1 Khái niệm phân loại đếm 1.1 Khái niệm: Đếm khả nhớ số xung đầu vào Mạch điện thực thao tác đếm gọi đếm 1.2 Phân loại: - Căn vào khác tình chuyển đổi trạng thái FF đếm: Bài đếm + Bộ đếm đồng bộ.4.2: + Bộ đếm không đồng (dị bộ) - Căn vào khác hệ số đếm đếm: + Bộ đếm nhị phân + Bộ đếm thập phân + Bộ đếm N phân - Căn vào tác động xung đếm đầu vào: + Bộ đếm thuận + Bộ đếm nghịch + Bộ đếm thuận nghịch Bộ đếm đồng 2.1 Bộ đếm nhị phân đồng bộ: Bộ đếm nhị phân đồng nói chung cấu trúc Flip - Flop T a Bộ trúc mạch nhị phân đồng bộ: - Cấu đếm thuận điện: Bộ đếm thuận nhị phân ®ång bé ch÷ sè cÊu tróc b»ng FF JK nối thành loại T T1 CP T2 FF1 FF2 T3 T4 FF3 - Phương trình định thời: CP1 = CP2 = CP3 = CP4 FF4 T1 CP FF1 T2 FF2 T1 = n T2 = Q1 - Phương trình trạng thái: - Phương trình kích: T3 FF3 T4 FF4 n T3 = Q1 Q n n n T4 = Q1 Q n Q Phương trình đặc trưng FF T: Q n +1 = T ⊕ Q n = T Q n + TQ n Thay phương trình kích vào phương trình đặc tr­ng, ta cã: n n n n Q1 +1 = T1 Q1 + T1Q1 = Q1 n n Q n +1 = T2 Q n + T2 Q n = Q1 Q n + Q1 Q n 2 2 n n n n n n n Q +1 = T3 Q + T3Q = Q1 Q n Q + Q1 Q n Q 2 n n n n Q n +1 = T4 Q n + T4 Q n = Q1 Q n Q Q n + Q1 Q n Q Q n 4 4 - Phương trình trạng thái: n n n n n Q +1 = Q1 Q n Q + Q1 Q n Q 2 n n Q1 +1 = Q1 n n n n n n Q n +1 = Q1 Q n + Q1 Q n Q n +1 = Q1 Q n Q Q n + Q1 Q n Q Q n 2 4 n n n n - Bảng trạng thái: Q n Q3 Q n Q1 Q n +1 Q3 +1 Q n +1 Q1 +1 2 4 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 - Đồ hình trạng thái: 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1111 1110 1101 1100 1011 1010 1001 1000 b Bộ trúc mạch điện: - Cấu đếm nghịch nhị phân đồng bộ: Bộ đếm thuận nhị phân đồng chữ số cấu trúc FF JK nối thành loại T T1 CP FF1 T2 - Phương trình định thời: T3 FF2 FF3 T4 FF4 CP1 = CP2 = CP3 = CP4 - Phương trình kích: T1 = n T3 = Q1 Q n n T2 = Q1 n n T4 = Q1 Q n Q T1 = n T3 = Q1 Q n n T2 = Q1 - Phương trình kích: n n T4 = Q1 Q n Q3 - Phương trình trạng thái: Phương trình đặc trưng FF T: Q n +1 = T ⊕ Q n = T Q n + TQ n Thay phương trình kích vào phương trình đặc tr­ng, ta cã: n n n n Q1 +1 = T1 Q1 + T1Q1 = Q1 n n Q n +1 = T2 Q n + T2 Q n = Q1 Q n + Q1 Q n 2 2 n n n n n n n Q +1 = T3 Q + T3Q3 = Q1 Q n Q + Q1 Q n Q3 2 n n n n Q n +1 = T4 Q n + T4 Q n = Q1 Q n Q Q n + Q1 Q n Q Q n 4 4 - Phương trình trạng thái: n n Q1 +1 = Q1 n n n n n Q +1 = Q1 Q n Q + Q1 Q n Q3 2 n n Q n +1 = Q1 Q n + Q1 Q n 2 n n n n Q n +1 = Q1 Q n Q Q n + Q1 Q n Q Q n 4 - Bảng trạng thái: Qn 0 0 0 0 1 1 1 1 n Q3 0 0 1 1 0 0 1 1 n Q n Q1 Q n +1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 n Q3 +1 0 0 1 1 0 0 1 Q n +1 0 1 0 1 0 1 0 n Q1 +1 1 1 1 1 - Phương trình trạng thái: n +1 n +1 n +1 Q Q Q n n n =Q =Q =Q Víi ®iỊu kiƯn xt sườn âm CP Với điều kiện xuất sườn âm Q1 Với điều kiện xuất sườn âm Q2 - Bảng