Luận văn Ứng dụng vi mạch số lập trình

Nội dung text: Luận văn Ứng dụng vi mạch số lập trình

1. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG Giới thiệu vi mạch lập trình của công ty lattice. Vi mạch iSP LSI 1016 là vi mạch được sử dụng để lập trình mạch đồng hồ hiển thị số: 6 5 4 3 2 1 44 43 42 41 7 39 8 38 9 37 10 36 11 IspLSI 1016 35 12 34 13 PLCC44 33 14 32 15 31 16 30 17 29 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Vi mạch iSP LSI 1016 là vi mạch có cấu tạo từ các cổng logic lập trình với mật độ tích hợp khoảng 2.000 cổng: Thời gian trì hoãn Tpd = 7,5 ns Tần số hoạt động fmax = 125MHz Vi mạch có 44 chân với kiểu vỏ PLCC Vi mạch có 32 nggõ vào/ra do đó có thể được dùng với nhiều ứng dụng khác nhau trong cùng một board. Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang 60
2. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG Chức năng các chân của IC isp LSI 1016 Số thứ tự chân Chức năng Số thứ tự chân Chức năng 1 GND 23 GND 2 IN3 24 SOD/ IN 1 3 I/O 24 25 I/O 8 4 I/O 25 26 I/O 9 5 I/O 26 27 I/O 10 6 I/O 27 28 I/O 11 7 I/O 28 29 I/O 12 8 I/O 29 30 I/O 13 9 I/O 30 31 I/O 14 10 I/O 31 32 I/O 15 11 YO 33 Y2/ SCLK 12 Vcc (5V) 34 Vcc 13 IspEN/NC 35 Y1/ RESET 14 SDI/INO 36 IN2/ MODE 15 I/O 0 37 I/O 18 16 I/O 1 38 I/O 17 17 I/O 2 39 I/O 16 18 I/O 3 40 I/O 19 19 I/O 4 41 I/O 20 20 I/O 5 42 I/O 21 21 I/O 6 43 I/O 22 22 I/O 7 44 I/O 23 Nguyên lý hoạt động của mạch. Mạch điện gồm có IC 4060 kết hợp với thạch anh 4MHz, điện trở R2,R3 và tụ C8,C9 tạo thành mạch dao động cung cấp hai tín hiệu 500ms và 1ms cho vi mạch lập trình để thực hiện các chức năng đếm, giải mã, và hiển thị led 7 đoạn bằng phương pháp quét. Mạch đồng hồ hiện số có 4 led: 2 led hiển thị giờ và 2 led hiển thị phút. IC74240 có chức năng đệm đảo kết hợp với điện trở R5 R12 làm mạch đệm để hiển thị. Bốn BJT có chức năng điều khiển quét. Hai nút nhấn S1 và S2 dùng để điều chỉnh giờ và phút. Ưu điểm của mạch điện này là: - Có ít linh kiện trong một board do đó mạch điện đơn giản thuận lợi trong việc kiểm tra khi có sự cố hư hỏng . - Công suất tiêu thụ của mạch giảm đáng kể do dùng phương pháp quét led. Khuyết điểm: - Chưa tận dụng hết khả năng hoạt động của vi mạch do chỉ sử dụng có 13 đường vào ra. - Do vi mạch lập trình khan hiếm trên thị trường nên giá thành cao. Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang 61
3. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG II/ PHẦN MỀM Sơ đồ mạch logic của mạch đồng hồ hiện số. Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang 62
4. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang 63
5. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang 64
6. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG module giai ma title ‘giai ma’ ‘’inputs a,b,c,d pin 1,2,3,4; ‘’outputs aa,bb,cc,dd,ee,ff,gg pin 5,6,7,8,9,10,11istype’com’; equations aa= !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b& d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # d&!c&!b& bb = !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b& d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a ; cc = !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b& d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # d&!c&!b& dd = !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b& d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a ; ee = !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b& d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # d&!c&!b& ff = !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b& d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a ; gg = !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b& d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # !d&!c&!b&!a # d&!c&!b& end Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang 65
7. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG module count 4 title ‘dem mode 4’ ‘’constants c,x,p = . c . , c. , . p . ; ‘’inputs takt , up ,dn ,r , 19 pin 1, 2, 3, 4, 5 ; ‘’outputs q0 ,q1 ,q2 ,q3 pin 6, 7, 8, 9 istype ‘reg’ ; equations (q0 . c , q1 . c , q2 . c , q3 . c ) =takt ; ‘’ count up count down load 9 reset q0 := ( ( ( up # dn )$q0 # 19 )&!r; q1 := ( ( ( up&q0) # (dn $! q0) )$q1 &!19 )&!r ; q2 := ( ( (up&q0&q1) # (dn $!q0$!q1) )$q2 &!19 )&!r; q3 := ( ( (up&q0&q1&q2) # (dn $!q0$!q1$!q2) )$q3 # !19 )&!r; end Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang 66
8. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG PHẦN III KẾT LUẬN Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang 67
9. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG Kết luận Qua 8 tuần nhận đề tài, mặc dù kiến thức và tài liệu có hạn chế nhưng em đã cố gắng hoàn thành tập luận văn đúng thời hạn đề ra. Qua thực tế kiểm nghiệm, Em có nhận xét về ưu khuyết điểm của đề tài. Ưu điểm của mạch là: - Mạch điện đơn giản (chỉ với 3 IC số trong mạch), dễ thực hiện, dễ kiểm tra các linh kiện khi gặp sự cố. - Vi mạch lập trình có thể ứng dụng vào nhiều công việc khác nhau bằng cách lập trình cho vi mạch. - Công cụ để lập trình đơn giản, dễ thực hiện. - Làm giảm đáng kể số lượng IC trong một board. - Hoạt động của vi mạch đảm bảo độ tin cậy, chính xác. Khuyết điểm: Do vi mạch lập trình trên thị trường coðn khan hiếm nên giá thành khá cao. Hướng phát triển đề tài. Để thấy rõ những ưu điểm của vi mạch lập trình, với đề tài trên có thể thực hiện các ứng dụng thiết thực trong các yêu cầu của thực tế như thi công một mạch điện có nhiều chức năng vừa hiển thị giờ, có chuông báo giờ hẹn trước, điều khiển đóng ngắt các thiết bị từ xa Một lần nữa em xin cảm ơn thầy TRẦN VĂN TRỌNG đã tận tình hướng dẫn cho em. Xin cảm ơn quí thầy cô trong khoa đã dạy dỗ em và các bạn cùng khóa đã giúp đỡ em trong thời gian qua. Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang 68
10. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG TÀI LIỆU THAM KHẢO - Giáo trình vi mạch số lập trình của tác giả: Thầy Trần Văn Trọng. - Cơ sở kĩ thuật điện tử số Vũ Đức Thọ dịch. - Tra cứu vi mạch số TTL và CMOS. - Vi mạch số tập 1 Nguyễn Hữu Phương. - Programmable Logic Designer' s Guide Roger C& Alford Ứng dụng vi mạch số lập trình Trang 69