Giáo trình kỹ thuật số - Phần 3 Mạch dãy - Ch 8

Bộ đếmI. Định nghĩa và phân loại 1. Định nghĩa: Bộ đếm là một mạch dãy tuần hoàn có các đặc điểm sau: + Một đầu vào( đếm) và một đầu ra(kết quả) + Số trạng thái trong bằng hệ số đếm D-ới tác dụng của tín hiệu vào, bộ đếm sẽ chuyển trạng thái này đến trạng thái khác, theo một trình tự nhất định.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình kỹ thuật số - Phần 3 Mạch dãy - Ch 8BomonKTDT-§HGTVT Ch−¬ng 8 Bé ®Õm I. §Þnh nghÜa vµ ph©n lo¹i1. §Þnh nghÜa: Bé ®Õm lµ mét m¹ch d·y tuÇn hoµn cã c¸c ®Æc ®iÓm sau: + Mét ®Çu vµo( ®Õm) vµ mét ®Çu ra(kÕt qu¶) + Sè tr¹ng th¸i trong b»ng hÖ sè ®Õm D−íi t¸c dông cña tÝn hiÖu vµo, bé ®Õm sÏ chuyÓn tr¹ng th¸i nµy ®Õn tr¹ngth¸i kh¸c, theo mét tr×nh tù nhÊt ®Þnh. Cø sau K® tÝn hiÖu vµo ®Õm, m¹ch l¹i trë vÒtr¹ng th¸i ban ®Çu: TÝn hiÖu ra: Y TÝn hiÖu ®Õm: X® Bé ®Õm (hÖ sè ®Õm K®) S¬ ®å khèi cña bé ®Õm2. Ph©n lo¹ia, Ph©n lo¹i theo c¸ch lµm viÖc: + Bé ®Õm ®ång bé(Synchronous Counter) lµ bé ®Õm mµ c¸c FF dïng(®Ó m·ho¸ cho c¸c tr¹ng th¸i trong cña bé ®Õm) cïng mét lóc khi cã tÝn hiÖu vµo ®Õm mµkh«ng qua c¸c tr¹ng th¸i trung gian. C¸c tÝn hiÖu xung nhÞp(Ck) ®−îc ®−a ®ång thêivµo c¸c FF Si Si 0001 0010 + Bé ®Õm kh«ng ®ång bé(Asynchronous Counter), trong bé ®Õm tån t¹i ÝtnhÊt mét cÆp chuyÓn tr¹ng th¸i(Si ->Sj) mµ trong ®ã c¸c FF kh«ng thay ®æi tr¹ngth¸i cïng mét lóc, tÝn hiÖu xung nhÞp Ck kh«ng ®−îc ®−a ®ång thêi vµo c¸c FF. Si Si+1 Si+m Sj 0001 0010 0100Gi¶ sö ban ®Çu bé ®Õm kh«ng ®ång bé ®ang ë tr¹ng th¸i c©n b»ng æn ®Þnh Si, khi cãtÝn hiÖu vµo ®Õm chØ cã mét sè FF bÞ t¸c ®éng, sau ®ã sù thay ®æi tr¹ng th¸i cña FF 81PTH-DTTnµy sÏ lµm thay ®æi tr¹ng th¸i cña FF kh¸c, cho ®Õn khi bé ®Õm ë tr¹ng th¸i c©nb»ng æn ®Þnhb. Ph©n lo¹i theo hÖ sè ®Õm: - Bé ®Õm cã hÖ sè ®Õm K® = 2n (trong ®ã n lµ sè tù nhiªn), vÝ dô K®=2, 4, 6, 8,10,... - Bé ®Õm cã hÖ sè ®Õm K® # 2n (trong ®ã n lµ sè tù nhiªn), vÝ dô K®=3, 5, 7, 9,11,...c. Ph©n lo¹i theo h−íng ®Õm - Bé ®Õm thuËn, cßn gäi lµ bé ®Õm t¨ng: mçi khi cã tÝn hiÖu vµo ®Õm gi¸ trÞcña bé ®Õm t¨ng lªn 1 - Bé ®Õm nghÞch, cßn gäi lµ bé ®Õm gi¶m: mçi khi cã tÝn hiÖu vµo ®Õm gi¸ trÞcña bé ®Õm gi¶m ®i 