Màn hình quảng cáo ở chế độ văn bản sử dụng ma trận LED 5x7 có điều khiển bằng máy tính

[tac.lam59]

Download miễn phí Đề tài Màn hình quảng cáo ở chế độ văn bản sử dụng ma trận LED 5x7 có điều khiển bằng máy tính

Lời nói đầu

Trong sự phát triển của kỹ thuật điện tử ngày nay, kỹ thuật số đang dần chiếm ưu thế về số lượng các ứng dụng của nó trên nhiều thiết bị điện tử từ dân dụng cho đến chuyên dụng, trong nhiều lĩnh vực như đo lường, điều khiển, v.v nhờ vào nhiều ưu điểm của nó. Có thể nói, nền tảng của kỹ thuật số là các mạch logic số dựa trên sự kết hợp của các cổng logic cơ bản mà ngày nay đã được tích hợp trong các IC số. Các mạch logic số sử dụng ma trận LED để hiển thị thông tin nhằm mục đích thông báo, quảng cáo, tại các nơi công cộng đã được sử dụng rất rộng rãi.
Trên cơ sở những kiến thức đã được học trong môn học: Kỹ thuật số và trong khuôn khổ của một đồ án môn học: Thiết kế mạch logic số, chúng tui đã thiết kế một mạch logic số với tên đề tài đầy đủ là: Màn hình quảng cáo ở chế độ văn bản sử dụng ma trận LED 5x7 có điều khiển bằng máy tính. Với mục đích là tìm hiểu thêm về lĩnh vực kỹ thuật số, nâng cao kiến thức của mình.
Do kiến thức còn hạn hẹp và thời gian thực hiện không được nhiều nên đề tài của chúng tui còn rất nhiều sai sót, hạn chế. Mặc dù đã cố gắng phần nào thiết kế và tính toán một các chi tiết các mạch, các thông số nhưng đôi khi còn mang tính lý thuyết, chưa thực tế. Chúng tui mong có sự góp ý và sửa chữa để đề tài này có tính khả thi hơn về cả phương diện kinh tế cũng như kỹ thuật.
Chúng em xin chân thành Thank thầy giáo Nguyễn Nam Quân đã hướng dẫn và giúp đỡ chúng em thiết kế và hoàn thành đề tài này.

http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/06/25/de_tai_man_hinh_quang_cao_o_che_do_van_ban_su_dung.U6ngaoJvXl.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-31221/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

ch­¬ng i: giíi thiÖu c¸c cæng logic c¬ b¶n
I. Hµm logic Vµ (AND), HoÆc (OR), §¶o (NOT)
1. Cæng logic
Gäi A lµ biÕn sè nhÞ ph©n cã møc logic lµ 0 hoÆc 1, vµ Y lµ mét biÕn sè nhÞ ph©n tuú thuéc vµo A: Y= f(A).
Trong tr­êng hîp nµy cã hai kh¶ n¨ng x¶y ra:
- Y= A, A= 0 th× Y= 0
hay A= 1 th× Y= 1
- Y= A Þ A= 0 th× Y= 1
hay A= 1 th× Y= 0
Khi Y tuú thuéc vµo hai biÕn sè nhÞ ph©n A, B
Þ Y= f(A, B)
V× biÕn sè A, B chØ cã thÓ lµ 0 hay 1 nªn A vµ B chØ cã thÓ t¹o ra 4 tæ hîp kh¸c nhau lµ:
M¹ch
A
B
Y
A
B
0
0
0
1
1
0
1
1
B¶ng liÖt kª tÊt c¶ c¸c tæ hîp kh¶ dÜ cña c¸c biÕn sè vµ hµm sè t­¬ng øng gäi lµ b¶ng ch©n lý. Khi cã ba hay nhiÒu biÕn sè (A, B, C), sè l­îng hµm sè kh¶ dÜ t¨ng nhanh.
M¹ch ®iÖn tö thùc hiÖn quan hÖ logic:
Y= f(A) hay Y= f(A, B).
gäi lµ m¹ch logic, trong ®ã c¸c biÕn sè A, B … lµ c¸c ®Çu vµo vµ hµm sè Y lµ c¸c ®Çu ra. Mét m¹ch logic diÔn t¶ quan hÖ gi÷a c¸c ®Çu vµo vµ ®Çu ra, nghÜa lµ thùc hiÖn ®­îc mét hµm logic. Do ®ã cã bao nhiªu hµm sè logic th× cã bÊy nhiªu m¹ch logic.
