Tài Liệu Thực Hành Môn Kỹ Thuật Số Xung, tài liệu giúp các bạn sinh viên nắm vững kiến thức về môn thực hành Kỹ Thật số.....................................................................................................
Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh CHƯƠNG KHẢO SÁT BỘ THÍ NGHIỆM, KHẢO SÁT CÁC IC CỔNG LOGIC VÀ FLIP-FLOP 1.1 MỤC ĐÍCH YÊU CẦU Khảo sát module thí nghiệm: làm quen thí nghiệm, nguyên lý hoạt động module, cách sử dụng thí nghiệm Khảo sát cổng logic Thiết kế mạch ứng dụng dùng cổng logic Khảo sát hoạt động Flip-Flop Ứng dụng Flip-Flop để chế tạo mạch đếm, ghi 1.2 NHIỆM VỤ GIẢNG VIÊN Kiểm tra mục 1.3 xem học viên làm chưa? Đánh dấu vào “√/×” vào phiếu đánh giá tương ướng với mục Hỏi mục đích yêu cầu thực hành để kiểm tra sinh viên có đọc trước hay khơng? Đánh dấu vào “√/×” vào phiếu đánh giá học viên hỏi Trình bày mục đích thực hành, mục có thực hành, ơn tập cổng logic Flip-Flop gồm ký hiệu, phương trình, hướng dẫn học viên thực trình tự thực hành Thường xuyên quan sát sinh viên thực 1.3 NHIỆM VỤ HỌC VIÊN Thực đầy đủ câu hỏi phần đọc trước đến lớp Hãy cho biết kí hiệu – phương trình – bảng trạng thái cổng NAND? Hãy cho biết kí hiệu – phương trình – bảng trạng thái cổng NOT? Hãy cho biết kí hiệu – phương trình – bảng trạng thái cổng AND? Hãy cho biết kí hiệu – phương trình – bảng trạng thái cổng OR? Hãy cho biết kí hiệu – phương trình – bảng trạng thái cổng NOR? Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop Page | Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh Hãy cho biết kí hiệu – phương trình – bảng trạng thái cổng EX-OR? Hãy cho biết kí hiệu – phương trình – bảng trạng thái cổng EX-NOR? Mạch chốt RS(NAND): kí hiệu FF: bảng trạng thái phương trình Flip Flop JK: kí hiệu FF: bảng trạng thái phương trình 10 Flip Flop D: kí hiệu FF: bảng trạng thái phương trình 11 Flip Flop T: kí hiệu FF: bảng trạng thái phương trình Page | Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop Bộ môn Điện tử Cơng nghiệp – Y sinh 1.4 GIỚI THIỆU BỘ THÍ NGHIỆM Hình thí nghiệm kỹ thuật số hình 1-1 Hình 1-1 Bộ thí nghiệm kỹ thuật số Trong sơ đồ thí nghiệm kỹ thuật số gồm có khối sau: - Khối tạo mức logic 1: gồm 16 switch có led báo trạng thái 40 switch - Khối led đơn: gồm 32 led - Khối led đoạn: gồm led - Khối led ma trận: gồm led ma trận 8x8, màu, khuếch đại quét hàng transistor - Khối dao động tạo xung: gồm nhiều xung có tần số điều chỉnh được, xung đơn ổn - Khối tạo tín hiệu reset: gồm reset High reset Low - Khối nhớ có IC nhớ AT28C64 27C64 AT28C256 - Khối chuyển đổi tương tự sang số bit: có kênh, có kênh gắn cảm biến nhiệt LM35, kênh có gắn biến trở, có biến trở chỉnh độ phân giải - Khối chuyển đổi số sang tương tự bit - Khối giao tiếp cơng suất: có mạch giao tiếp điều khiển bóng đèn 40W/220V AC, có cách ly opto, cảm biến LM35 để gần đèn để gia nhiệt