Upload
others
View
6
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
จดประสงคการทดลอง 1. ประกอบวงจรนบโดยใชไอซฟลปฟลอปเบอร 7476 ได 2. ประกอบวงจรนบโดยใชไอซฟลปฟลอปเบอร 7493 ได 3. ประกอบวงจรนบโดยใชไอซฟลปฟลอปเบอร 7490 ได 4. วเคราะหการท างานของวงจรนบได
เครองมอและอปกรณ 1. ชดทดลองดจตอล จ านวน 1 ชด 2. ไอซเบอร 7476, 7493, 7490 จ านวน 3 ตว
ล าดบขนการทดลอง 1. ประกอบวงจรนบขนขนาด 3 บต ตามรปดานลาง โดยตออนพตสญญาณนาฬกาของวงจรเขากบสวตชกดป มสรางพลสบวกแบบหนงลก สวนขาอนพต PS และ CLR ทกขาตอกบวงจรสรางลอจก 1 โดยตอกบรซสเตอร 10 KΩ สวนเอาตพตทง 3 ตอกบแอลอดแสดงผล
J
K
Q
Q
CLK
J
K
Q
Q
J
K
Q
Q
CLK CLK
13
10 KW
7476 7476 7476
Vcc Vcc
GND
330 W
330 W
330 W
+ 5V
PS
CLR13
GNDCLR
PSPS
CLR
16
1
4
2 5
3
14
15
6
79
12
8
16
1
42 5
3
14
1511
10
QC QB QA
LED3 LED2 LED1
2. กดสวตชปอนสญญาณพลสทละ 1 พลส สงเกตการเปลยนแปลงทเอาตพตทง 3 ของวงจร แลวบนทกผลการทดลองในตารางท 1
ตารางท 1 ตารางบนทกผลการทดลองของขอ 2
จ านวนพลส เอาตพต
การนบฐานสบ QC QB QA
0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 2 0 1 0 2 3 0 1 1 3 4 1 0 0 4 5 1 0 1 5 6 1 1 0 6 7 1 1 1 7 8 0 0 0 0
3. ประกอบวงจรนบลงขนาด 3 บต ตามรปดานลาง
4. กดสวตชปอนสญญาณพลสทละ 1 พลส สงเกตการณเปลยนแปลงทเอาตพตทง 3 ของวงจร แลวบนทกผลการทดลองในตารางท 2
ตารางท 2 ตารางบนทกผลการทดลองของขอ 4
จ านวนพลส เอาตพต
การนบฐานสบ QC QB QA
0 0 0 0 0 1 1 1 1 7 2 1 1 0 6
ตารางท 2 ตารางบนทกผลการทดลองของขอ 4 (ตอ)
จ านวนพลส เอาตพต
การนบฐานสบ QC QB QA
3 1 0 1 5 4 1 0 0 4 5 0 1 1 3 6 0 1 0 2 7 0 0 1 1 8 0 0 0 0
5. ประกอบวงจรนบ 4 บต โดยใชไอซเบอร 7493 ตามรปดานลาง
6. กดสวตชปอนสญญาณพลสทละ 1 พลส ใหบนทกการแสดงผลของ LED 7–segment ทกครงทกดสวตซปอน
สญญาณนาฬกา บนทกผลการทดลองในตารางท 3
ตารางท 3 ตารางบนทกผลการทดลองของขอ 6
สญญาณพลสลกท
เอาตพต การแสดงผลของ LED 7-segment QD QC QB QA
0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1
10 1 0 1 0 11 1 0 1 1 12 1 1 0 0 13 1 1 0 1 14 1 1 1 0 15 1 1 1 1 (ไมตด)
16 0 0 0 0 17 0 0 0 1 18 0 0 1 0
7. ประกอบวงจรนบ 4 บต โดยควบคมใหนบ 0–9 ใชไอซเบอร 7493 ตามรปดานลาง
8. กดสวตชปอนสญญาณพลสทละ 1 พลส ใหบนทกการแสดงผลของ LED 7–segment ทกครงทกดสวตซปอนสญญาณนาฬกา บนทกผลการทดลองในตารางท 4
ตารางท 4 ตารางบนทกผลการทดลองของขอ 8
สญญาณพลส ลกท
เอาตพต การแสดงผลของ LED 7-segment QD QC QB QA
0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0
