chaân NE 555 VCC Dis Thes Control GND Trig Out Reset 8 7 6 5 1 2 3 4 2147H VCC A6 A7 A8 A9 A10 A11 Din CS\ A0 A1 A2 A3 A4 A5 Dout WE\ GND 18 17 16 15 14 13 12 11 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 XI. HEF4017B: HEF4017B laø moät IC ñeám thaäp phaân hoaït ñoäng vôùi caû caïnh leân vaø xuoáng cuûa xung ñeám Ck , CPo laø ngoõ vaøo cuûa Ck taùc ñoäng caïnh leân vaø CP1\ laø ngoõ vaøo cuûa Ck taùc ñoäng caïnh xuoáng. Caùc ngoõ ra O0 - O9 laàn löôït leân möùc 1 sau moãi xung ñeám Ck. Ngoõ ra O5-9\ ôû möùc cao khi caùc ngoõ ra O0 ..O4 ôû möùc cao O5..O9 ôû möùc thaáp. Sô ñoå chaân Baûng traïng thaùi MR CP0 CP1 Active H X X O0= O5-9\= H O1- O9 = L L H ↓ Counter Advances L L L Counter Advance L ↑ X No change L X H No change L H ↑ No change L ↓ L No change HEF 4017 VDD MR CP0 CP1\ O5.9\ O9 O4 O8 O5 O1 O0 O2 O6 O7 O3 VSS 16 15 14 13 12 11 10 9 1 2 3 4 5 6 7 8 B. SÔ ÑOÀ KHOÁI Nhieäm vuï caùc khoái I. KHOÁI TAÏO XUNG CHUAÅN: Khoái taïo xung chuaån laø khoái coù nhieäm vuï taïo ra caùc xung chuaån cho maïch giaûi maû ñòa chæ, cho maïch ñieàu chænh giôø, ñieàu chænh thôøi ñieåm baùo chuoâng. Khoái taïo xung chuaån ñöôïc xem laø khoái quan troïng maïch soá, neáu khoâng coù khoái naøy, maïch soá khoâng theå hoaït ñoäng ñoàng boä ñöôïc. II. KHOÁI GIAÛI MAÕ ÑÒA CHÆ : Khoái giaûi maõ ñòa chæ nhaän xung kích töø khoái taïo xung chuaån ñeå ñeám giaûi maõ ñòa chæ boä nhôù. Khoái naøy bao goàm giaûi maõ ñòa chæ EPROM ñeå hoaït ñoäng nhö ñoàng hoà soá, vaø giaûi maõ ñòa chæ RAM ñeå caøi ñaët chöông trình baùo giôø. III. KHOÁI ÑEÄM: Khoái ñeäm coù nhieäm vuï choát vaø thuùc döõ lieäu ñeäm töø boä nhôù ra khoái hieån thò khoái ñeäm coøn coù nhieäm vuï naâng doøng ñeå ñaûm baûo ñuû doøng caáp cho khoái hieån thò khoái ñeäm chæ cho pheùp döõ lieäu xuaát laàn löôït töø boä nhôù ra töøng LED. IV. BOÄ NHÔÙ: Boä nhôù ñöôïc söû duïng laø 1 EPROM duøng ñeå löu tröõ döõ lieäu ñaõ ñöôïc naïp töø tröôùc. Khi ñöôïc kích thích EPROM seõ xuaát döõ lieäu taïi caùc oâ nhôù ñaõ ñöôïc xaùc ñònh ñòa chæ bôûi khoái giaûi maõ. Döõ lieäu ñöôïc naïp phaûi xaùc ñònh sao cho khi xuaát ra khoái hieån thò phaûi ñöôïc xem nhö moät ñoàng hoà soá. KHOÁI HIEÅN THÒ KHOÁI ÑEÄM BOÄ NHÔÙ KHOÁI ÑIEÀU CHÆNH KHOÁI BAÙO CHUOÂNG KHOÁI GIAÛI MAÕ ÑÒA CHÆ KHOÁI TAÏO XUNG CHUAÅN KHOÁI NGUOÀN V. KHOÁI BAÙO CHUOÂNG: Khoái naùo chuoâng laø khoái thöïc hieän moät phaàn chuû yeáu chöùc naêng cuûa ñeà taøi khoái naøy coù nhieäm vuï phaûi baùo chuoâng vaøo nhöõng thôøi ñieåm caàn thieát theo yeâu caàu ngöôøi söû duïng. VI. KHOÁI ÑIEÀU CHÆNH: Khoái ñieàu chænh coù nhieäm vuï ñieàu chænh laïi giôø cuûa ñoàng hoà soá theo yeâu caàu chænh laïi ñòa chæ cuûa khoái giaûi maõ ñòa chæ ñeå döõ lieäu töø boä nhôù xuaát ra ñuùng vôùi giôø cuûa thôøi ñieåm luùc ñieàu chænh. VII. KHOÁI NGUOÀN: Khoái nguoàn laø khoái raát quan troïng trong caùc maïch ñieän noùi chung. Khoái nguoàn ñaûm baûo duy trì hoaït ñoäng cuûa toaøn maïch khoâng coù khoái nguoàn, maïch khoâng hoaït ñoäng ñöôïc. Khoái nguoàn trong ñeà taøi, yeâu caàu laø nguoàn 5VDC cung caáp cho caùc IC vaø 12V cho caùc transistor trong maïch baùo chuoâng. VIII. KHOÁI HIEÅN THÒ : Khoái naøy thöïc hieän chöùc naêng hieån thò döõ lieäu xuaát töø boä nhôù, khoái naøy xem nhö “maøn hình” cuûa ñoàng hoà soá. C. THIEÁT KEÁ I. KHOÁI TAÏO XUNG CHUAÅN: Khoái taïo xung chuaån laø khoái coù nhieäm vuï giuùp cho maïch soá hoaït ñoäng ñoàng boä, khoâng coù khoái naøy, maïch xem nhö teâ lieät. Khoái taïo xung chuaån coù theå ñöôïc thieát keá keå töø caùc linh kieän rôøi, vi maïch 555 hoaëc thaïch anh. Do yeâu caàu ñeà taøi yeâu caàu ñoä chính xaùc cao neân ngöôøi thieát keá ñaõ choïn vaø söû duïng thaïch anh laáy töø ñoàng hoà treo töôøng Gimiko coù taàn soá dao ñoäng 32768Hz. Thaïch anh naøy ñöôïc maéc vaøo IC 4060 vaø HEF 4040 B ñeå chia taàn taïo caùc xung coù taàn soá thaáp hôn. Sô ñoà maïch: IC HEF 4060B seõ chia taàn soá dao ñoäng cuûa thaïch anh töø 32.768Hz ñeán 