1. Kh¸i niÖm bé ®Õm thuËn nghÞch trong kü thuËt sè chØ mang tÝnh t−¬ng ®èi,tuú theo viÖc m· ho¸(quan ®iÓm) mµ bé ®Õm sÏ lµ thuËn hay nghÞch, cã nghÜa lµmét bé ®Õm sÏ lµ ®Õm thuËn khi m· ho¸ kiÓu nµy, nh−ng sÏ lµ ®Õm nghÞch khi m·ho¸ kiÓu kh¸c. Cã thÓ cã lo¹i thø 3 lµ võa thuËn võa nghÞch tuú theo tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn.d. Ph©n lo¹i theo kh¶ n¨ng lËp tr×nh - Bé ®Õm cã kh¶ n¨ng ch−¬ng tr×nh ho¸ - Bé ®Õm kh«ng cã kh¶ n¨ng ch−¬ng tr×nh ho¸.Chó ý: mét bé ®Õm cô thÓ th−êng bao gåm tÊt c¶ c¸c ®Æc tÝnh trªn: vÝ dô Bé ®Õm cãK®=9, ®Õm t¨ng, ®ång bé, kh«ng thÓ ch−¬ng tr×nh...3. §å h×nh tr¹ng th¸i cña bé ®Õm: X®/0 X®/0 X®/0 X®/0 K®-2 K®-1 0 1 X®/0 X®/0 X®/0 X®/1 §å h×nh tr¹ng th¸i cña bé ®Õm - §Ønh: lµ c¸c tr¹ng th¸i bªn trong cña bé ®Õm, gåm cã K® tr¹ng th¸i, tøc lµ cã K® ®Ønh. - Cung: Lµ tÝn hiÖu vµo ®Õm/ kÕt qu¶ ra ®Õm; khi kh«ng cã tÝn hiÖu vµo ®Õm(tÝn hiÖu vµo ®Õm kh«ng tÝch cùc)- X® = 0(®¶o), tr¹ng th¸i cña bé ®Õm gi÷ nguyªn; khi cã tÝn hiÖu vµo ®Õm(tÝn hiÖu vµo ®Õm tÝch cùc), bé ®Õm thay ®æi tr¹ng th¸i. TÝn hiÖu ra cña bé ®Õm chØ xuÊt hiÖn(Y=1) khi bé ®Õm ë tr¹ng th¸i K®-1 (SK®-1) vµ cã tÝn hiÖu vµo X® Tøc lµ Y=(SK®-1)X® Vµ khi cã tÝn hiÖu ra m¹ch sÏ trë vÒ tr¹ng th¸i ban ®Çu, vµ qu¸ tr×nh ®Õm tiÕptôc.82BomonKTDT-§HGTVTVD: Gi¶ sö ®Õm sè xe trªn mét ®o¹n ®−êng, theo nguyªn t¾c cã xe ®i qua mét v¹chngang th× tiÕn hµnh ®ÕmKhi ®ã, tÝn hiÖu vµo ®Õm tÝch cùc X® chÝnh lµ xe ®· ®i qua v¹ch, gi¶ sö khi tiÕnhµnh ®Õm ch−a cã xe nµo ®i qua, khi cã 1 xe ®i qua, th× tr¹ng th¸i bé ®Õm thay ®æi:sè xe t¨ng lªn 0->1, cø nh− thÕ cho ®Õn 9, khi ®· ®Õn 9 th× nÕu cã mét xe ®i qua tasÏ cã 1_0 xe, viÕt 0 nhí 1(tÝn hiÖu ra lµ 1- hµng chôc), bé ®Õm quay vÒ tr¹ng th¸iban ®Çu 0(ta hay nãi lµ viÕt 0 nhí 1).Chó ý: muèn quan s¸t ®−îc tr¹ng th¸i cña bé ®Õm, th× cÇn cã m¹ch d¶i m·, nh− vÝdô trªn th× tiÕng ViÖt quy −íc ®äc lµ: mét, hai, ba, bèn... th× ng−êi biÕt tiÕng ViÖt sÏhiÖu lµ ®· cã 1, 2, 3, 4,... xe ®· ®i qua v¹ch. II. M· cña bé ®Õm. Gièng nh− m¹ch d·y nãi chung c¸c tr¹ng th¸i cña bé ®Õm ®−îc m· ho¸ bëimét m· cô thÓ. Cïng mét bé ®Õm, cã thÓ cã nhiÒu c¸ch m· ho¸ c¸c tr¹ng th¸i trong. C¸c m· th−êng dïng ...