ตารางท 4 ตารางบนทกผลการทดลองของขอ 8 (ตอ)
สญญาณพลส ลกท
เอาตพต การแสดงผลของ LED 7-segment QD QC QB QA
7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1
10 0 0 0 0 11 0 0 0 1 12 0 0 1 0 13 0 0 1 1 14 0 1 0 0 15 0 1 0 1 16 0 1 1 0 17 0 1 1 1 18 1 0 0 0
9. ผลการทดลองจากตารางท 1 กบตารางท 2 มขอแตกตางกนอยางไร ตอบ แตกตาง กลาวคอ ผลจากตารางท 1 วงจรนบจะนบตงแต 0 ถง 15 (00002 ถง 11112) ผลจากตารางท 2วงจรนบจะนบตงแต 0 ถง 9 (00002 ถง 10012) 10. ถาหากตองการใหไอซเบอร 7493 นบ 7 (0 ถง 6) จะตอวงจรอยางไร ตอบ หากตองการใหไอซเบอร 7493 นบ 7 (0 ถง 6) จะตอง Reset ทเลข 7 คอ 01112 ซงจะใชวงจร Reset ขนาด 3 อนพต แตไอซ 7493 มวงจร Reset จ านวน 2 อนพต จงตองใช AND gate ตอเพม ดงรปดานลาง
11. ประกอบวงจรนบ 10 โดยใชไอซเบอร 7490 ตามรปดานลาง
12. กดสวตชปอนสญญาณพลสทละ 1 พลส โดยบนทกการแสดงผลของ LED 7-segment ทกครงทกดสวตซปอนสญญาณนาฬกา บนทกผลการทดลองในตารางท 5
ตารางท 5 ตารางบนทกผลการทดลองของขอ 11
สญญาณพลสลกท
เอาตพต การแสดงผลของ LED 7 segment QD QC QB QA
0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1
10 0 0 0 0 11 0 0 0 1 12 0 0 1 0 13 0 0 1 1 14 0 1 0 0 15 0 1 0 1 16 0 1 1 0 17 0 1 1 1 18 1 0 0 0 19 1 0 0 1 20 0 0 0 0 21 0 0 0 1
ตารางท 5 ตารางบนทกผลการทดลองของขอ 11 (ตอ)
สญญาณพลสลกท
เอาตพต การแสดงผลของ LED 7 segment QD QC QB QA
22 0 0 1 0 23 0 0 1 1 24 0 1 0 0 25 0 1 0 1 26 0 1 1 0 27 0 1 1 1 28 1 0 0 0 29 1 0 0 1
13. ประกอบวงจรนบ 00–99 โดยใชไอซเบอร 7490 จ านวน 2 ตว ตามวงจรในรปดานลาง
14. สงเกตผลทแสดงท LED 7–segment ทงสองหลก ผลดงน ตอบ ผลของการทดลองขอ13 พบวาวงจรนบจมนบตงแต 0 ถง 99 แลวเรมนบ 0 ใหมเชนนเรอย ๆ
15. ตอวงจรนบขนนบลงตามรปดานลาง
16. ปอนสญญาณนาฬกาความถ 1 Hz เขาท SW2 และโยก SW2 ไปทต าแหนงนบขน และโยก SW1 ไปท Clear ผลท LED 7–segment แสดงผลดงน ตอบ LED 7–segment แสดงผลเปนเลข 0
17. SW2 อยทต าแหนงนบขน และโยก SW1 ไปท RUN ผลท LED 7–segment คอ ตอบ LED 7–segment แสดงผลเปนเลข 0 - 9 และสญลกษณอน ตามตารางท 3
18. โยก SW2 อยทต าแหนงนบลง และโยก SW1 ไปท RUN ผลท LED 7–segment คอ ตอบ LED 7–segment แสดงผลเปนเลข 9 - 0 และสญลกษณอน ตามตารางท 3
19. SW2 อยทต าแหนงนบลง และโยก SW1 ไปท Clear ผลท LED 7-segment คอ ตอบ LED 7–segment แสดงผลเปนเลข 0
20. ใหนกศกษาออกแบบวงจรนบ 0–11(นบ 12) ใชไอซเบอร 7492 แสดงผลท LED 7–segment เขยนวงจรลงใน รปดานลาง
QAQBQD QCInput B
R0(1)R0(2)7492
