Giới thiệu IC đếm 74LS90

Giới thiệu IC đếm 74LS90

IC 74LS90 là IC đếm thường được dùng trong những mạch số đếm lên và trong những mạch chia tần số .

Hình dạng và sơ đồ chân

Chức năng của các chân

Hoạt động của IC 74LS90

IC đếm 74LS90 về cơ bản là mạch đếm thập phân MOD-10 tạo ra mã BCD ở những ngõ ra. 74LS90 gồm có bốn flip-flop JK chủ-tớ được liên kết bên trong để cung ứng mạch đếm MOD-2 ( 2 trạng thái đếm ) và mạch đếm MOD-5 ( 5 trạng thái đếm ). 74LS90 có một flip-flop độc lập được tinh chỉnh và điều khiển bởi nguồn vào CLKA và ba flip-flop JK tạo thành một bộ đếm không đồng nhất được tinh chỉnh và điều khiển bởi nguồn vào CLKB như hình bên dưới .

Cấu tạo bên trong IC 74LS09

Bốn ngõ ra của IC được ký hiệu là QA, QB, QC và QD. Thứ tự đếm của 74LS90 được kích hoạt bởi cạnh xuống của tín hiệu xung đồng hồ đeo tay, tức là khi tín hiệu xung đồng hồ đeo tay CLK chuyển từ logic 1 ( mức CAO ) sang logic 0 ( mức THẤP ) thì xem như có xung đồng hồ đeo tay tác động ảnh hưởng vào mạch đếm .
Các chân ngõ vào bổ trợ R1, R2, R3 và R4 là những chân RESET. Khi những ngõ vào RESET R1 và R2 được liên kết với logic 1, thì mạch đếm sẽ bị RESET trở lại 0 ( 0000 ) còn khi những ngõ vào R3 và R4 được liên kết với logic 1, thì mạch đếm được RESET về số 9 ( 1001 ) bất kể số đếm hoặc vị trị đếm hiện tại .
Bảng hoạt động giải trí Reset và đếm của IC đếm 74LS90 như sau :

Lưu ý: R0(1) = R1, R0(2) = R2, R9(1) = R3, R9(2) = R4.

Như đã trình diễn ở trên, bên trong IC đếm 74LS90 gồm có mạch đếm chia 2 và mạch đếm chia 5. Như vậy, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể sử dụng một trong hai mạch đếm : hoặc chỉ mạch đếm chia 2 tần số hoặc chỉ bộ đếm chia 5 tần số hoặc phối hợp cả hai mạch đếm với nhau để tạo ra mạch đếm BCD chia 10 như mong ước .

Mạch đếm chia 2 tần số

Khi IC đếm hoạt động giải trí ở chính sách này thì phần mạch đếm chia 5 bị vô hiệu. Nếu tín hiệu đồng hồ đeo tay được đưa vào chân số 14 ( CKA ) và tín hiệu được lấy ra ở chân số 12 ( Q0 / QA ) thì tất cả chúng ta hoàn toàn có thể tạo ra một bộ đếm nhị phân chia 2 ( MOD = 2 ) để sử dụng trong những mạch chia tần số như được hiển thị ở hình trên .

Mạch đếm chia 5 tần số

Để tạo ra mạch đếm chia 5, tất cả chúng ta sẽ vô hiệu hóa flip-flop tiên phong và đưa tín hiệu xung đồng hồ đeo tay vào chân số 1 ( CKB ) với tín hiệu ngõ ra được lấy từ chân số 11 ( Q3 / QD ) như hình trên .
Lưu ý rằng với thông số kỹ thuật mạch đếm chia 5 này, dạng sóng ngõ ra không đối xứng nhưng có tỷ suất dấu và trống là 4 : 1. Tức là bốn tín hiệu đồng hồ đeo tay tiên phong tạo ra mức THẤP hoặc logic 0 ở ngõ ra và tín hiệu đồng hồ đeo tay thứ năm tạo ra mức CAO hoặc logic 1 ở ngõ ra .

Mạch đếm chia 10 

Để tạo ra mạch đếm thập phân BCD chia cho 10, cả hai mạch đếm bên trong được sử dụng cho giá trị chia 2 × 5 lần. Do ngõ ra tiên phong QA từ flip-flop ( A ) không được liên kết nội bộ với những tầng flip-flop còn lại nên mạch đếm hoàn toàn có thể được lan rộng ra để tạo mạch đếm BCD 4 bit bằng cách liên kết đầu ra QA này với nguồn vào CKB như hình bên trên .

Như vậy, chúng ta có thể thấy rằng các bộ đếm BCD là các bộ đếm nhị phân có số đếm từ 0000 đến 1001 và sau đó được RESET để xóa tất cả các flip-flop sau lần đếm thứ chín. Nếu chúng ta kết nối tín hiệu xung đồng hồ vào ngõ vào CKA, mỗi khi có một xung tác động vào mạch đếm thì mạch đếm sẽ tăng lên một đơn vị. Nếu chúng ta kết nối các đèn LED với các ngõ ra QA, QB, QC và QD như hình bên dưới, chúng ta có thể xem số thập phân được mã hóa thành số nhị phân khi mạch đếm hoạt động.

Sự biến hóa trạng thái ở những ngõ ra của mạch đếm được bộc lộ qua bảng sau đây :

Chú thích: Q0 = QA, Q1 = QB, Q2 = QC, Q3 = QD.

Điều khiển hiển thị

Để hiện thị những số đếm trên led 7 đoạn tất cả chúng ta cần một IC giải thuật BCD sang led 7 đoạn. IC 74LS47 hoặc 74LS247 được phong cách thiết kế để làm được việc đó. 74LS47 có bốn ngõ vào cho những chữ số BCD A, B, C và D và có 7 ngõ ra để tinh chỉnh và điều khiển những đoạn của led 7 đoạn .

IC giải mã 74LS47 

IC giải thuật hiển thị 74LS47 nhận mã BCD từ những ngõ ra của IC đếm 74LS90 và tạo những tín hiệu thiết yếu để điều khiển và tinh chỉnh những đoạn của led 7 đoạn để hiện thị được những số đếm. Vì IC giải thuật 74LS47 được phong cách thiết kế để điều khiển và tinh chỉnh led 7 đoạn loại anode chung nên khi ngõ ra ở mức THẤP ( logic 0 ) sẽ làm cho LED liên kết với ngõ ra này phát sáng trong khi ngõ ra ở mức CAO ( logic 1 ) sẽ làm cho LED này TẮT. Đối với hoạt động giải trí thông thường, tổng thể những chân LT ( Lamp Test ), BI / RBO ( Blanking Input / Ripple Blanking Output ) và RBI ( Ripple Blanking Input ) đều phải được bỏ trống hoặc liên kết với logic 1 ( mức CAO ) .
Lưu ý rằng mặc dầu 74LS47 có những ngõ ra tích cực mức THẤP và được phong cách thiết kế để giải thuật hiển thị trên LED 7 đoạn loại ANODE chung. IC giải thuật / điều khiển và tinh chỉnh 74LS48 / 4511 có công dụng trọn vẹn giống như IC 74LS47 ngoại trừ nó có ngõ ra tích cực mức CAO, được phong cách thiết kế để giải thuật hiển thị cho 7 đoạn loại CATHODE chung. Vì vậy, tùy thuộc vào loại led 7 đoạn mà bạn sử dụng, bạn hoàn toàn có thể cần IC giải thuật 74LS47 hoặc 74LS48 .

Mạch đếm thập phân 4 bit dùng IC 74LS90

Các ngõ vào của IC 74LS47 được liên kết với những ngõ ra tương ứng của IC đếm BCD 74LS90 để hiển thị những số đếm trên led 7 đoạn như hình trên. Số đếm hiện thị trên led 7 đoạn tăng dần từ 0 đến 9 mỗi khi có xung đồng hồ đeo tay ảnh hưởng tác động vào IC đếm .
Mạch của tất cả chúng ta là một mạch đếm số đơn thuần hiển thị những số đếm từ 0 đến 9 sử dụng IC đếm 74LS90 và IC giải thuật BCD sang led 7 đoạn 74LS47. Để đếm hơn 10 thì tất cả chúng ta sẽ cần ghép hai IC đếm BCD lại với cho nhau .

Mạch đếm từ 00 đến 99 dùng IC 74LS90

Bộ đếm BCD gồm 2 chữ số sẽ được tính theo số thập phân từ 00 đến 99 ( 0000 0000 đến 1001 1001 ) và sau đó tự động hóa RESET về 00. Lưu ý rằng mặc dầu đó sẽ là bộ đếm 2 chữ số, những giá trị đại diện thay mặt cho những số thập lục phân từ A đến F không hợp lệ trong mã này .
Tương tự như vậy, nếu tất cả chúng ta muốn đếm từ 0 đến 999 ( 0000 0000 0000 đến 1001 1001 1001 ), thì cần phải có ba IC đếm thập phân nối tầng với nhau. Trong thực tiễn, nhiều mạch đếm thập phân hoàn toàn có thể được kiến thiết xây dựng bằng cách ghép những mạch đếm BCD riêng không liên quan gì đến nhau .

Tổng kết

IC đếm 74LS90 là một IC đếm  thập phân rất linh hoạt và có thể được sử dụng làm bộ chia tần số hoặc được thực hiện để phân chia bất kỳ số đếm nguyên nào từ 2 đến 9 bằng cách đưa các ngõ ra thích hợp trở về các ngõ vào RESET của IC.

Các mạch giải thuật hiển thị hoàn toàn có thể được thiết kế xây dựng từ những mạch logic tổng hợp và có nhiều IC chuyên sử dụng trên thị trường để thực thi công dụng này như 74LS47 / 74LS247 hoăc 74LS48 / 4511 .
Hầu hết những led 7 đoạn thường được sử dụng trong những ứng dụng đếm nhiều chữ số bằng cách xếp tầng nhiều mạch đếm BCD lại với nhau, bộ đếm 4 chữ số sẽ đếm được số tối đa 9999 .
Xem thêm bài viết : Mạch chia tần số sử dụng IC 555 và 4017

Source: https://dvn.com.vn
Category: Bản Tin DVN