IC 4518

Hình trên đây mô tả cấu trúc bên trong của 4518 gồm 2 nhóm chia 10 và mỗi nhóm chia 10 được tạo bởi 4 Trigger D (loại J-K) để có thể chia 2 cho mỗi Trigger và mạ

ch Modul 10 để hạn chế giới hạn chia của 4518 trong khoảng từ 0 đến 9 tương đương với 0000 – 1001 thì sẽ bị Reset về 0.

          Hình bên đây mô tả các trạng thái các Ngõ ra của 4520 và 4518 phụ thuộc và giá trị Chuỗi Xung Clock được đưa vào IC:

          Xung Clock tác động liên tục với điều kiện Chân Enable = 1 và Reset = 0 thì kết quả rat hay đổi tuần tự theo số Xung Clock tác động vào. Nếu Xung Reset = 1 thì IC sẽ bị xóa đồng loạt về 0.

          Chú ý: IC 4518 và 4520 chỉ khác nhau ở chỗ là IC 4518 có them mạch Modul để khống chế giới hạn có thể đếm được của 4518 không vượt quá 10 khi vượt quá 10 thì lập tức mạch đếm sẽ được xóa về 0.

          Tất cả các Chân Reset R₁ ÷ R₄ của các  Trigger trong các IC 4520 và 4518 đều đồng loạt được đấu chung với Reset ngoài của IC để khi Reset = 1 thì tất cả các Trigger đều đồng loạt bị xóa về 0. 
 

      Ứng dụng cơ bản

²      Mạch đếm không Đồng bộ

  IC 4518 và 4520 được sử dụng phổ biến nhất để chia Tần số (hoặc đếm Xung) như mạch tối giản dưới đây (được gọi là mạch đếm không đồng bộ):

          Trong đó, Ngõ vào đầu tiên Clock Input được đếm bằng sườn Xung lên (chuyển từ mức thấp lên mức cao) tức là Clock Input được đưa vào chân Clock và chân Enable được nối lên dương nguồn còn tất cả các mạch đếm tiếp theo đều đếm bằng sườn Xung xuống (chuyển từ mức cao xuống mức thấp) tức là Xung đếm ở Ngõ ra cuối cùng của tầng trước sẽ được đưa vào chân Enable của tầng sau và các chân Clock của các tầng đếm sau đều được nối xuống âm nguồn.
Mạch đếm nói trên được mô phỏng lại như dưới đây và có thêm Mạch giải mã chỉ thị giá trị của Bộ đếm cũng như có các Led chỉ thị Trạng thái Logic các Ngõ ra của IC 4518 như dưới đây:
 

          Chú ý: Đây là trường hợp đếm Xung hoặc chia Tần số tự do nên không cần phải bắt buộc điểm khởi đầu hoặc kết thúc của quá trình nên các chân Reset đều được nối xuống âm nguồn.

          Trong trường hợp nếu cần phải xác lập chu trình đếm Xung hoặc chia Tần số có định thời (có Chu kỳ xác định) thì các chân Reset phải được nối chung nhau và được nối với một Lệnh điều khiển theo Chu kỳ hoặc theo một Lệnh định thời P_S xác lập được để khi lệnh này P_S = 1 thì toàn bộ Mạch đếm đều được xóa về 0 hoàn toàn (các Ngõ ra đều bị xóa về 0 đồng loạt), khi P_S = 0 thì Bộ đếm bắt đầu được phép đếm từ đầu…  

²      Mạch đếm Đồng bộ

Mạch đếm trên đây được gọi là ‘Mạch đếm không Đồng bộ’ vì toàn bộ mạch đếm nói trên có tất cả 4 tầng đếm gồm 2 IC (mỗi IC có 2 tầng đếm ghép liên tiếp nhau) và Ngõ ra cuối cùng của tầng trước ghép với Ngõ vào đảo (Enable) của tầng sau nên sự chuyển trạng thái của các tầng đếm sau chỉ phụ thuộc sự tác động của Ngõ ra sau cùng của tầng đếm trước nó chứ không phụ thuộc vào Xung Clock Input đầu tiên của Ngõ vào của toàn bộ mạch đếm.

Ưu điểm của Mạch đếm không Đồng bộ là thiết kế đơn giản và lắp ráp cũng thuận tiện nhưng trong nhiều trường hợp cần phải kiểm soát chính xác phase Xung của các Ngõ ra trên các tầng đếm thì sẽ rất khó.

Vì vậy, trong những trường hợp điều khiển chính xác và đòi hỏi độ tin cậy cao, người ta phải thiết lập Mạch đếm Đồng bộ thong qua sự kiểm soát nhất quán của Xung Clock Input trên toàn bộ các tầng liên kết của Bộ đêm như dưới đây:

          Sau khi tầng sau đếm lên thêm 1 thì tầng trước cũng bắt đầu được xóa về 0 nên Ngõ ra của IC (tầng) trước sẽ tăng lên 1 vì vậy chân Clock của tầng đếm sau sẽ khóa tầng đếm phía sau (nếu chân Clock của tầng đếm nào bằng 1 thì tầng đếm đó sẽ ngừng đếm cho đến khi chân clock của nó bằng 0 thì mới bắt đầu đếm khi Xung đặt vào chân Enable chuyển từ mức cao xuống mức thấp).

          Như đã trình bày ở Mạch đếm Đồng bộ được áp dụng cho IC 4520. Đối với IC 4518 cũng có thể áp dụng nguyên lý đếm Đồng bộ nói trên theo mạch dưới đây:

          Đối với IC 4518 thì hạn mức cao nhất của khoảng đếm của nó là 0 đến 9 tức là các Bit Ngõ ra của nó thay đổi trong khoảng 0000 đến 1001 cho nên để kiểm soát được giá trị tối đa của tầng đếm trước thì chỉ cần sử dụng mạch NAND có 2 Ngõ vào là có thể điều khiển được tầng đếm tiếp theo như mạch nói trên (trong lúc vì 4520 có giới hạn tối đa của các Bit Ngõ ra là 1111 nên cần phải sử dụng mạch NAND 4 Ngõ vào để kiểm soát giới hạn của các tầng đếm trước).

          Như vậy, Mạch đếm Đồng bộ đối với 4518 đơn giản hơn so với 4520.

          Chú ý: Trong mạch này, các chân Reset của tất cả các tầng đếm được nối chung nhau và được điều khiển bằng lệnh Reset khi bắt đầu thực hiện lệnh đếm.
 

²      Đếm đồng loạt bằng sườn Xung dương

Có những trường hợp cần phải tạo ra mạch đếm đối với sườn Xung dương (tức là Xung chuyển trạng thái từ thấp lên cao) như dưới đây:

          Theo mạch trên, chỉ việc đảo phase (trạng thái) của các Ngõ ra cuối cùng của tầng trước để cấp cho Ngõ vào Clock của tầng sau là các tầng sau sẽ đếm bằng sườn lên của Xung giống như ở tầng đầu tiên.