trạng thái: n Q3 0 0 1 1 Qn 0 1 0 1 - Đồ hình trạng thái: n Q1 1 1 n n Q3 +1 Q n +1 Q1 +1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 §iỊu kiƯn s­ên kÝch CP1 CP1 CP2 CP1 CP1 CP2 CP3 CP1 CP1 CP2 CP1 CP1 CP2 CP3 000 001 010 011 111 110 101 100 - Đồ thị thời gian dạng sóng: CP Q1 Q2 Q3 Bộ đếm thuận nhị phân dị kÝch b»ng s­ên d­¬ng: CP Q FF1 Q Q Q FF2 Q FF3 Q b Bộ đếm nghịch nhị phân không đồng bộ: - Cấu trúc mạch điện: Q CP Q Q FF2 Q Q FF1 FF3 - Phương trình định thời: - Phương trình trạng thái: n +1 n +1 n +1 Q Q Q n n n =Q =Q =Q CP1 = CP Q , CP2 = Q1 , CP3 = Q Với điều kiện xuất sườn âm CP Với điều kiện xuất sườn âm Q1 Với ®iỊu kiƯn xt hiƯn s­ên ©m cđa Q - Phương trình trạng thái: n n n n +1 n +1 n +1 Với điều kiện xuất sườn âm CP Q =Q Q =Q Với điều kiện xuất sườn âm cđa Q1 Q =Q Víi ®iỊu kiƯn xt hiƯn s­ên âm Q - Bảng trạng thái: n Q3 0 0 1 1 Qn 0 1 0 1 - §å hình trạng thái: n Q1 1 1 n n Q3 +1 Q n +1 Q1 +1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 §iỊu kiƯn s­ên kÝch CP1 CP2 CP3 CP1 CP1 CP2 CP1 CP1 CP2 CP3 CP1 CP1 CP2 CP1 000 001 010 011 111 110 101 100 - Đồ thị thời gian dạng sóng: CP Q1 Q2 Q3 Bộ đếm nghịch nhị phân dị bé kÝch b»ng s­ên d­¬ng: CP Q FF1 Q Q Q FF2 Q FF3 Q c Quy luËt nèi ghÐp đếm nhị phân không đồng bộ: Sự nối ghép đếm nhị phân dị đơn giản Đầu FF trọng số bé nối vào đầu vào xung đồng hồ FF trọng số lớn Quy luËt nèi ghÐp: Quy luËt nèi ghÐp §Õm thuËn Đếm nghịch Cách kích sườn FF T Sườn âm S­ên d­¬ng CPi = Q i−1 CPi = Q i−1 CPi = Q i1 CPi = Q i1 d Đặc điểm đếm nhị phân không đồng bộ: ã Ưu điểm: Cách nối ghép đếm cấu trúc đếm đơn giản ã Nhược điểm: Tần số công tác thấp, xung nhiễu độ từ trạng thái mà hoá sang trạng thái mà hoá khác lớn 2.2 Bộ đếm thập phân không đồng bộ: a Bộ trúc mạch thập - Cấu đếm thuận điện: phân không ®ång bé: Bao gåm FF JK vµ cỉng CP xung đếm đầu vào, C tín hiệu chuyển vị (nhớ) đưa đến đếm trọng số lớn C CP - Phương trình định thời: - Phương trình ra: - Phương trình kích: CP1 = CP , CP2 = CP4 = Q1 , CP3 = Q2 n C = Q n Q1 J1 = K1 = n J = Q4 J3 = K3 = n J = Q3 Q n K2 = K4 = - Phương trình kích: J1 = K1 = n J = Q4 J3 = K3 = n J = Q3 Q n - Phương trình trạng thái: Phương trình đặc tr­ng cña FF JK: K2 = K4 = n Q n +1 = J Q + KQ n Thay phương trình kích vào phương trình đặc trưng, ta cã: n +1 Q Q n +1 Q Q n +1 n +1 n n = J1 Q + K1Q = Q n n n n n n Với điều kiện xuất sườn âm CP n = J Q + K Q = Q Q Với điều kiện xuất sườn âm Q1 = J Q + K 3Q = Q n n n Víi ®iỊu kiƯn xt hiƯn s­ên ©m cđa Q2 n = J Q + K Q = Q Q Q n Với điều kiện xuất sườn âm Q1 n - Phương trình trạng thái: n +1 n +1 n +1 n +1 n n Q = Q n Víi ®iỊu kiƯn xt hiƯn s­ên ©m cđa CP Q = Qn Q Với điều kiện xuất sườn âm Q1 Q = Q3 Với điều kiện xuất sườn âm cña Q2 n n n Q = Q Q Q Với điều kiện xuất sườn âm Q1 - Bảng