Input A clock6 7
141
121198
VccGND
510
+5V
a b c d e f g
220x7
D C B A
BCD to 7-segment7447 7448
21. ปอนสญญาณพลส 1 Hz เขาทอนพต สงเกตการแสดงผลของ LED 7–segment แสดงผลดงน
สญญาณพลส ลกท
เอาตพต การแสดงผลของ LED 7-segment QD QC QB QA
0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1
10 1 0 1 0 11 1 0 1 1 12 0 0 0 0 0
13 0 0 0 1 1
สรปผลการทดลอง
จงอธบาย/บรรยาย หรอออกแบบตามโจทยก าหนด 1. จงอธบายหลกการท างานของวงจรนบแบบ Asynchronous counter ตอบ วงจรนบแบบ Asynchronous counter มหลกการท างานคอปอนสญญาณนาฬกาเขาทอนพตของวงจร ฟลปฟลอปตวท 1 แลวน าสญญาณจากเอาตพตตวท 1 เปนสญญาณนาฬกาของฟลปฟลอปตวท 2 เชนนตอไป ดงรปดานลาง
2. จงหลกการท างานของวงจรนบแบบ Synchronous counter ตอบ วงจรนบแบบ Synchronous counter มหลกการท างานคอปอนสญญาณนาฬกาเขาทอนพตของวงจร ฟลปฟลอปทกตวพรอมกน ดงรปดานลาง
3. จงออกแบบวงจรนบเลขฐานสอง 4 บต ชนดนบขน แบบ Asynchronous counter โดยใชไอซฟลปฟลอป เบอร 7476 ตอบ ออกแบบวงจรนบเลขฐานสอง 4 บต ชนดนบขน แบบ Asynchronous counter โดยใชไอซฟลปฟลอป
เบอร 7476 ดงวงจรดานลาง
4. จงออกแบบวงจรนบเลขฐานสอง 0 ถง 12 นบขน แบบ Asynchronous counter โดยใชไอซฟลปฟลอป เบอร 7476 ตอบ ออกแบบวงจรนบเลขฐานสอง 0 ถง 12 นบขน แบบ Asynchronous counter โดยใชไอซฟลปฟลอปเบอร 7476 ซงนบเลขฐานสอง 0 ถง 12 หมายถง 00002 ถง 11002 ดงนนจง Reset ท 11012 สามารถเขยนวงจรไดดงวงจรดานลาง
QAQBQC
QD
J
K
Q
Q
CLK
A1
1
J
K
Q
Q
CLK
B1
1
J
K
Q
Q
CLK
C1
1
J
K
Q
Q
CLK
D1
1
MSB LSB
CLRCLRCLRCLR
5. จงออกแบบวงจรนบเลขฐานสอง 4 บต แบบ Asynchronous counter ก าหนดใหใชไอซฟลปฟลอปเบอร 7476 ทสามารถควบคมการนบขนนบลงได ตอบ ออกแบบวงจรนบเลขฐานสอง 4 บต แบบ Asynchronous counter ก าหนดใหใชไอซฟลปฟลอปเบอร 7476 ทสามารถควบคมการนบขนนบลง ดงวงจรดานลางดานลาง
J
K
Q
Q
CLK
A1
1
J
K
Q
Q
B
J
K
Q
Q
C
1
1 1
1
CLKCLK
QAQBQC
LSB
J
K
Q
Q
C
1
1
CLK
QDMSB
6. จงออกแบบวงจรนบเลข 0 ถง 4 แบบ Synchronous counter โดยใชไอซฟลปฟลอปเบอร 7476 ตอบ ออกแบบวงจรนบเลข 0 ถง 4 แบบ Synchronous counter โดยใชไอซฟลปฟลอปเบอร 7476
ตารางการนบ 5 (0-5)
เลขฐานสบ เลขฐานสอง
QC QB QA 0 0 0 0 1 0 0 1 2 0 1 0 3 0 1 1 4 1 0 0 0 0 0 0
ตารางการเปลยนแปลงเอาตพต
ล าดบการนบ
การเปลยนแปลงสภาวะของเอาตพต สภาวะปจจบน สภาวะถดไป
ผลของอนพตจากตารางการกระตน ( จากสภาวะปจจบน)
QC QB QA JC KC JB KB JA KA 0 1 0 0 0 0 0 1 0 X 0 X 1 X 1 2 0 0 0 1 1 0 0 X 1 X X 1 2 3 0 0 1 1 0 1 0 X X 0 1 X 3 4 0 1 1 0 1 0 1 X X 1 X 1 4 0 1 0 0 0 0 0 X 1 0 X 0 X