2Hz ôû ngoõ ra taàng Flip-Flop cuoái cuøng (O13). Nhö vaäy IC HEF 4060B seõ thöïc hieän toaøn boä chu kyø hoaït ñoäng (qua 14 taàng Flip - Flop). Do ñoù chaân MR (Master Reset phaûi ñöôïc ñaët ôû möùc thaáp xung ôû. Hai ngoõ ra O3 vaø O4 (coù taàn soá khaù cao) seõ ñöôïc ñöa ñeán khoái ñeäm ñeå choïn IC ñeäm cuaát döõ lieäu ñoàng thôøi ñöa ñeán EPROM ñeå queùt ñòa chæ cho EPROM. Xung 2Hz ôû ngoõ ra cuûa FF cuoái cuøng (O13) ñöôïc ñöa ñeán (laøm xung clock) IC HEF 4040B. Khi HEF 4060B thöïc hieän xong moät chu kyø ñeám, töï reset thì chaân O13töø möùc cao chuyeån sang möùc thaáp seõ taùv ñoäng vaøo chaân Ck (chaân 10) cuûa HEF 4040B kích cho IC naøy hoaït ñoäng HEF 4040 coù nhieäm vuï taïo ra xung 1 phuùt ñeå caáp cho khoái giaûi maõ ñòa chæ vaø xung 1s (1Hz) ñeå nhaáp nhaùy baùo giaây cho ñoàng hoà. Nhö vaäy, xung 1s seõ ñöôïc laáy töø chaân O0 (chaân 9) vaø HEF 4040B seõ chia 120 laàn taàn soá xung clock 2Hz ñeå taïo xung 1 phuùt. Do ñoù haøm reset cuûa IC naøy laø 06050403020100 = 1111000. Xung 1 phuùt seõ ñöôïc laáy töø ngoõ ra 06 (chaân 4) cuûa IC naøy . II. KHOÁI GIAÛI MAÕ ÑÒA CHÆ : Khoái giaûi maõ ñòa chæ laø khoái coù nhieäm vuï xaùc ñònh ñòa chæ cuûa EPROM ñeå xuaát döõ lieäu. Do yeâu caàu ñeà taøi, ñoàng hoà soá sau moãi phuùt seõ xuaát hieän: Do ñoù xung kích, cho IC ñeám thay ñoåi döõ lieäu giaûi maõ ñòa chæ laø xung 1 phuùt, xung naûy nhaän töø ngoõ ra cuûa khoái taïo xung quanh chuaån . Ñoàng hoà seõ hoaït ñoäng 12 giôø, do ñoù IC ñeám giaûi maõ ñòa chæ seõ phaûi ñeám ñeå xaùc ñònh 12x60=720 laàn thay ñoåi döõ lieäu xuaát. IC seõ ñeám töø O .. 719. IC ñeám giaûi maõ laø HEF 4040BI haøm Reset cho IC giaûi maõ naøy seõ laø : 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 = 1110100000. Caùc ngoõ ra töø 00 - 09 seõ ñöôïc ñeán ngoõ vaøo ñòa chæ cuûa EPROM. III. BOÄ NHÔÙ: Boä nhôù laø thieát bò löu tröõ chöông trình hoaït ñoäng cho toaøn maïch neân ta phaûi xaùc ñònh roõ yeâu caàu ñeà taøi ñöa ra ñeå vieát chöông trình, dòch sang maõ maùy vaø naïp cho boä nhôù EPROM. Yeâu caàu ñeà taøi laø hieån thò giôø nhö moät ñoàng hoà soá vaø baùo giôø. Do ñoù, ta caàn xaùc ñònh dung caàn thieát ñeå choïn loaïi EPROM phuø hôïp. Maïch seõ laøm vieäc vôùi chu kyø 12 giôø töông öùng 720 phuùt. Yeâu caàu maïch laø moãi phuùt seõ thay ñoåi döõ lieäu hieån thò do ñoù döõ lieäu phaûi thay ñoåi 720 laàn. Nhöng do EPROM chæ xuaát döõ lieäu laàn löôït cho töøng LED hieån thò maø ta seõ coù 4 LED ñeå hieån thò giôø, phuùt neân EPROM phaûi queùt lieân tuïc döõ lieäu cho 4 LED trong 1 phuùt. Nhö vaäy EPROM phaûi coù 720 x 4 = 2880 ñòa chæ. Hay dung löôïng cuûa EPROM laø 2880 byte = 2,8 Kbyte. Treân thò tröôøng chæ coù caùc EPROM kbyte 4 kbyte, 8 kbyte ... Do ñoù ta choïn loaïi EPROM 4kbyte = 4076 Byte laø phuø hôïp nhaát. EPROM naøy coù maõ hieäu laø 2732. EPROM coù 12 ngoõ vaøo ñòa chæ töông öùng 4096 ñòa chæ. Caùc chaân A0A1 cuûa ngoõ vaøo ñòa chæ seõ ñöôïc nôùi vôùi caùc xung taàn soá cao ñeå queùt laàn löôït 4 LED coøn caùc ngoõ vaøo ñòa chæ töø A2-A11 seõ ñöôïc noái vôùi caùc ngoõ ra O0 - O9 cuûa IC giaûi maõ ñòa chæ HEF 4040B. Chöông trình naïp cho EPROM döôùi daïng maõ hexa: 000H 3FH 3FH 07H 00H 06H 3FH 07H 00H 5BH 3FH 07H 00H 4FH 3FH 07H 00H 010H 66H 3FH 07H 00H 6DH 3FH 07H 00H 7DH 3FH 07H 00H 07H 3FH 07H 00H 020H 7FH 3FH 07H 00H 6FH 3FH 07H 00H 3FH 06H 07H 00H 06H 06H 07H 00H 030H 5BH 06H 07H 00H 4FH 06H 07H 00H 66H 06H 07H 00H 6DH 06H 07H 00H 040H 7DH 06H 07H 00H 07H 06H 07H 00H 7FH 06H 07H 00H 6FH 06H 07H 00H 050H 3FH 5BH 07H 00H 06H 5BH 07H 00H 5BH 5BH 07H 00H 4FH 5BH 07H 00H 060H 66H 5BH 07H 00H 6DH 5BH 07H 00H 7DH 5BH 07H 00H 07H 5BH 07H 00H 070H 7FH 5BH 07H 00H 6FH 5BH 07H 00H 3FH 4FH 07H 00H 06H 4FH 07H 00H 080H 5BH 4FH 07H 00H 4FH 4FH 07H 00H 66H 4FH 07H 00H 6DH 4FH 07H 00H 090H 7DH 4FH 07H 00H 07H 4FH 07H 00H 7FH 4FH 07H 00H 6FH 4FH 07H 00H 0A0H 3FH 66H 07H 00H 06H 66H 07H 00H 5BH 66H 07H 00H 4FH 66H 07H 00H 0B0H 66H 66H 07H 00H 6DH 