điều khiển - Khối IC số bao gồm 47 IC từ cổng logic đến IC chức thực hành chi tiết theo - Khối mở rộng gồm socket 20 chân chưa gắn IC dùng để gắn IC mở rộng cần - Khối vi điều khiển dùng để tạo xung bảo vệ nguồn ngắn mạch ngắt nguồn relay báo chng Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop Page | Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh 1.5 KHẢO SÁT TỪNG KHỐI Trong phần trình bày sơ đồ nguyên lý – chức khối cách kiểm tra mạch cho khối 1.5.1 KHỐI SWITCH TẠO MỨC LOGIC VÀ - Chức tạo mức logic để thực thí nghiệm số - Có 56 switch: có 16 switch có đèn báo hiệu mức logic, mức led sáng, mức led tắt - Sơ đồ nguyên lý 16 switch có led báo trạng thái hình 1-2: Hình 1-2 Sơ đồ ngun lý 16 switch có led Các JPxx đầu cấm dây (pin header) Khi switch vị trí làm đèn led sáng tương ứng với mức logic 1, ngược lại Mức nối thẳng lên nguồn 5V, mức nối mass Trên thực hành cịn có switch màu đỏ (mỗi có Switch) nên tổng cộng 40, sơ đồ mạch hình 1-3 Khi switch vị trí: ON ngắn mạch ngõ xuống mass nên mức logic ngõ OFF hở mạch ngõ nối với nguồn 5V qua điện trở 1KΩ nên tạo mức logic Chú ý: khối Switch khối tạo tín hiệu nên không nối ngõ với nguồn 5V hay 0V Page | Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh Hình 1-3 Sơ đồ nguyên lý 40 switch Cách thức kiểm tra: dùng sợi dây điện nối đầu với ngõ vào led đơn, đầu lại nối với SW0 thay đổi vị trí ON – OFF thấy led sáng tắt tương ứng với mức logic Tương tự kiểm tra SW lại 1.5.2 KHỐI HIỂN THỊ LED ĐƠN - Chức năng: dùng để hiển thị - Có 32 led đơn có sơ đồ ngun lý hình 1-4: - Ngõ vào nối mức logic led tắt, nối với mức logic led sáng Chú ý: khối hiển thị led đơn khối nhận tín hiệu [khối vào] Cách kiểm tra: dùng sợi dây nối đầu dây với nguồn 5V đầu cịn lại nối led nhìn thấy led sáng, tương tự cho led đơn cịn lại Hình 1-4 Sơ đồ nguyên lý 32 led 1.5.3 KHỐI HIỂN THỊ LED ĐOẠN Có chức hiển thị số thập phân, bao gồm led chưa giải mã cho loại anode chung anode chung led giải mã để thực đếm cho nhanh Trong khối có led đoạn đánh theo số thứ tự led7_1 đến led7_4 từ phải sang trái Sơ đồ kết nối led hình 1-5: Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop Page | Bộ mơn Điện tử Cơng nghiệp – Y sinh Hình 1-5 Sơ đồ nguyên lý led đoạn Led7_1 loại cathode chung: chân cathode nối với 0V, chân cịn lại nối với cột test board có tên G, F, E, D, C, B, A Led7_2 loại Anode chung: chân Anode nối với nguồn +5V, chân cịn lại nối với cột test board có tên G , F , E , D , C , B , A Led7_3 loại anode chung: chân cathode nối với 0V, ngõ vào led nối với ngõ IC giải mã 74247, ngõ vào dạng số nhị phân BCD nối với cột test board có tên Q3Q2Q1Q0 Led7_4 loại anode chung: chân anode nối với +5V, ngõ vào led nối với ngõ IC giải mã 74247, ngõ vào dạng số nhị phân BCD nối với cột test board có tên Q7Q6Q5Q4 Các tín hiệu BI/RBO có nối với chân pin để điều khiển tắt số vơ nghĩa Các tín hiệu vào có điện trở kéo lên tương ứng với số nhị phân 1111 qua mạch giải mã làm led tắt Cách kiểm tra led đoạn: Led7_1 [kathode chung]: dùng sợi dây điện: đầu nối với +5V, đầu lại nối cột testboard có tên G, F, E, D, C, B, A đoạn tương ứng sáng Led7_2 [anode chung]: dùng sợi dây điện: đầu nối với 0V, đầu lại nối với cột testboard có tên G , F , E , D , C , B , A đoạn tương ứng sáng Led7_3 [giải mã anode chung]: dùng sợi dây điện nối switch gồm: SW1, SW2, SW3, SW4 với ngõ vào [Q3Q2Q1Q0] chuyển đổi vị trí SW tạo trạng thái từ 0000 đến 1001 led sáng từ số đến số Led7_4 [giải mã anode chung]: dùng sợi dây điện nối switch gồm: SW1, SW2, SW3, SW4 với ngõ vào [Q7Q6Q5Q4] chuyển đổi vị trí SW tạo trạng thái từ 0000 đến 1001 led sáng từ số đến số Trong thực hành có module led quét, có sơ đồ nguyên lý hình 1-6 led loại anode chung, nối chung đoạn từ a đến p, có anode để điều khiển tắt mở led Led quét thời điểm cho phép led sáng, led lại phải tắt, sau khoảng thời gian ngắn cho phép led sáng, tắt led lại, … Page | Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh lặp lại, nội dung cần sáng gởi đoạn Chu kỳ quét led phải nhanh đáp ứng mắt để quan sát ta nhìn thấy led sáng Hình 1-6 Sơ đồ nguyên lý module led quét Do điều khiển led tắt sáng nên ta phải dùng transistor để điều khiển Để kiểm tra module ta kiểm tra giống led anode chung thêm dây dẫn nối led với mức phép transistor dẫn led tương ứng sáng Chú ý: không nên cho transistor dẫn để tránh q dịng Chức led qt có ưu điểm kết nối điều khiển đơn giản, không tốn nhiều tín hiệu, nhiều IC mà điều khiển nhiều led, công suất tiêu thụ thấp, khuyết điểm phải quét liên tục, hỏng led phải thay module 1.5.4 KHỐI HIỂN THỊ LED MA TRẬN 8X8 Trong thực hành có module led ma trận 8x8 màu dùng để thực hành biết nguyên nguyên lý quét led ma trận dùng nhớ ROM Sơ đồ nguyên lý mạch giao tiếp led ma trận hình 1-7: Hình 1-7 Sơ đồ nguyên lý mạch giao tiếp led ma trận 8x8 Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop Page | Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh Nguyên lý hoạt động led ma trận giống module led quét Với mạch kết nối hình thời điểm ta xuất tín hiệu điều khiển hàng tích cực Ví dụ ta cho hàng H0 tích cực Cột muốn sáng cho cột tích cực Sau lặp lại cho hàng tiếp H1 điều khiển cột tương ứng,… Cứ hàng H7 lặp lại Chú ý: module led ma trận quét hàng, mở rộng nhiều led chu kỳ qt khơng đổi Trong mạch qt cột led sáng không 1.5.5 KHỐI DAO ĐỘNG TẠO XUNG VUÔNG VÀ XUNG ĐƠN ỔN Trong thực hành có sử dụng vi điều khiển PIC có chức bảo vệ ngắn mạch nguồn đồng thời tạo nhiều nguồn xung dao động xung đơn ổn để phục vụ cho thực hành Vi điều khiển sử dụng nguồn riêng giám sát nguồn cấp cho IC số để thực hành Trong trình thực hành kết nối sai làm ngắn mach nguồn vi điều khiển phát mở relay ngắt nguồn cấp cho IC số báo động buzzer Khi bị tượng bạn sinh viên thực hành tắt nguồn thực hành kiểm tra lại dây dẫn tìm nguyên nhân gây ngắn mạch Nếu hết ngắn mạch mạch hoạt động trở lại Sơ đồ vị trí mạch dao động tạo xung đơn ổn dùng vi điều khiển hình 1-8: Hình 1-8 Mạch bảo vệ nguồn tạo xung đồng hồ xung mono Trong sơ đồ có pin header chân cho xung clock CP1, CP2, xung mono MN1 MN2 pin header bố trí nơi khác để tiện cho việc nối dây thựchành Có led báo trạng thái cho tín hiệu tương ứng Có nút nhấn: Nút nhấn UP1 dùng để tăng tần số xung clock CP1, nhấn giữ tăng liên tục nghe tiếng buzzer kêu đạt giá trị cực đại Page | Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh Nút nhấn UP2 dùng để tăng tần số xung clock CP2, nhấn giữ tăng liên tục nghe tiếng buzzer kêu đạt giá trị cực đại Nút nhấn CLR dùng để reset xung CP1 CP2 lại giá trị Nút nhấn MONO1 tạo xung mono Nút nhấn MONO2 tạo xung mono Chú ý thay đổi lên tần số cao led chớp tắt theo tần số cao 1.5.6 KHỐI RESET HIGH VÀ RESET LOW Trong thí nghiệm có mạch Reset High Reset Low, sơ đồ nguyên lý hình 1-9: Hình 1-9 Mạch reset Low reset High Reset High: bình thường ngõ mức Low nhấn nút ngõ lên mức High bng phím ngõ lại mức Low Reset Low: bình thường ngõ mức High nhấn nút ngõ xuống mức Low bng phím ngõ lại mức High Hai ngõ Reset nối với chốt cấm xem hình 1-9 Mỗi ngõ có pin header chân để bố trí nơi khác cho tiện nối dây 1.5.7 KHỐI NÚT NHẤN VÀ MẠCH GIAO TIẾP TRIAC Trong thí nghiệm có nút nhấn dùng để thực hành giao tiếp có liên quan đến nút nhấn mạch tạo xung mono, nhấn tạo xung Mạch giao tiếp tải AC bóng đèn dùng nguồn 220V dùng triac opto cách ly, bóng đèn gắn bên hợp, kết nối 220V AC bắn keo nhựa để bảo vệ Sơ đồ mạch hình 1-10 Hình 1-10 Mạch reset Low reset High Khi ngõ vào triac led phát opto dẫn triac OPT1 dẫn kích triac T1 dẫn, ngõ gắn tải đèn đèn sáng Chú ý: tín hiệu khơng đủ dịng kích opto khơng dẫn, dùng IC đệm 7414 IC đệm khác đáp ứng Khi sử dụng nút nhấn phải kết nối tín hiệu Triac tích cực mức có ghi thực hành Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop Page | Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh Chú ý đừng tháo keo nhựa che phần nguồn 220V AC, tháo gây nguy hiểm 1.5.8 KHỐI ĐIỆN TRỞ VÀ TỤ ĐIỆN Trong thí nghiệm có gắn nhiều điện trở nhiều tụ điện kết nối với pin header để thực dao động RC Sơ đồ kết nối hình 1-11 Hình 1-11 Các tụ điện trở Giá trị điện trở tụ điện ghi pin header 1.5.9 BÁO ĐỘNG BUZZER Trong thực hành có buzzer dùng để báo hiệu nguồn, nhiên ta sử dụng chúng để báo động cho thực hành hẹn báo chuông nhiệt Khi bạn muốn sử dụng buzzer kết nối ngõ tới chân của pin header chân đầu IC vi điều khiển Mức buzzer kêu, mức khơng kêu 1.5.10 CÁC CHÂN NỐI Trong thực hành có số pin header có tên NC (no connect) có chức trạm nối trung gian, kết nối tín hiệu từ IC đến ngõ khác dây ngắn ta nên sử dụng trạm nối Các trạm nối tập trung nhiều board mạch 1.5.11 CÁC IC SỐ THỰC HÀNH Phần lại board mạch IC số để thực hành, IC gắn theo thứ tự thực hành, IC cấp nguồn, tín hiệu vào nối với pin header để nối với IC khác Khi ráp mạch theo yêu cầu cần dùng dây điện nối tín hiệu với Khoảng cách ngắn dùng dây ngắn, khoảng cách dài dùng dây dài, nên dùng dây cho thích hợp để bị ảnh hưởng nhiễu Page | 10 Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh Hình 1-19 Kiểm tra cổng AND IC 74LS08 Kiểm tra hoạt động mạch: b Chuyển switch theo trình tự bảng trạng thái 1-3 ghi trạng thái ngõ Sau kiểm tra xong cổng thứ bạn chuyển sw led sang cổng kế để kiểm tra hết tất cổng lại Bảng 1-3 Bảng trạng thái kiểm tra IC 74LS08 Cổng AND B Cổng AND C Cổng AND A Output Inputs Output Output Inputs Inputs A B Y A B Y A B Y 0 0 0 1 1 1 1 1 1 Cổng AND D Output Inputs A B Y 0 1 1 Kết luận IC 74LS08: c Hãy đánh dấu “×” cổng hư, đánh dấu “√” cổng tốt: Bảng 1-4 Xác định IC 74LS08 tốt /hư Số thứ tự cổng Tốt/hư (“√/×”) A B C D 1.8 KHẢO SÁT CỔNG OR – IC 74LS32 KHẢO SÁT DATASHEET CỦA IC CỔNG OR 74LS32 1.8.1 Hãy tra cứu datasheet để biết đầy đủ sơ đồ chân, bảng trạng thái, chức thông số IC, sau tóm tắt sơ đồ chân, sơ đồ logic bảng trạng thái IC hình 1-20: Hãy cho biết thơng tin: - IC 74LS32 có cổng: Chân cấp nguồn dương: Chân nối GND: Hình 1-20 Sơ đồ chân sơ đồ logic IC cổng OR 74LS32 1.8.2 Page | 14 SƠ ĐỒ CHÂN IC 74LS32 TRÊN BOARD MẠCH Có IC cổng OR 74LS32 gắn thực hành với tên hình 1-21 nguồn IC 74LS32 cấp Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop Bộ môn Điện tử Cơng nghiệp – Y sinh Hình 1-21 Sơ đồ kết nối tên ngõ vào cổng OR Do có IC cổng OR nên phải kiểm tra IC Tên cho cổng đặt từ A đến H Sơ đồ hình ảnh vị trí thực tế IC board mạch hình 1-22 Hình 1-22 Hình ảnh IC 74LS32 board mạch tên tín hiệu vào KIỂM TRA IC CỔNG OR 74LS32 1.8.3 Kết nối mạch điện: a Kết nối switch led đến ngõ vào, ngõ cổng OR A IC 74LS32 hình 1-23 Hình 1-23 Kiểm tra cổng OR IC 74LS32 Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop Page | 15 Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh Kiểm tra hoạt động mạch: b Chuyển switch theo trình tự bảng trạng thái 1-5 ghi trạng thái ngõ Sau kiểm tra xong cổng thứ bạn chuyển sw led sang cổng kế để kiểm tra hết tất cổng cịn lại hình Bảng 1-5 Bảng trạng thái kiểm tra IC 74LS32 Cổng OR B Cổng OR C Cổng OR A Output Inputs Output Output Inputs Inputs A B Y A B Y A B Y 0 0 0 1 1 1 1 1 1 Cổng OR D Output Inputs A B Y 0 1 1 Thực kiểm tra tương tự cho IC cổng OR thứ Cổng OR F Cổng OR G Cổng OR E Output Inputs Output Output Inputs Inputs A B Y A B Y A B Y 0 0 0 1 1 1 1 1 1 Cổng OR H Output Inputs A B Y 0 1 1 Kết luận IC 74LS32: c Hãy đánh dấu “×” cổng hư, đánh dấu “√” cổng tốt: Bảng 1-6 Xác định IC 74LS32 tốt /hư Số thứ tự Tốt/hư (“√/×”) A B C D E F G H 1.9 KHẢO SÁT CỔNG EX-OR – IC 7486 1.9.1 KHẢO SÁT DATASHEET CỦA IC CỔNG EX-OR 7486 Hãy