AJCQ BQ
AQ 01 1011
1
00
0
X
01 1011
1
00
0
1
11 0
XX X 1 XX X X X
AJ = C AK = 1
X
X
AKCQ BQ
AQ
BJ
CQ BQ
AQ 01 1011
1
00
0
1
01 1011
1
00
0
X
X0 0
XX 0 1 XX 0 X X
BJ = CA BK = A
X
X
BKCQ BQ
AQ
CJ
CQ BQ
AQ 01 1011
1
00
0
0
01 1011
1
00
0
X
00 X
X1 X 1 1X X X X
CJ = BA CK = 1
X
X
CKCQ BQ
AQ
เขยนวงจรไดดงน
J
K
Q
Q
CLK
A
1
J
K
Q
Q
B
K
Q
Q
C
CLKCLK
J
QAQBQCMSB LSB
1
7. จากรปดานลาง จงอธบายการท างานของไอซเบอร 74LS93
ตอบ จากรปทก าหนด เปนโครงสรางของไอซเบอร 74LS93 ซงโครงสรางภายในและตารางการท างานดงแสดงในรปดานลาง
CQ
BQ
AQ
DQ
Q
K
ck
Q
J
Q
K
ck
Q
J
Q
K
ck
Q
J
Q
K
ck
Q
J
Input A
Input B
R 0(1)R 0(2)
14 9 8111213 10
1 4 62 3 5 7
R 0(1) R 0(2)
A
B
CQBQDQAQ
Input A
Input B NC NC NC
NC
R 0(1) R 0(2) VCC
AQ DQ GND BQ CQ
01X00X
1 0 0 0AQR0(2) DQ CQ BQR0(1)
. 7493 .
. 7493
จากโครงสรางของไอซเบอร 74LS93 พบวามฟลปฟลอป จ านวน 4 ตว ตว A ตอกบอนพต A และมเอาตพตเปน QA ตว B ตอกบอนพต B และมเอาตพตเปน QB ดงนนหากตองการนบ 4 บตจะตองตอ input B ไปทเอาตพต QA สวนอนพต C จะตอกบ เอาตพต QB อนพต D จะตอกบ เอาตพต QC อยภายในแลว สวนขา Reset ม 2 ขาคอ R0(1) และ R0(2) ซงจะท างานเมอเปนลอจก 1 ดงนนหากตองการนบถงคาสงสดใหตอขา R0(1) และ R0(2) ลงกราวด แตหากตองการนบถงคาทก าหนดใหตอขา R0(1) และ R0(2) ไปยงเอาตพตทเปน 1 ของคาทตองการ Reset
8. จงออกแบบวงจรนบ 00– 99 โดยใชไอซเบอร 74LS93 ตอบ สามารถออกแบบวงจรนบ 00–99 โดยใชไอซเบอร 74LS93 ไดดงรปดานลาง
QAQBQD QCInput B
a b c d e f g
D C B A
R0(1)R0(2)
a b c d e f g
220x7
D C B A
220x7
7493
BCD TO 7 SEGMENT
Input A
QAQBQD QCInput B
R0(1)R0(2)7493 Input A
7447 7448 7447 7448
clock
9. จงออกแบบวงจรนบ 00–59 โดยใชไอซเบอร 74LS93 ตอบ สามารถออกแบบวงจรนบ 00–59 โดยใชไอซเบอร 74LS93 ไดดงรปดานลาง
10. จงออกแบบวงจรนบ 00–99 โดยใชไอซเบอร 74LS90 ตอบ สามารถออกแบบวงจรนบ 00–99 โดยใชไอซเบอร 74LS90 ไดดงรปดานลาง
11. จงออกแบบวงจรนบ 0–11 (นบ 12) โดยเลอกใชไอซทเหมาะสม ตอบ ออกแบบวงจรนบ 0–11 โดยใชไอซเบอร 7492 เนองจากเปนไอซนบ 12 (0 - 11) ออกแบบวงจรไดดงรปดานลาง
QAQBQD QCInput B
R0(1)R0(2)7492
Input A clock6 7
141
121198
output QAQBQD QC
VccGND
510
+5V
12. จงอธบายการท างานของไอซวงจรนบเบอร 74168
ตอบ ไอซวงจรนบเบอร 74168 เปนไอซวงจรนบสบ นบขนนบลง แบบซงโครนส (Synchronous Decade up-down Counter) มโครงสรางและตารางการท างานดงรปดานลาง