trạng thái: n n Q n Q3 Q n Q1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 n n Q n +1Q3 +1 Q n +1Q1 +1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 C 0 0 0 0 1 1 Điều kiện sườn âm CP1 CP1 CP2 CP4 CP1 CP1 CP2 CP3 CP4 CP1 CP1 CP2 CP4 CP1 CP1 CP2 CP3 CP4 CP1 CP1 CP2 CP4 CP1 CP1 CP2 CP3 CP4 CP1 CP1 CP2 CP4 CP1 CP1 CP2 CP3 CP4 - Đồ hình trạng thái: 1110 0/ 1111 1010 0/ 0000 0/ 0001 0/ 0010 0/ 0011 0/ 1/ 1001 Q1 Q2 Q3 Q4 0/ 0100 0/ 0/ 1000 0/ 0111 - Đồ thị thời gian dạng sãng: CP 1100 1/ 1/ 1011 0/ 0110 0/ 0101 1/ 1101 b Bộ trúc mạch điện: - Cấu đếm nghịch thập phân không đồng bộ: Bao gồm FF JK cổng CP xung đếm đầu vào, B tín hiệu chuyển vị (nhớ) đưa đến đếm trọng số lớn CP B - Phương trình định thời: - Phương trình ra: - Phương trình kích: CP1 = CP , CP2 = CP4 = Q1 , CP3 = Q n n n n B = Q Q Q Q1 J1 = K1 = n n J = Q Q3 K2 = J3 = K3 = n J4 = Q Q n K4 = - Phương trình kích: J1 = K1 = n n J = Q Q3 J3 = K3 = n J - Phương trình trạng thái: = Q Q Phương trình đặc trưng FF JK: K2 = n K4 = Q n +1 n = J Q + KQ n Thay ph­¬ng trình kích vào phương trình đặc trưng, ta có: n n n n n n n n n +1 = J1 Q + K1Q = Q n +1 = J Q + K Q = Q Q Q Với điều kiện xuất sườn âm Q1 Q Q n n n n Q +1 = J Q + K 3Q3 = Q Q n +1 Với điều kiện xuất sườn âm cđa CP n n Víi ®iỊu kiƯn xt hiƯn s­ên ©m cđa Q n n = J Q + K Q = Q Q Q Với điều kiện xuất sườn âm Q1 n - Phương trình trạng thái: n n n n n +1 n +1 n +1 n +1 Q =Q n n Q = Q Q3 Q Q =Q n n Q = Q Q3 Q - B¶ng trạng thái: n n Q n Q3 Q n Q1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 Víi ®iỊu kiƯn xt sườn âm CP Với điều kiện xuất sườn âm Q1 Với điều kiện xuất sườn ©m cđa Q Víi ®iỊu kiƯn xt hiƯn s­ên ©m cña Q1 n n Q n +1Q3 +1 Q n +1Q1 +1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 B 0 0 0 0 0 0 0 Điều kiện sườn âm CP1 CP2 CP4 CP1 CP1 CP2 CP4 CP1 CP1 CP2 CP3 CP4 CP1 CP1 CP2 CP4 CP1 CP1 CP2 CP3 CP4 CP1 CP1 CP2 CP4 CP1 CP1 CP2 CP3 CP4 CP1 CP1 CP2 CP4 CP1 - Đồ hình trạng thái: 1011 0/ 0000 1100 0/ 0/ 1010 0/ 0/ 0001 0/ 0010 0/ 0011 0/ 1/ 1001 Q1 Q2 Q3 Q4 0100 1111 0/ 0/ 0/ 1000 0/ 0111 - Đồ thị thời gian dạng sóng: CP 1101 0/ 0110 0/ 0101 0/ 1110 2.3 Bộ đếm N phân không ®ång bé: CP N=5 CP N=7 ... thập - Cấu đếm thuận điện: phân không đồng bộ: Bao gồm FF JK cổng CP xung đếm đầu vào, C tín hiệu chuyển vị (nhớ) đưa đến đếm trọng số lớn C CP - Phương trình định thời: - Phương trình ra: - Phương... T T1 CP FF1 T2 - Phương trình định thời: T3 FF2 FF3 T4 FF4 CP1 = CP2 = CP3 = CP4 - Phương trình kích: T1 = n T3 = Q1 Q n n T2 = Q1 n n T4 = Q1 Q n Q T1 = n T3 = Q1 Q n n T2 = Q1 - Ph­¬ng tr×nh... thập phân đếm theo mà nhị - thập phân a Bộ trúc mạch thập - Cấu đếm thuận điện: phân đồng bộ: Mạch điện cấu trúc FF JK cổng chuyển vị đầu C, xung đếm đầu vào CP C CP - Phương trình định thời: