BÁO cáo THỰC NGHIỆM môn THỰC tập điện tử số bài 4 các sơ đồ LOGIC cơ bản (2) các sơ đồ LOGIC TOÁN học

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ  BÁO CÁO THỰC NGHIỆM MÔN : THỰC TẬP ĐIỆN TỬ SỐ Nhóm: Nguyễn Minh Tuấn Lương Hồng Minh Họ tên : Nguyễn Minh Tuấn MSV : 20021595 BÀI CÁC SƠ ĐỒ LOGIC CƠ BẢN (2) CÁC SƠ ĐỒ LOGIC TOÁN HỌC 1.Bộ cộng sử dụng cổng logic Nhiệm vụ: Tìm hiểu cấu trúc cộng đại lượng logic làm quen với đại số logic Các bước thực hiện: 1.1 Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D4-1 1.2 Bộ cộng bit: Hình D4-1: Sơ đồ thực thuật toán : S1 = X1 + Y1 + Ci (= 0) Cout = số nhớ (+) xuất sau phép toán 1.2.1 Nối mạch sơ đồ D4-1 (sử dụng phần IC1 - IC3) với mạch DTLAB201N sau:  Lối vào (Input): nối với công tắc DATA SWITCHES DTLAB-201N - Nối lối vào X1 với công tắc logic LS8 - Nối lối vào Y1 với công tắc logic LS7 - Nối lối vào Ci1 với chốt TTL/ công tắc DS4  Lối (Output): Nối với LED thị logic (LOGIC INDICATORS) DTLAB-201N - Nối lối S1 với LED14 - Nối lối Cout1 với LED12 Bảng mạch Proteus : 1.2.2 Đặt công tắc logic LS7- LS8 DS1 tương ứng với trạng thái ghi bảng D4-1 Theo dõi trạng thái đèn LED thị Đèn LED sáng, chứng tỏ mức cao (1), đèn LED tắt - mức thấp (0) Ghi kết vào bảng D4-1 Bảng D4-1: DS4 Ci1 0 0 1 1 LỐI VÀO (Input) LS8 X1 1 1 LỐI RA (Output) Tổng Số nhớ “+” S1 Co1 LS7 Y1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1.2.3 Trên sở kết đo, viết biểu thức tổng đại số logic đơn giản: S=0+0= Co = S=0+1= Co = S=1+0= Co = S=1+1= Co = Từ giá trị thu được, tính phép cộng: 10 Bộ cộng bit thực phép cộng: 3.1 Giữ nguyên sơ đồ nối mạch cho IC1-IC3 Nối mạch phần (IC4-IC6) sơ đồ hình D4-1 với DTLAB-201N để tạo cộng bit có nhớ:  Lối vào (Input): nối với công tắc DATA & SWITCHES DTLAB-201N - Nối lối vào X2 với công tắc logic LS3 - Nối lối vào Y2 với công tắc logic LS4 - Nối Ci2 với Cout1  Lối (Output): Nối với LED thị logic (LOGIC INDICATORS) DTLAB-201N - Nối lối S2 với LED15 - Nối lối Co2 với LED13 Mạch Proteus : 3.2 Đặt công tắc logic LS7-8, 3-4 tương ứng với trạng thái ghi bảng D4-2 Theo dõi trạng thái đèn LED thị Đèn LED sáng, chứng tỏ mức cao (1), Đèn LED tắt mức thấp (0) Ghi kết vào bảng D4-2 Bảng D4-2: DS4 Ci1 0 0 1 1 LỐI VÀO (OUTPUT) LS3 LS4 LS8 X2 Y2 X1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 LS7 Y1 1 1 1 Co1 0 1 1 1 LỐI RA (INPUT) S1 S2 1 0 0 1 1 0 0 Co2 0 1 1 1 Bộ trừ sử dụng cổng logic Nhiệm vụ: Tìm hiểu cấu trúc trừ đại lượng logic làm quen với đại số logic Các bước thực hiện: Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D4-2 Bộ trừ bit: Hình D4-2 2.1 Nối mạch sơ đồ D4-2 (sử dụng phần IC1 - IC3) với mạch DTLAB-201N sau:  Lối vào (Input): nối với công tắc DATA SWITCHES DTLAB-201N - Nối lối vào X1 với công tắc logic LS1 - Nối lối vào Y1 với công tắc logic LS2 - Nối lối vào BIN với chốt TTL/ công tắc DS4  Lối (Output): Nối với LED thị logic (LOGIC INDICATORS) DTLAB-201N - Nối lối D với LED0 - Nối lối Bo với LED1 Mạch Proteus : 2.2 Đặt công tắc logic LS1- LS2 tương ứng với trạng thái ghi bảng D4-3 Theo dõi trạng thái đèn LED thị Đèn LED sáng, chứng tỏ mức cao (1), đèn LED tắt - mức thấp (0) Ghi kết vào bảng D4-3 Bảng D4-3: DS4 Bin 0 0 1 1 LỐI VÀO (INPUT) LS1 X1 1 1 LS2 Y1 0 1 0 1 LỐI RA (OUTPUT) Hiệu Số nhớ “+” D Bout 0 1 0 1 0 1 2.3 Viết biểu thức trừ đại số đơn giản: D=0–0=0 Bo = D=0–1=1 Bo = D=1–0=1 Bo = D=1–1=0 Bo = Từ giá trị thu được, tính phép trừ: 01 2.4 So sánh sơ đồ nguyên lý hình D4-2 với D4-1, trừ thực chất cộng X1 với giá trị mã bù Y1 (biến đổi giá trị Y1:  ngược lại  cộng thêm 1) - Lối vào DS4 đóng vai trị bit nhớ trước thực phép tốn logic phần mạch phía trên, DS4 vị trí khơng có dư ban đầu DS4 vị trí có dư Lối S1 Co1 kết phép toán logic Mạch thực phép toán logic vị trí lối vào LS7, LS8 bit nhớ ban đầu có cổng DS4.Nếu kết lối S1 thấp – đèn tắt, kết lối S1 cao – đèn sáng Kết sau thực xog phép tốn logic mà có dư lối Co1 cao – đèn sáng, cịn khơng dư đèn tắt Lối Co1 nối với lối vào Ci2 phần mạch Mạch chạy thực phép toàn logic với bit lối vào từ LS3, LS4 cộng với bit dư sau thực phần mạch Kết thu phản ánh thông qua đèn LED thị Kết đèn 15 sáng, đèn tắt Cịn phép tốn có dư đèn 13 sáng, ngược lại phép tốn khơng dư đèn khơng sáng Hãy làm thử phép tính trừ nêu theo nguyên tắc so sánh kết thu với giá trị tính Thực tế, trừ cộng X1 với giá trị bù Y1 Ta có ví dụ phép trừ 1 – Theo kết thu trên, kết phép trừ logic với số dư Tính theo cách bù 1: 1 + số bù Số bù 0: Số bù 0: + = Phép tính tương đương với: 1 + = dư = + = 3.Bộ cộng trừ loại vi mạch Tìm hiểu cấu trúc lấy tổng đại số logic sử dụng vi mạch chuyên dụng Các bước thực hiện: Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D4-3 2.Nối mạch sơ đồ D4-3 với mạch DTLAB-201N sau:  Lối vào (Input): nối với công tắc DATA SWITCHES DTLAB-201N - Nối lối vào A0 với công tắc logic LS1 - Nối lối vào A1 với công tắc logic LS2 - Nối lối vào A2 với công tắc logic LS3 - Nối lối vào A3 với công tắc logic LS4 - Nối lối vào B0 với công tắc logic LS5 - Nối lối vào B1 với công tắc logic LS6 - Nối lối vào B2 với công tắc logic LS7 - Nối lối vào B3 với công tắc logic LS8 - Nối lối vào Cin với công tắc logic DS4  Lối (Output): Nối với LED thị logic (LOGIC INDICATORS) DTLAB-201N - Nối lối S0 với LED0 - Nối lối S1 với LED1 - Nối lối S2 với LED2 - Nối lối S3 với LED3 - Nối lối C4 với LED6 Mạch Proteus : Phép cộng bit: Đặt công tắc logic LS1  LS8 DS4 tương ứng với trạng thái ghi bảng D4-4 Theo dõi trạng thái đèn LED thị Đèn LED sáng, chứng tỏ mức cao (1), đèn LED tắt – mức thấp (0) Ghi kết vào bảng D4-4 Bảng D4-4: LỐI VÀO (Input) LỐI RA (Output) DS4 Cin LS4 A3 LS3 A2 LS2 A1 LS1 A0 LS8 B3 LS7 B2 LS6 B1 LS5 B0 C4 S3 S2 S1 S0 Số thập phân A+B = S 1 1 1 0 10+10 = 20 1 0 1 1 10+3 = 13 1 1 1 1 15+6 = 21 1 1 1 1 1 1 15+15 = 30 2.Phép trừ bit: Đặt công tắc logic LS1  LS8 DS4 tương ứng với trạng thái ghi bảng D4-5 Theo dõi trạng thái đèn LED thị Đèn LED sáng, chứng tỏ mức cao (1), đèn LED tắt – mức thấp (0) Ghi kết vào bảng D4-5 Bảng D4-5: LỐI VÀO (INPUT) LS4 LS3 LS2 LS1 LS8 LS7 LS6 LS5 A3 A2 A1 A0 B3 B2 B1 B0 DS4 Cin 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 B4 1 1 So sánh kết thí nghiệm với tính tốn theo số số 10 LỐI RA (OUTPUT) D3 D2 D1 D0 Số thập phân A–B=D 0 1 0 1 0 0 1 1 10 – 10 = 10 – = 15 – = 15 – 15 = – 10 = -5 Kết phép tốn logic thí nghiệm hồn tồn xác tính tốn phép tính theo số số 10 END ... cổng logic Nhiệm vụ: Tìm hiểu cấu trúc cộng đại lượng logic làm quen với đại số logic Các bước thực hiện: 1.1 Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D4-1 1.2 Bộ cộng bit: Hình D4-1: Sơ đồ thực thuật toán. .. cấu trúc trừ đại lượng logic làm quen với đại số logic Các bước thực hiện: Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D4-2 Bộ trừ bit: Hình D4-2 2.1 Nối mạch sơ đồ D4-2 (sử dụng phần IC1 - IC3) với mạch DTLAB-201N... loại vi mạch Tìm hiểu cấu trúc lấy tổng đại số logic sử dụng vi mạch chuyên dụng Các bước thực hiện: Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D4-3 2.Nối mạch sơ đồ D4-3 với mạch DTLAB-201N sau:  Lối vào (Input):