L­u ý r»ng khi biÓu diÔn mèi quan hÖ to¸n häc ta gäi lµ hµm sè logic cßn khi biÓu diÔn mèi quan hÖ vÒ m¹ch tÝn hiÖu ta gäi lµ cæng logic.
2. Cæng logic Vµ (AND)
Hµm logic Vµ ®ùoc ®Þnh nghÜa theo b¶ng sù thËt sau:
A
B
Y
A
B
Y=A.B
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
Ký hiÖu cæng Vµ (AND)
Ký hiÖu to¸n häc cña hµm sè Vµ lµ: Y= A.B
3. Cæng logic HoÆc (OR)
Hµm sè HoÆc cña hai biÕn sè A, B ®­îc ®Þnh nghÜa ë b¶ng sù thËt sau:
A
B
Y
Y
A
0
0
0
B
0
1
1
1
0
1
1
1
1
Ký hiÖu cæng HoÆc (OR)
§Çu ra Y lµ 1 khi cã Ýt nhÊt mét biÕn sè lµ 1, do ®ã chØ b»ng 0 ë tr­êng hîp khi c¶ hai biÕn sè b»ng 0.
Ký hiÖu to¸n häc cña cæng HoÆc lµ:
Y= A+ B
4. Cæng logic §¶o (NOT)
Hµm Vµ vµ hµm hoÆc t¸c ®éng lªn hai hay nhiÒu biÕn sè trong khi ®ã, hµm §¶o cã thÓ xem nh­ chØ cã thÓ t¸c ®éng lªn mét biÕn sè.
A
Y = A
B¶ng sù thËt:
A
Y
0
1
1
0
Ký hiÖu hµm §¶o (NOT)
Hµm §¶o cã t¸c ®éng phñ ®Þnh.
II. Cæng logic Kh«ng- Vµ (NAND), kh«ng- HoÆc (NOR)
1. Cæng logic NAND
XÐt tr­êng hîp cã hai biÕn sè A, B ®Çu ra ë cæng Vµ Y= A.B nªn ®Çu ra ë cæng Kh«ng lµ ®¶o cña Y: Y= A.B
VÒ ho¹t ®éng cña cæng NAND th× tõ c¸c tæ hîp cña A, B ta lËp b¶ng tr¹ng th¸i råi lÊy ®¶o ®Ó cã Y ®¶o. Tuy nhiªn cã thÓ trùc tiÕp b»ng c¸ch lËp b¶ng sù thËt sau:
A
B
Y
A
B
Y
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
Ký hiÖu cæng NAND
2. Cæng NOR
XÐt tr­êng hîp hai ®Çu vµo lµ A, B. §Çu ra cæng NOR lµ: Y= A+ B
nªn ®Çu ra cæng ®¶o lµ: Y= A+ B
B¶ng sù thËt:
A
Y
B
Ký kiÖu cæng NOR
A
B
Y
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
III. Hµm logic kh¸c dÊu (XOR) vµ hµm logic ®ång dÊu (XNOR)
1. Cæng logic XOR
Y= AÅ B
B¶ng ch©n lý:
A
A
B
Y
Y
0
0
0
B
0
1
1
1
0
1
1
1
0
Ký hiÖu cæng XOR
2. Cæng logic XNOR
Y= AÅ B
B¶ng ch©n lý:
A
B
Y
A
B
Y
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1
Ký hiÖu cæng XNOR
IV. BiÕn ®æi c¸c hµm quan hÖ ra hµm logic NAND, NOR
Mèi liªn hÖ c¬ b¶n gi÷a ba cæng AND, OR, NOT kh«ng nh÷ng cã thÓ thay b»ng c¸c cæng NAND mµ cßn cã thÓ biÕn thµnh cæng NOR víi cïng mét chøc n¨ng logic, viÖc lµm nµy th­êng ®­îc ¸p dông khi thùc hiÖn c¸c m¹ch logic. Trong thùc tÕ, v× toµn bé s¬ ®å nÕu ®­îc kÕt hîp cïng mét lo¹i cæng duy nhÊt th× sÏ gi¶m ®­îc sè l­îng vi m¹ch cÇn thiÕt. Qu¸ tr×nh biÕn ®æi nµy dùa trªn mét nguyªn t¾c ®­îc tr×nh bµy nh­ sau:
- Cæng NOT ®­îc thay b»ng cæng NAND vµ cæng NOR.