66H 07H 00H 7DH 66H 07H 00H 07H 66H 07H 00H 0C0H 7FH 66H 07H 00H 6FH 66H 07H 00H 3FH 6DH 07H 00H 06H 6DH 07H 00H 0D0H 5BH 6DH 07H 00H 4FH 6DH 07H 00H 66H 6DH 07H 00H 6DH 6DH 07H 00H 0E0H 7DH 6DH 07H 00H 07H 6DH 07H 00H 7FH 6DH 07H 00H 6FH 6DH 07H 00H 0F0H 3FH 3FH 7FH 00H 06H 3FH 7FH 00H 5BH 3FH 7FH 00H 4FH 3FH 7FH 00H 100H 66H 3FH 7FH 00H 6DH 3FH 7FH 00H 7DH 3FH 7FH 00H 07H 3FH 7FH 00H 110H 7FH 3FH 7FH 00H 6FH 3FH 7FH 00H 3FH 06H 7FH 00H 06H 06H 7FH 00H 120H 5BH 06H 7FH 00H 4FH 06H 7FH 00H 66H 06H 7FH 00H 6DH 06H 7FH 00H 130H 7DH 06H 7FH 00H 07H 06H 7FH 00H 7FH 06H 7FH 00H 6FH 06H 7FH 00H 140H 3FH 5BH 7FH 00H 06H 5BH 7FH 00H 5BH 5BH 7FH 00H 4FH 5BH 7FH 00H 150H 66H 5BH 7FH 00H 6DH 5BH 7FH 00H 6DH 5BH 7FH 00H 7DH 5BH 7FH 00H 160H 7FH 5BH 7FH 00H 6FH 5BH 7FH 00H 3FH 4FH 7FH 00H 06H 4FH 7FH 00H 170H 5BH 4FH 7FH 00H 4FH 4FH 7FH 00H 66H 4FH 7FH 00H 6DH 4FH 7FH 00H 180H 7DH 4FH 7FH 00H 07H 4FH 7FH 00H 7FH 4FH 7FH 00H 6FH 4FH 7FH 00H 190H 3FH 66H 7FH 00H O6H 66H 7FH 00H 5BH 66H 7FH 00H 4FH 66H 7FH 00H 1A0H 66H 66H 7FH 00H 6DH 66H 7FH 00H 7DH 66H 7FH 00H 00H 66H 7FH 00H 1B0H 7FH 66H 7FH 00H 6FH 66H 7FH 00H 3FH 6DH 7FH 00H 06H 6DH 7FH 00H 1C0H 5BH 6DH 7FH 00H 4FH 6DH 7FH 00H 66H 6DH 7FH 00H 6DH 6DH 7FH 00H 1D0H 7DH 6DH 7FH 00H 07H 6DH 7FH 00H 7FH 6DH 7FH 00H 6FH 6DH 7FH 00H 1E0H 3FH 3FH 6FH 00H 06H 3FH 6FH 00H 5BH 3FH 6FH 00H 4FH 3FH 6FH 00H 1F0H 66H 3FH 6FH 00H 6DH 3FH 6FH 00H 7DH 3FH 6FH 00H 07H 3FH 6FH 00H 200H 7FH 3FH 6FH 00H 6FH 3FH 6FH 00H 3FH 06H 6FH 00H 06H 06H 6FH 00H 210H 5BH 06H 6FH 00H 4FH 06H 6FH 00H 66H 06H 6FH 00H 6DH 06H 6FH 00H 220H 7DH 06H 6FH 00H 07H 06H 6FH 00H 7FH 06H 6FH 00H 6FH 06H 6FH 00H 230H 3FH 5BH 6FH 00H 06H 5BH 6FH 00H 5BH 5BH 6FH 00H 4FH 5BH 6FH 00H 240H 66H 5BH 6FH 00H 6DH 5BH 6FH 00H 7DH 5BH 6FH 00H 07H 5BH 6FH 00H 250H 7FH 5BH 6FH 00H 6FH 5BH 6FH 00H 3FH 4FH 6FH 00H 06H 4FH 6FH 00H 260H 5BH 4FH 6FH 00H 4FH 4FH 6FH 00H 66H 4FH 6FH 00H 6DH 4FH 6FH 00H 270H 7DH 4FH 6FH 00H 07H 4FH 6FH 00H 7FH 4FH 6FH 00H 6FH 4FH 6FH 00H 280H 3FH 66H 6FH 00H 06H 66H 6FH 00H 5BH 66H 6FH 00H 4FH 66H 6FH 00H 290H 66H 66H 6FH 00H 6DH 66H 6FH 00H 7DH 66H 6FH 00H 07H 66H 6FH 00H 2A0H 7FH 66H 6FH 00H 6FH 66H 6FH 00H 3FH 6DH 6FH 00H 06H 6DH 6FH 00H 2B0H 5BH 6DH 6FH 00H 4FH 6DH 6FH 00H 66H 6DH 6FH 00H 6DH 6DH 6FH 00H 2C0H 7DH 6DH 6FH 00H 07H 6DH 6FH 00H 7FH 6DH 6FH 00H 6FH 6DH 6FH 00H 2D0H 3FH 3FH 3FH 06H 06H 3FH 3FH 06H 5BH 3FH 3FH 06H 4FH 3FH 3FH 06H 2E0H 66H 3FH 3FH 06H 6DH 3FH 3FH 06H 7DH 3FH 3FH 06H 07H 3FH 3FH 06H 2F0H 7FH 3FH 3FH 06H 6FH 3FH 3FH 06H 3FH 06H 3FH 06H 06H 06H 3FH 06H 300H 5BH 06H 3FH 06H 4FH 06H 3FH 06H 66H 06H 3FH 06H 6DH 06H 3FH 06H 310H 7DH 06H 3FH 06H 07H 06H 3FH 06H 7FH 06H 3FH 06H 6FH 06H 3FH 06H 320H 3FH 5BH 3FH 06H 06H 5BH 3FH 06H 5BH 5BH 3FH 06H 4FH 5BH 3FH 06H 330H 66H 5BH 3FH 06H 6DH 5BH 3FH 06H 7DH 5BH 3FH 06H 07H 5BH 3FH 06H 340H 7FH 5BH 3FH 06H 6FH 5BH 3FH 06H 3FH 4FH 3FH 06H 06H 4FH 3FH 06H 350H 5BH 4FH 3FH 06H 4FH 4FH 3FH 06H 66H 4FH 3FH 06H 6DH 4FH 3FH 06H 360H 7DH 4FH 3FH 06H 07H 4FH 3FH 06H 7FH 4FH 3FH 06H 6FH 4FH 3FH 06H 370H 3FH 66H 3FH 06H 06H 66H 3FH 06H 5BH 66H 3FH 06H 4FH 66H 3FH 06H 380H 66H 66H 3FH 06H 6DH 66H 3FH 06H 7DH 66H 3FH 06H 07H 66H 3FH 06H 390H 7FH 66H 3FH 06H 6FH 66H 3FH 06H 3FH 6DH 3FH 06H 06H 6DH 3FH 06H 3A0H 5BH 6DH 3FH 06H 4FH 6DH 3FH 06H 66H 6DH 3FH 06H 6DH 6DH 3FH 06H 3B0H 7DH 6DH 3FH 06H 07H 6DH 3FH 06H 7FH 6DH 3FH 06H 6FH 6DH 3FH 06H 3C0H 3FH 3FH 06H 06H 06H 3FH 06H 06H 5BH 3FH 06H 06H 4FH 3FH 06H 06H 3D0H 66H 3FH 06H 06H 6DH 3FH 06H 06H 7DH 3FH 06H 06H 07H 3FH 06H 06H 3E0H 7FH 3FH 06H 06H 6FH 3FH 06H 06H 3FH 06H 06H 06H 06H 06H 06H 06H 3F0H 5BH 06H 06H 06H 4FH 06H 06H 06H 66H 06H 06H 06H 6DH 06H 06H 06H 400H 7DH 06H 06H 06H 07H 06H 06H 06H 7FH 06H 06H 06H 6FH 06H 06H 06H 410H 3FH 5BH 06H 06H 06H 5BH 06H 06H 5BH 5BH 06H 06H 4FH 5BH 06H 06H 420H 66H 5BH 06H 06H 6DH 5BH 06H 06H 7DH 5BH 06H 06H 07H 5BH 06H 06H 430H 7FH 5BH 06H 06H 6FH 5BH 06H 06H 3FH 4FH 06H 06H 06H 4FH 06H 06H 440H 5BH 4FH 06H 06H 4FH 4FH 06H 06H 66H 4FH 06H 06H 6DH 4FH 06H 06H 450H 7DH 4FH 06H 06H 07H 4FH 06H 06H 7FH 4FH 06H 06H 6FH 4FH 06H 06H 460H 3FH 66H 06H 06H 06H 66H 06H 06H 5BH 66H 06H 06H 4FH 66H 06H 06H 470H 66H 66H 06H 06H 6DH 66H 06H 06H 7DH 66H 06H 06H 07H 66H 06H 06H 480H 7FH 66H 06H 06H 6FH 66H 06H 06H 3FH 6DH 06H 06H 06H 6DH 06H 06H 490H 5BH 6DH 06H 06H 4FH 6DH 06H 06H 66H 6DH 06H 06H 6DH 6DH 06H 06H 4A0H 7DH 6DH 06H 06H 07H 6DH 06H 06H 7FH 6DH 06H 06H 6FH 6DH 06H 06H 4B0H 3FH 3FH 5BH 06H 06H 3FH 5BH 06H 5BH 3FH 5BH 06H 4FH 3FH 5BH 06H 4C0H 66H 3FH 5BH 06H 6DH 3FH 5BH 06H 7DH 3FH 5BH 06H 07H 3FH 5BH 06H 4D0H 7FH 3FH 5BH 06H 6FH 3FH 5BH 06H 3FH 06H 5BH 06H 06H 06H 5BH 06H 4E0H 5BH 06H 5BH 06H 4FH 06H 5BH 06H 66H 06H 5BH 06H 6DH 06H 5BH 06H 4F0H 7DH 06H 5BH 06H 07H 06H 5BH 06H 7FH 06H 5BH 06H 6FH 06H 5BH 06H 500H 3FH 5BH 5BH 06H 06H 5BH 5BH 06H 5BH 5BH 5BH 06H 4FH 5BH 5BH 06H 510H 66H 5BH 5BH 06H 6DH 5BH 5BH 06H 7DH 5BH 5BH 06H 07H 5BH 5BH 06H 520H 7FH 5BH 5BH 06H 6FH 5BH 5BH 06H 3FH 4FH 5BH 06H 06H 4FH 5BH 06H 530H 5BH 4FH 5BH 06H 4FH 4FH 5BH 06H 66H 4FH 5BH 06H 6DH 4FH 5BH 06H 540H 7DH 4FH 5BH 06H 07H 4FH 5BH 06H 7FH 4FH 5BH 06H 6FH 4FH 5BH 06H 550H 3FH 66H 5BH 06H 06H 66H 5BH 06H 5BH 66H 5BH 06H 4FH 66H 5BH 06H 560H 66H 66H 5BH 06H 6DH 66H 5BH 06H 7DH 66H 5BH 06H 07H 66H 5BH 06H 570H 7FH 66H 5BH 06H 6FH 66H 5BH 06H 3FH 6DH 5BH 06H 06H 6DH 5BH 06H 580H 5BH 6DH 5BH 06H 4FH 6DH 5BH 06H 66H 6DH 5BH 06H 6DH 6DH 5BH 06H 590H 7DH 6DH 5BH 06H 07H 6DH 5BH 06H 7FH 6DH 5BH 06H 6FH 6DH 5BH 06H 5A0H 3FH 3FH 06H 00H 06H 3FH 06H 00H 5BH 3FH 06H 00H 4FH 3FH 06H 00H 5B0H 66H 3FH 06H 00H 6DH 3FH 06H 00H 7DH 3FH 06H 00H 07H 3FH 06H 00H 5C0H 7FH 3FH 06H 00H 6FH 3FH 06H 00H 3FH 06H 06H 00H 06H 06H 06H 00H 5D0H 5BH 06H 06H 00H 4FH 06H 06H 00H 66H 06H 06H 00H 6DH 06H 06H 00H 5E0H 7DH 06H 06H 00H 07H 06H 06H 00H 7FH 06H 06H 00H 6FH 06H 06H 00H 5F0H 3FH 5BH 06H 00H 06H 5BH 06H 00H 5BH 5BH 06H 00H 4FH 5BH 06H 00H 600H 66H 5BH 06H 00H 6DH 5BH 06H 00H 7DH 5BH 06H 00H 07H 5BH 06H 00H 610H 7FH 5BH 06H 00H 6FH 5BH 06H 00H 3FH 4FH 06H 00H 06H 4FH 06H 00H 620H 5BH 4FH 06H 00H 4FH 4FH 06H 00H 66H 4FH 06H 00H 6DH 4FH 06H 00H 630H 7DH 4FH 06H 00H 07H 4FH 06H 00H 7FH 4FH 06H 00H 6FH 4FH 06H 00H 640H 3FH 66H 06H 00H 06H 66H 06H 00H 5BH 66H 06H 00H 4FH 66H 06H 00H 650H 66H 66H 06H 00H 6DH 66H 06H 00H 7DH 66H 06H 00H 07H 66H 06H 00H 660H 7FH 66H 06H 00H 6FH 66H 06H 00H 3FH 6DH 06H 00H 06H 6DH 06H 00H 670H 5BH 6DH 06H 00H 4FH 6DH 06H 00H 66H 6DH 06H 00H 6DH 6DH 06H 00H 680H 7DH 6DH 06H 00H 07H 6DH 06H 00H 7FH 6DH 06H 00H 6FH 6DH 06H 00H 690H 3FH 3FH 5BH 00H 06H 3FH 5BH 00H 5BH 3FH 5BH 00H 4FH 3FH 5BH 00H 6A0H 66H 3FH 5BH 00H 6DH 3FH 5BH 00H 7DH 3FH 5BH 00H 07H 3FH 5BH 00H 6B0H 7FH 3FH 5BH 00H 6FH 3FH 5BH 00H 3FH 06H 5BH 00H 06H 06H 5BH 00H 6C0H 5BH 06H 5BH 00H 4FH 06H 5BH 00H 66H 06H 5BH 00H 6DH 06H 5BH 00H 6D0H 7DH 06H 5BH 00H 07H 06H 5BH 00H 7FH 06H 5BH 00H 6FH 06H 5BH 00H 6E0H 3FH 5BH 5BH 00H 06H 5BH 5BH 00H 5BH 5BH 5BH 00H 4FH 5BH 5BH 00H 6F0H 66H 5BH 5BH 00H 6DH 5BH 5BH 00H 7DH 5BH 5BH 00H 07H 5BH 5BH 00H 700H 7FH 5BH 5BH 00H 6FH 5BH 5BH 00H 3FH 4FH 5BH 00H 06H 4FH 5BH 00H 710H 5BH 4FH 5BH 00H 4FH 4FH 5BH 00H 66H 4FH 5BH 00H 6DH 4FH 5BH 00H 720H 7DH 4FH 5BH 00H 07H 4FH 5BH 00H 7FH 4FH 5BH 00H 6FH 4FH 5BH 00H 730H 3FH 66H 5BH 00H 06H 66H 5BH 00H 5BH 66H 5BH 00H 4FH 66H 5BH 00H 740H 66H 66H 5BH 00H 6DH 66H 5BH 00H 7DH 66H 5BH 00H 07H 66H 5BH 00H 750H 7FH 66H 5BH 00H 6FH 66H 5BH 00H 3FH 6DH 5BH 00H 06H 6DH 5BH 00H 760H 5BH 6DH 5BH 00H 4FH 6DH 5BH 00H 66H 6DH 5BH 00H 6DH 6DH 5BH 00H 770H 7DH 6DH 5BH 00H 07H 6DH 5BH 00H 7FH 6DH 5BH 00H 6FH 6DH 5BH 00H 780H 3FH 3FH 4FH 00H 06H 3FH 4FH 00H 5BH 3FH 4FH 00H 4FH 3FH 4FH 00H 790H 66H 3FH 4FH 00H 6DH 3FH 4FH 00H 7DH 3FH 4FH 00H 07H 3FH 4FH 00H 7A0H 7FH 3FH 4FH 00H 6FH 3FH 4FH 00H 3FH 06H 4FH 00H 06H 06H 4FH 00H 7B0H 5BH 06H 4FH 00H 4FH 06H 4FH 00H 66H 06H 4FH 00H 6DH 06H 4FH 00H 7C0H 7DH 06H 4FH 00H 07H 06H 4FH 00H 7FH 06H 4FH 00H 