+ Dùa vµo b¶ng sù thËt cña cæng NAND suy ra tr­êng hîp lµ khi c¶ A, B ®ång thêi b»ng 0 th× Y= 1, vµ khi A=1, B= 1 th× Y= 0.
S¬ ®å minh häa:
A = B
Y
+ Dùa vµo b¶ng sù thËt cña cæng NOR suy ra:
A= 0, B= 0 Þ Y= 1
A= 1, B= 1
S¬ ®å minh ho¹:
A = B
Y
- Cæng AND ®­îc thay thÕ b»ng cæng NAND vµ cæng NOR. T­¬ng tù nh­ c¸c tr­êng hîp trªn, dùa vµo b¶ng sù thËt:
+ §Çu ra cña cæng AND: Y= A. B, cßn cæn NAND: Y'= A. B Þ Y'= Y
S¬ ®å minh häa:
A
B
Y
+ §Çu ra cña cæng NOR: Y'= A+ B.
Ta cã Y= A. B = A+ B
S¬ ®å minh häa:
Y
A
B
- Cæng OR ®­îc thay b»ng cæng NAND vµ cæng NOR.
+ BiÓu thøc cæng OR: Y= A+ B
Ta cã: Y= A+ B = A. B
S¬ ®å minh häa:
A
B
Y
+ Y= A+ B = A+ B
A
B
Y
ch­¬ng ii: m¹ch logic tæ hîp
I. §Æc ®iÓm c¬ b¶n cña m¹ch tæ hîp
Trong m¹ch sè, m¹ch tæ hîp lµ m¹ch mµ trÞ sè æn ®inh cña tÝn hiÖu ra ë thêi ®iÓm bÊt kú chØ phô thuéc vµo tæ hîp c¸c gi¸ trÞ tÝn hiÖu ®Çu vµo ë thêi ®iÓm tr­íc ®ã. Trong m¹ch tæ hîp, tr¹ng th¸i m¹ch ®iÖn tr­íc thêi ®iÓm xÐt – tr­íc khi cã tÝn hiÖu ®Çu vµo – kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn tÝn hiÖu ®Çu ra. §Æc ®iÓm cÊu tróc m¹ch tæ hîp lµ ®­îc cÊu tróc tõ c¸c cæng logic.
II. Ph­¬ng ph¸p biÓu diÔn vµ ph©n tÝch chøc n¨ng logic
1. Ph­¬ng ph¸p biÓu diÔn chøc n¨ng logic
C¸c ph­¬ng ph¸p th­êng dïng ®Ó biÓu diÔn chøc n¨ng logic cña m¹ch tæ hîp lµ hµm sè logic, b¶ng ch©n lý, s¬ ®å logic, b¶ng Karnaugh, còng cã thÓ biÓu diÔn b»ng ®å thÞ thêi gian d¹ng sãng.
§èi víi vi m¹ch cì nhá (SSI) th­êng biÓu diÔn b»ng hµm logic. §èi víi cì võa, th­êng biÓu diÔn b»ng b¶ng ch©n lý, hay lµ b¶ng chøc n¨ng. B¶ng chøc n¨ng dïng h×nh thøc liÖt kª, víi møc logic cao (H) vµ møc logic thÊp (L), ®Ó m« t¶ quan hÖ logic gi÷a tÝn hiÖu ®Çu ra víi tÝn hiÖu ®Çu vµo cña m¹ch ®iÖn ®ang xÐt. ChØ cÇn thay gi¸ trÞ logic cho tr¹ng th¸i trong b¶ng chøc n¨ng th× ta cã b¶ng ch©n lý t­¬ng øng.
Z1
Z2
.
.
Zm
M¹ch tæ hîp
X1
X2
.
.
Xn
H×nh II.II.1 - S¬ ®å khèi m¹ch tæ hîp
Nh­ h×nh II.II.1 cho thÊy, th­êng cã nhiÒu tÝn hiÖu ®Çu vµo vµ nhiÒu tÝn hiÖu ®Çu ra. Mét c¸ch tæng qu¸t, hµm logic cña tÝn hiÖu ®Çu ra cã thÓ viÕt d­íi d¹ng:
Z1= f1(x1, x2, …, xn)
Z2= f2(x1, x2, …, xn)
…
Zm= fm(x1, x2, …, xn)
Còng cã thÓ viÕt d­íi d¹ng ®¹i l­îng vect¬ nh­ sau:
Z= F(X)
2. Ph­¬ng ph¸p ph©n tÝch chøc n¨ng logic
C¸c b­íc ph©n tÝch, b¾t ®Çu tõ s¬ ®å m¹ch logic ®· cho, ®Ó cuèi cïng t×m ra hµm logic hoÆc b¶ng ch©n lý.
+ ViÕt biÓu thøc: tuÇn tù tõ ®Çu vµo ®Õn ®Çu ra ( hoÆc còng cã thÓ ng­îc l¹i), viÕt ra biÓu thøc hµm logic cña tÝn hiÖu ®Çu ra.
+ Rót gän: khi cÇn thiÕt th× rót gän ®Õn tèi thiÓu biÓu thøc ë trªn b»ng ph­¬ng ph¸p ®¹i sè hay ph­¬ng ph¸p h×nh vÏ.
+ VÏ b¶ng sù thËt: khi cÇn thiÕt th× t×m ra b¶ng sù thËt b»ng c¸ch tiÕn hµnh tÝnh to¸n c¸c gi¸ trÞ hµm logic tÝn hiÖu ®Çu ra t­¬ng øng víi tæ hîp cã thÓ cña c¸c gi¸ trÞ tÝn hiÖu ®Çu vµo.
III. Ph­¬ng ph¸p thiÕt kÕ logic m¹ch tæ hîp
Ph­¬ng ph¸p thiÕt kÕ logic lµ c¸c b­íc c¬ b¶n t×m ra s¬ ®å m¹ch ®iÖn logic tõ yªu cÇu vµ nhiÖm logic ®· cho.
VÊn ®Ò logic thùc
B¶ng ch©n lý
B¶ng Karnaugh
Tèi thiÓu ho¸
BiÓu thøc tèi thiÓu
S¬ ®å logic
BiÓu thøc logic
Tèi thiÓu ho¸
H×nh II.III.1 – C¸c b­íc thiÕt kÕ m¹ch logic tæ hîp
H×nh II.III.1 lµ qu¸ tr×nh thiÕt kÕ nãi chung cña m¹ch tæ hîp, trong ®ã bao gåm bèn b­íc chÝnh:
1. Ph©n tÝch yªu cÇu:
Yªu cÇu nhiÖm vô cña vÊn ®Ò logic thùc cã thÓ lµ mét ®o¹n v¨n, còng cã thÓ lµ bµi to¸n logic cô thÓ. NhiÖm vô ph©n tÝch lµ x¸c ®Þnh c¸i nµo lµ biÕn sè ®Çu vµo, c¸i nµo lµ hµm sè ®Çu ra vµ mèi quan hÖ logic gi÷a chóng víi nhau. Muèn ph©n tÝch ®óng th× ph¶i t×m hiÓu xem xÐt mét c¸ch s©u s¾c yªu cÇu thiÕt kÕ, ®ã lµ mét viÖc khã nh­ng quan träng trong vÊn ®Ò thiÕt kÕ.
2. VÏ b¶ng ch©n lý:
Nãi chung, ®Çu tiªn chóng ta liÖt kª thµnh b¶ng vÒ quan hÖ t­¬ng øng nhau gi÷a tr¹ng th¸i tÝn hiÖu ®Çu vµo víi tr¹ng th¸i hµm sè ®Çu ra. §ã lµ b¶ng kª yªu cÇu chøc n¨ng logic. gäi t¾t lµ b¶ng chøc n¨ng. TiÕp theo, ta thay gi¸ trÞ logic cho tr¹ng th¸i, tøc lµ dïng c¸c sè 0 vµ 1 biÓu diÔn c¸c tr¹ng th¸i t­¬ng øng cña ®Çu vµo vµ ®Çu ra. KÕt qu¶, ta cã b¶ng gi¸ trÞ thøc logic, gäi t¾t lµ b¶ng ch©n lý. §ã chÝnh lµ h×nh thøc ®¹i sè cña yªu cÇu thiÕt kÕ. CÊn l­u ý r»ng tõ mét b¶ng chøc n¨ng cã...