6FH 06H 4FH 00H 7D0H 3FH 5BH 4FH 00H 06H 5BH 4FH 00H 5BH 5BH 4FH 00H 4FH 5BH 4FH 00H 7E0H 66H 5BH 4FH 00H 6DH 5BH 4FH 00H 7DH 5BH 4FH 00H 07H 5BH 4FH 00H 7F0H 7FH 5BH 4FH 00H 6FH 5BH 4FH 00H 3FH 4FH 4FH 00H 06H 4FH 4FH 00H 800H 5BH 4FH 4FH 00H 4FH 4FH 4FH 00H 66H 4FH 4FH 00H 6DH 4FH 4FH 00H 810H 7DH 4FH 4FH 00H 07H 4FH 4FH 00H 7FH 4FH 4FH 00H 6FH 4FH 4FH 00H 820H 3FH 66H 4FH 00H 06H 66H 4FH 00H 5BH 66H 4FH 00H 4FH 66H 4FH 00H 830H 66H 66H 4FH 00H 6DH 66H 4FH 00H 7DH 66H 4FH 00H 07H 66H 4FH 00H 840H 7FH 66H 4FH 00H 6FH 66H 4FH 00H 3FH 6DH 4FH 00H 06H 6DH 4FH 00H 850H 5BH 6DH 4FH 00H 4FH 6DH 4FH 00H 66H 6DH 4FH 00H 6DH 6DH 4FH 00H 860H 7DH 6DH 4FH 00H 07H 6DH 4FH 00H 7FH 6DH 4FH 00H 6FH 6DH 4FH 00H 870H 3FH 3FH 66H 00H 06H 3FH 66H 00H 5BH 3FH 66H 00H 4FH 3FH 66H 00H 880H 66H 3FH 66H 00H 6DH 3FH 66H 00H 7DH 3FH 66H 00H 07H 3FH 66H 00H 890H 7FH 3FH 66H 00H 6FH 3FH 66H 00H 3FH 06H 66H 00H 06H 06H 66H 00H 8A0H 5BH 06H 66H 00H 4FH 06H 66H 00H 66H 06H 66H 00H 6DH 06H 66H 00H 8B0H 7DH 06H 66H 00H 07H 06H 66H 00H 7FH 06H 66H 00H 6FH 06H 66H 00H 8C0H 3FH 5BH 66H 00H 06H 5BH 66H 00H 5BH 5BH 66H 00H 4FH 5BH 66H 00H 8D0H 66H 5BH 66H 00H 6DH 5BH 66H 00H 7DH 5BH 66H 00H 07H 5BH 66H 00H 8E0H 7FH 5BH 66H 00H 6FH 5BH 66H 00H 3FH 4FH 66H 00H 06H 4FH 66H 00H 8F0H 5BH 4FH 66H 00H 4FH 4FH 66H 00H 66H 4FH 66H 00H 6DH 4FH 66H 00H 900H 7DH 4FH 66H 00H 07H 4FH 66H 00H 7FH 4FH 66H 00H 6FH 4FH 66H 00H 910H 3FH 66H 66H 00H 06H 66H 66H 00H 5BH 66H 66H 00H 4FH 66H 66H 00H 920H 66H 66H 66H 00H 6DH 66H 66H 00H 7DH 66H 66H 00H 07H 66H 66H 00H 930H 7FH 66H 66H 00H 6FH 66H 66H 00H 3FH 6DH 66H 00H 06H 6DH 66H 00H 940H 5BH 6DH 66H 00H 4FH 6DH 66H 00H 66H 6DH 66H 00H 6DH 6DH 66H 00H 950H 7DH 6DH 66H 00H 07H 6DH 66H 00H 7FH 6DH 66H 00H 6FH 6DH 66H 00H 960H 3FH 3FH 6DH 00H 06H 3FH 6DH 00H 5BH 3FH 6DH 00H 4FH 3FH 6DH 00H 970H 66H 3FH 6DH 00H 6DH 3FH 6DH 00H 7DH 3FH 6DH 00H 07H 3FH 6DH 00H 980H 7FH 3FH 6DH 00H 6FH 3FH 6DH 00H 3FH 06H 6DH 00H 06H 06H 6DH 00H 990H 5BH 06H 6DH 00H 4FH 06H 6DH 00H 66H 06H 6DH 00H 6DH 06H 6DH 00H 9A0H 7DH 06H 6DH 00H 07H 06H 6DH 00H 7FH 06H 6DH 00H 6FH 06H 6DH 00H 9B0H 3FH 5BH 6DH 00H 06H 5BH 6DH 00H 5BH 5BH 6DH 00H 4FH 5BH 6DH 00H 9C0H 66H 5BH 6DH 00H 6DH 5BH 6DH 00H 7DH 5BH 6DH 00H 07H 5BH 6DH 00H 9D0H 7FH 5BH 6DH 00H 6FH 5BH 6DH 00H 3FH 4FH 6DH 00H 06H 4FH 6DH 00H 9E0H 5BH 4FH 6DH 00H 4FH 4FH 6DH 00H 66H 4FH 6DH 00H 6DH 4FH 6DH 00H 9F0H 7DH 4FH 6DH 00H 07H 4FH 6DH 00H 7FH 4FH 6DH 00H 6FH 4FH 6DH 00H A00H 3FH 66H 6DH 00H 06H 66H 6DH 00H 5BH 66H 6DH 00H 4FH 66H 6DH 00H A10H 66H 66H 6DH 00H 6DH 66H 6DH 00H 7DH 66H 6DH 00H 07H 66H 6DH 00H A20H 7FH 66H 6DH 00H 6FH 66H 6DH 00H 3FH 6DH 6DH 00H 06H 6DH 6DH 00H A30H 5BH 6DH 6DH 00H 4FH 6DH 6DH 00H 66H 6DH 6DH 00H 6DH 6DH 6DH 00H A40H 7DH 6DH 6DH 00H 07H 6DH 6DH 00H 7FH 6DH 6DH 00H 6FH 6DH 6DH 00H A50H 3FH 3FH 7DH 00H 06H 3FH 7DH 00H 5BH 3FH 7DH 00H 4FH 3FH 7DH 00H A60H 66H 3FH 7DH 00H 6DH 3FH 7DH 00H 7DH 3FH 7DH 00H 07H 3FH 7DH 00H A70H 7FH 3FH 7DH 00H 6FH 3FH 7DH 00H 3FH 06H 7DH 00H 06H 06H 7DH 00H A80H 5BH 06H 7DH 00H 4FH 06H 7DH 00H 66H 06H 7DH 00H 6DH 06H 7DH 00H A90H 7DH 06H 7DH 00H 07H 06H 7DH 00H 7FH 06H 7DH 00H 6FH 06H 7DH 00H AA0H 3FH 5BH 7DH 00H 06H 5BH 7DH 00H 5BH 5BH 7DH 00H 4FH 5BH 7DH 00H AB0H 66H 5BH 7DH 00H 6DH 5BH 7DH 00H 7DH 5BH 7DH 00H 07H 5BH 7DH 00H AC0H 7FH 5BH 7DH 00H 6FH 5BH 7DH 00H 3FH 4FH 7DH 00H 06H 4FH 7DH 00H AD0H 5BH 4FH 7DH 00H 4FH 4FH 7DH 00H 66H 4FH 7DH 00H 6DH 4FH 7DH 00H AE0H 7DH 4FH 7DH 00H 07H 4FH 7DH 00H 7FH 4FH 7DH 00H 6FH 4FH 7DH 00H AF0H 3FH 66H 7DH 00H 06H 66H 7DH 00H 5BH 66H 7DH 00H 4FH 66H 7DH 00H B00H 66H 66H 7DH 00H 6DH 66H 7DH 00H 7DH 66H 7DH 00H 07H 66H 7DH 00H B10H 7FH 66H 7DH 00H 6FH 66H 7DH 00H 3FH 6DH 7DH 00H 06H 6DH 7DH 00H B20H 5BH 6DH 7DH 00H 4FH 6DH 7DH 00H 66H 6DH 7DH 00H 6DH 6DH 7DH 00H B30H 7DH 6DH 7DH 00H 07H 6DH 7DH 00H 7FH 6DH 7DH 00H 6FH 6DH 7DH 00H Baûng maõ caùc soá ñeå hieån thò LED7 ñoïan 0 : 3FH 6 : 7DH 1 : 06H 7 : 07H 2 : 5BH 8 : 7FH 3 : 4FH 9 : 6FH 4 : 66H Khoâng soá : 00H 5 : 6DH IV KHOÁI ÑEÄM: Veà cô baûn, döõ lieäu tröôùc khi xuaát töø boä nhôù ra phaûi duøng theâm maïch choát döõ lieäu nhaèm traùnh maát döõ lieäu nhaèm traùnh maát döõ lieäu khi ngoõ vaøo ñoät ngoät bò nhieãm. Do ñoù, ta duøng caùc IC ñeäm vaø choát keát noái giöõa boä nhôù vaø LED hieån thò. Do maïch coù 4 LED hieån thò neân ta duøng 4 IC ñeäm caùc ngoõ vaøo cuûa 4 IC ñeäm seõ keát noái vôùi caùc ngoõ ra cuûa EPROM vaø ngoõ ra IC ñeäm keát noái vôùi LED. Ngoaøi ra moãi IC ñeäm vaøo coù chaân cho pheùp xuaát döõ lieäu ñeå döõ lieäu töø EPROM ñöôïc xuaát laàn löôït cho töøng LED hieån thò. Ta choïn caùc IC ñeäm laø 74LS573. vieäc phaân keânh goàm 2 ngoõ vaøo ñeå löïa choïn 4 ngoõ ra. Ta choïn IC HEF 4556B, IC naøy coù 2 boä phaân keânh 2 ngoõ vaøo 4 ngoõ ra. Hai ngoõ vaøo ñòa chæ HEF 4556 laáy xung taàn soá cao choïn laàn löôït caùc IC ñeäm ñeå xuaát döõ lieäu. Sô ñoà maïch V. KHOÁI HIEÅN THÒ: Khoái hieån thò coù chöùc naêng cho ta bieát keát quaû hoaït ñoäng cuûa maïch ñoàng hoà soá. Khoái naøy seõ hieån thò döõ lieäu ñöôïc EPROM xuaát ra. Khoái naøy goàm LED 7 ñoaïn ñöôïc keát caáu noái vôùi IC ñeäm vaømoät daáu “:” nhaáp nhaùy baùo giaây keát noái xung 1s töø HEF 4040B. Ñeå LED 7 ñoaïn saùng bình thöôøng, aùp rôùt treân LED, khoaûng 1,8 - 2V vaø doøng töø 7 - 20mA. AÙp ngoõ ra lôùn nhaát cuûa 74LS573 khoaûng 3,1V choïn cheá ñoä hoaït ñoäng bình thöôøng cho LED laø aùp rôi : 1,8V vaø doøng 7mA AÙp rôi treân ñieän trôû haïn doøng VR = 3,1, - 1,8 = 1,3 V Giaù trò ñieän trôø haïn doøng 1,3V R = ------------ = 186 Ω 7mA ta choïn R = 220 Ω Sô ñoà keát noái cho moät LED 7 ñoaïn VI. KHOÁI ÑIEÀU CHÆNH: Thöïc chaát cuûa khoái ñieàu chænh ra xung dao ñoäng ñeå ñöa vaøo chaân IC ñeám giaûi maõ ñòa chæ laøm ñòa chæ taêng daàn leân, daãn ñeán phuùt vaø giôø cuõng taêng theo. Xung dao ñoäng coù taàn soá coù treân xung dao ñoäng chuaån duøng ñeå giaûm ñòa chæ Bình thöôøng, S1 chöa nhaán, xung chuaån 1 phuùt töø khoái taïo xung chuaån seõ ñöôïc ñöa vaøo khoái giaûi maõ ñòa chæ. Khi S1 ñöôïc nhaán (giöõ) chuaån 1 phuùt khoâng coøn ñöôïc ñöa vaøo vaøo maïch, laø S1 laø nuùt nhaán cho pheùp chænh giôø. Ban ñaàu S2 chöa ñöôïc nhaán, taïi chaân CTC (chaân 1) chæ coù moät tuï C = 0,47mF. Ta nhaán S3 (laø nuùt khoâng giöõ ) ñeå cho pheùp taïo xung ôû ngoõ ra osc ñöa ñeán maïch giaûi maõ ñòa chæ 1 1 Taàn soá cuûa xung naøy laø f1 = ---------- = ---------------- =70 Hz 2,2RC 2,2.15.0,47 Khi ta muoán chænh chaäm, nhaán S2 ( S2 laø coâng taéc nhaán giöõ). Taïi chaân Ctc seõ laø tuï töông ñöông C = 10 + 0,47 = 10,47 mF. Nhaán S3 ñeå cho pheùp taïo xung ôû ngoõ ra. 1 1 Taàn soá F2 = ------------ = -------------------------- = 3Hz 2,2RC 2,2.15.10,47 Sau cuøng, nhaán S1 ñeå maïch veà traïng thaùi hoaït ñoäng bình thöôøng cuûa ñoàng hoà. Caùc ñieän trôû R1, R2 Ñieän trôû R1, R2 duøng ñeå haïn doøng. Doøng ngoõ vaøo nhoû nhaát cuûa 4011 vaø A017 laø TOH min =0,44mA (ôû z 50c) neân Vcc 5v R1 = R2 = ------------ = ----------------- = 11,3KΩ 0,44 0,44mA Ta choïn : R1 = R2 = 10 kΩ VII. KHOÁI BAÙO CHUOÂNG: Khoái baùo chuoâng laø khoái thöïc hieän vieäc baùo giôø theo yeâu caàu ngöôøi söû duïng. Khoái naøy goàm maïch caøi ñaët giôø baùo vaø maïch chuoâng. 1. Maïch caøi ñaët giôø baùo chuoâng : Maïch caøi ñaët giôø baùo chuoâng goàm moät IC HEF 4040 ñeå giaûi maõ ñòa chæ, caùc IC 74LS157 ñeå chuyeån ñoåi giöõa ñòa chæ heïn giôø baùo chuoâng vaø ñòa chæ chuaån cuûa ñoàng hoà vaø moät RAM ñeå caøi ñaët giôø baùo. IC 4040 seõ nhaän xung Ck ñeå ñeám giaûi maõ ñòa chæ caùc xung chænh ôû maïch chænh giôø, hoaït ñoäng cuûa IC 4040B; caùc chaân 2,5,11,13 cuûa caùc 74LS157 seõ ñöôïc ñöa ñeán HEF4040 giaûi maõ ñòa chæ chuaån. Caùc chaân 3,6,10,13 cuûa caùc 741LS57 seõ ñöa ñeán 4040B, giaûi maõ ñòa chæ caøi ñaët giôø. Caùc IC 74157 ñoùng vai troø laø caùc chuyeån maïch. Khi nhaán coâng taéc thì ngoõ ra cuûa 74LS157 laø caùc ngoõ ra cuûa 4040B giaûi maõ ñòa chæ caøi ñaët, khi ñoù ta seõ caøi ñaët giôø baùo. Khi khoâng ñöôïc nhaán coâng taéc thì caùc ngoõ ra cuûa 74LS157 laø caùc ngoõ ra cuûa 4040B, giaûi maõ ñòa chæ chuaån. Maïch ñoàng hoà hoaït ñoäng bình thöôøng. Khi caøi ñaët giôø baùo, xung töø maïch ñieàu chænh ñöa vaøo cho pheùp 4040B giaûi maõ ñòa chæ caøi ñaët seõ ñeám ñeå giaûi maõ ñòa chæ caàn thieát, xaùc ñònh thôøi ñieåm caàn baùo giôø. Taïi caùc oâ nhôù xaùc ñònh thôøi ñieåm baùo giôø, aán coâng taéc set thôøi ñieåm baùo giôø töùc laø naïp giaù trò vaøo cho RAM. Ngoõ ra cuûa RAM ñöôïc maéc vôùi caùc coång AND vaø 4017 ñeå loaïi tröø vieäc baùo giôø ban ñeâm vaø chuû nhaät. Xung 12 giôø ñöa vaøo FF ñeå laät ngoõ ra sau moãi 12 giôø. Ngoõ ra FF chính laø xung 1 ngaøy kích cho 4017 khoâng cho pheùp baùo chuoâng vaøo ngaøy thöù 7 (chuû nhaät). 2. Maïch chuoâng: Maïch chuoâng goàm IC 555 ñeå taïo xung ñôn oån xaùc ñònh thôøi gian chuoâng ñeå vaø maïch khuyeách ñaïi doøng cho xung ngoõ ra cuûa IC 555. Sô ñoà maïch IC 555 nhaän xung kích töø maïch ñaët giôø baùo ñeå taïo xung ñôn oån. Thôøi gian toàn taïi xung cuõng chính laø thôøi gian chuoâng reo. 4040B Giaûi maõ ñòa chæ chuaån 4040B Giaûi maõ ñòa chæ baùo giôø EPROM 2732A SRAM 2147 WE| Ck FF-T Ck 4017 xung 12 giôø adress bus control A0 A9 A0 A9 A0 A11 A0 A11 Vcc Din Dout baùo chuoâng Transitor Q1 hoaït ñoäng theo cheá ñoä taét baûo hoaø. Khi khoâng coù xung ñôn oån ôû ngoõ ra IC 555, transitor bò taét, khoâng coù doøng ñoå qua cuoän daây laøm tieáp ñieåm khoâng ñoùng neân chuoâng khoâng reo. Khi coù xung ñôn oån ôû ngoõ ra IC 555, transitor daãn baûo hoøa laøm cuoän daây rôle coù ñieän, tieáp ñieåm ñoùng laïi, chuoâng reo. Diode coù nhieäm vuï xaû naêng löôïng dö trong cuoän daây veà nguoàn traùnh gaây nguy hieåm cho cuoäc daây khi transitor töø traïng thaùi daãn baûo hoøa quay veà traïng thaùi taét. Rôle söû duïng laø loaïi Rôle cô ñieän 12V DC - 10. AÙp rôi treân LED = 2V, choïn aùp rôi treân ñieän trôø 1V, nhö vaäy aùp ñaët treân rôle laø 9V 1 Ñieän trôû R2 = ----------- = 100 Ω 10mA Choïn diode laø Coù aùp ngöôïc laø 20V VII. KHOÁI NGUOÀN : Doøng tieâu thuï cho toaøn maïch : Caùc IC hoï CMOS doøng tieâu thuï khoâng duøng keå 555: 6mA 2732:100mA 74LS157 : 3x4,4=13,2mA 74LS573:4x40=160mA 2147 :180mA Led: 4x7x7=192mA Doøng toång coäng max 651.2 mA Vôùi vi maïch oàn aùp 7805 coù doøng danh ñònh laø 1A thì ñaûm baûo cung caáp cho maïch. Nguoàn oån aùp 12V cuûa 7812 chuû yeáu caáp cho 2 transitor, ñaûm baûo laøm vieäc toát vì doøng danh ñònh cuûa IC naøy ñeán 1,5A. Sô ñoà maïch Caùc Diode D1, D2,D3,D4 coù taùc duïng chaën vaø caáp ñieän cho acquy, khi aùp vaøo ≥ 12V vaø cho 7805 khi aùp vaøo < 12V D. SÔ ÑOÀ NGUYEÂN LYÙ I.SÔ ÑOÀ 1.maïch ñoàng hoà 2.Maïch baùo giôø II.NGUYEÂN LYÙ HOAÏT ÑOÄNG 1. MAÏCH ÑOÀNG HOÀ: Thaïch anh seõ taïo ra dao ñoäng taàn soá 32.768 Hz. Taïi caùc chaân O3 vaø O4 cuûa 4060B ta nhaän caùc xung taàn soá cao 1024 vaø 2048 Hz . Taïi ngoõ ra cuoái cuøng ( O13) ta nhaän ñöôïc xung taàn soá 2 Hz. Xung naøy ñöôïc ñöa ñeán ngoõ vaøo clock cuûa 4040B taïo xung chuaån. Taïi ngoõ ra O0 cuûa IC naøy laø xung 1 Hz taïo ra daáu nhaáp nhaùy baùo giaây. Xung töø 4040B ôû maïch taïo xung chuaån caáp cho 4040B giaûi maõ laø xung 1 phuùt. Caùc ngoõ ra O0..O9 cuûa IC naøy noái vôùi A2 ..A11 cuûa EPROM, caùc chaân A0,A1 cuûa EPROM seõ nhaän xung taàn oá cao töø 4060B. Nhö vaäy,EPROM xuaát cho maïch ñeäm seõ xuaát lieân tuïc döõ lieäu cuaûmoãi 4 ñòa chæ trong 1 phuùt. EPROM ñöôïc noái vôùi 4 IC ñeäm vaø 4 LED hieån thò maø moãi laàn xuaát döõ leäu EPROM chæ xuaát döõ lieäu cuûa 1 ñòa chæ cho 1 LED hieån thò neân khi ñoù 4556B seõ phaân keânh ñeå choïn caùc IC ñeäm xuaát döõ leäu töông öùng vôùi moãi laàn xuaát döõ leäu töø EPROM. Vôùi taàn soá cao queùt cho 4 LED neân döõ lieäu hieän ra maøn hình khoâng bò nhaáp nhaùy. Trong quaù trình hoaït ñoäng cuûa maïch, ta coù theå heäu chænh giôø cuûa maïch baèng caùch: -Nhaán S1 (S1 laø nuùt nhaán giöõ ) ñeå cho pheùp chænh. Khi ñoù xung töø 4040B seõ bò ngaét. Treân LED vaãn hieän döõ lieäu taïi luùc nhaán. -Nhaán S 3 (S3 laø nuùt nhaán khoâng giöõ) ñeå chænh giôø phuùt. Khi ñoù 4047B seõ taïo ra xung ñeám taàn soá cao caáp cho 4040B laøm thay ñoåi ñòa chæ EPROM. Neáu muoán chænh chaäm, nhaán S2 (S2 laø nuùt nhaán giöõ), 4047b seõ taïo ra xung coù taàn soá thaáp hôn, döõ lieäu hieän treân LED seõ thay ñoåi chaäm hôn. Keát thuùc ñieàu chænh nhaán S1 ñeå traû xung chuaån veà cho 4040B giaûi maõ. 2. MAÏCH BAÙO GIÔØ Trong quaù trình hoaït ñoäng cuûa ñoàng hoà, taïi caùc thôøi ñieåm caàn thieát coù theå caøi ñaët giôø baùo. Maïch baùo giôø naøy duøng trong caùc cô quan, xí nghieäp, tröôøng hoïc... Muoán caøi ñaët giôø baùo, aán S4 khi ñoù caùc IC 74LS157 (ñoùng vai troø nhö caùc chuyeån maïch ñieän töû ) seõ ngaét döõ lieäu töø IC giaûi maõ chuaån maø cho pheùp IC giaûi maõ baùo giôø xuaát döõ lieäu. Khi ñoù ñoàng hoà seõ hieän thôøi ñieåm caàn caøi ñaët giôø baùo, aán S2 töø maïch chænh giôø ñeå taïo ra xung chænh thôøi ñieåm caøi ñaët giôø baùo. Taïi thôøi ñieåm caàn caøi ñaët aán S5 ñeå set giôø baùo töùc laø naïp döõ lieäu cho EPROM. Sau khi caøi ñaët xong aán S4 traû ñòa chæ chuaån veà cho EPROM. Trong quaù trình hoaït ñoäng ñòa chæ EPROM thay ñoåi thì ñòa chæ RAM thay ñoåi töông öùng. taïi caùc thôøi ñieåm caàn baùo chuoâng RAM seõ xuaát döõ lieäu cho maïch baùo chuoâng. 74LS73 seõ laät traïng thaùi sau moãi 12 giôø cho pheùp chæ baùo giôø vaøo ban ngaøy vaø 4017b cho pheùp baùo giôø vaøo 6 ngaøy trong tuaàn (tröø chuû nhaät). Taïi caùc thôøi ñieåm baùo giôø döõ lieäu töø RAM seõ ñöa ñeán 555 taïo ra caùc xung mono cho pheùp transistor daãn, huùt rôle, chuoâng reo. ÔÛ caùc thôøi ñieåm khoâng baùo giôø xung ñöa ñeán 555 ôû möùc 0, ngoõ ra 555 khoâng coù xung, ôû möùc 0 neân transistor khoâng daãn, khoâng huùt rôle neân chuoâng khoâng reo. CHÖÔNG 3 : THI COÂNG I. SÔ ÑOÀ BOÁ TRÍ LINH KIEÄN II. SÔ ÑOÀ MAÏCH IN Sô maïch in maët tröôùc Sô maïch in maët sau III. QUAÙ TRÌNH THI COÂNG: - Chuaån bò linh kieän theo nhö thieát keá tính toùan - Laép vaø kieåm tra maïch treân testboard . Nguoàn .Caùc maïch taïo xung .Maïch ñeäm .Maïch hieån thò .Laép vaø thöû boä nhôù - Veõ maïch in, laép linh kieän,kieåm tra töøng giai ñoïan - Kieåm tra nguoàn, caân chænh caùc IC - Kieåm tra hoïat ñoäng cuûa toøan maïch CHÖÔNG 4 : KEÁT LUAÄN Ñoàng hoà soá baùo giôø laø thieát bò öùng duïng nhieàu trong thöïc teá. Coù nhieàu phöông phaùp thieát keá vaø thöïc hieän caùc maïch ñoàng hoà khaùc nhau. Trong taäp ñoà aùn naøy chæ trình baøy moät trong caùc daïng ñoù vaø chæ trình baøy moät soá chöùc naêng cuûa ñoàng hoà maø thoâi. Phaàn thi coâng chæ thi coâng maïch ñoàng hoà maø khoâng thi coâng maïch baùo giôø. Tuy nhieân qua 11 tuaàn leã döôùi söï höôùng daãn taän tình cuûa Thaày NGUYEÃN PHÖÔNG QUANG, em ñaõ hoaøn thaønh caùc yeâu caàu cuûa ñeà taøi. Do thôøi gian coù haïn,kinh nghieäm thöïc teá coøn keùm neân khi thöïc hieän coøn nhieàu sai soùt, raát mong söï ñaùnh giaù cuûa quyù Thaày Coâ vaø söï goùp yù cuûa caùc baïn sinh vieân ñeå ñeà taøi hoaøn chænh hôn. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 1. Döông Minh Trí - Linh kieän quang ñieän töû - Nhaø xuaát baûn khoa hoïc kyõ thuaät - 1994 2. Döông Minh Trí - Sô ñoà chaân linh kieän baùn daãn - Nhaø xuaát baûn khoa hoïc kyõ thuaät - 1997 3. Huyønh Ñaéc Thaéng - Kyõ thuaät soá thöïc haønh - Nhaø xuaát baûn khoa hoïc kyõ thuaät - Haø Noäi - 1997 4. Nguyeãn Thuùy Vaân - Kyõ thuaät soá - Nhaø xuaát baûn khoa hoïc kyõ thuaät - Haø Noäi - 1997 5. Traàn Thanh Mai - Giaù trình vi maïch soá - Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät Thaønh Phoá Hoà Chí Minh - 1/1998 6. Vuõ Ñöùc Thoï dòch - Cô sôû kyõ thuaät ñieän töû soá - Nhaø xuaát baûn giaùo duïc - 1996 7. Tra cöùu vi maïch soá CMOS - Nhaø xuaát baûn khoa hoïc kyõ thuaät - Haø Noäi - 1993 8. Digital IC Databook - 1992 9. Linear Databook