tra cứu datasheet để biết đầy đủ sơ đồ chân, bảng trạng thái, chức thông số IC, sau tóm tắt sơ đồ chân, sơ đồ logic bảng trạng thái IC hình 1-24: Hình 1-24 Sơ đồ chân sơ đồ logic IC cổng EX-OR 7486 Page | 16 Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh Hãy cho biết thông tin: - IC 7486 có cổng: Chân cấp nguồn dương: chân nối GND: SƠ ĐỒ CHÂN IC 7486 TRÊN BOARD MẠCH 1.9.2 IC cổng EX-OR 7486 gắn thực hành với tên hình 1-25 nguồn IC 7486 cung cấp Hình 1-25 Sơ đồ kết nối tên ngõ vào cổng XOR Sơ đồ hình ảnh vị trí thực tế IC board mạch hình 1-26 Hình 1-26 Hình ảnh IC 74LS86 board mạch tên tín hiệu vào KIỂM TRA IC CỔNG EX-OR 7486 1.9.3 Kết nối mạch điện: a Kết nối switch led đến ngõ vào, ngõ cổng XOR A IC 7486 hình 1-27 Hình 1-27 Kiểm tra cổng XOR IC 7486 Kiểm tra hoạt động mạch: b Chuyển switch theo trình tự bảng trạng thái 1-7 ghi trạng thái ngõ Sau kiểm tra xong cổng thứ bạn chuyển sw led sang cổng kế để kiểm tra hết tất cổng cịn lại hình Bảng 1-7 Bảng trạng thái kiểm tra IC 74LS86 Cổng EXOR B Cổng EXOR C Cổng EXOR A Output Inputs Output Output Inputs Inputs A B Y A B Y A B Y 0 0 0 1 1 1 1 1 1 Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop Cổng EXOR D Output Inputs A B Y 0 1 1 Page | 17 Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh Kết luận IC74LS86: c Hãy đánh dấu “×” cổng hư, đánh dấu “√” cổng tốt Bảng 1-8 Xác định IC 74LS86 tốt /hư Số thứ tự cổng Tốt/hư (“√/×”) A B C D 1.10 KHẢO SÁT CỔNG NOT – IC 74HC14 1.10.1 KHẢO SÁT DATASHEET CỦA IC CỔNG NOT 74HC14 Hãy tra cứu datasheet để biết đầy đủ sơ đồ chân, bảng trạng thái, chức thông số IC, sau tóm tắt sơ đồ chân, sơ đồ logic bảng trạng thái IC hình 1.28: Hình 1.28 Sơ đồ chân IC cổng NOT 74HC14 Hãy cho biết thông tin: - 1.10.2 IC 74HC14 có cổng: Chân cấp nguồn dương: chân nối GND: SƠ ĐỒ CHÂN IC 74HC14 TRÊN BOARD MẠCH IC cổng NOT 74HC14 gắn thực hành có sơ đồ kết nối hình 1-29 nguồn IC 74HC14 cung cấp Hình 1-29 Sơ đồ kết nối tên ngõ vào cổng NOT 74HC14 Sơ đồ hình ảnh vị trí thực tế IC board mạch hình 1-30 Hình 1-30 Hình ảnh IC 74HC14 board mạch tên tín hiệu vào Page | 18 Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh 1.10.3 KIỂM TRA IC CỔNG NOT 74HC14 Kết nối mạch điện: a Kết nối switch led đến ngõ vào, ngõ cổng NOT A IC 74HC14 hình 1-31 Hình 1-31 Kiểm tra cổng NOT IC 74HC14 Kiểm tra hoạt động mạch: b Chuyển switch theo trình tự bảng trạng thái 1-9 ghi trạng thái ngõ Sau kiểm tra xong cổng thứ bạn chuyển sw led sang cổng kế để kiểm tra hết tất cổng cịn lại hình Bảng 1-9 Bảng trạng thái kiểm tra IC 74HC14 CỔNG NOT A A C B Y A Y A D Y A F E Y A Y A Y Kết luận IC 74HC14: c Hãy đánh dấu “×” cổng hư, đánh dấu “√” cổng tốt Bảng 1-10 Xác định IC 74HC14 tốt /hư Số thứ tự Tốt/hư (“√/×”) A B C D E F 1.11 KHẢO SÁT IC CỔNG NAND NGÕ VÀO – 74LS10 1.11.1 KHẢO SÁT DATASHEET CỦA IC CỔNG NAND CÓ NGÕ VÀO 74LS10 Hãy tra cứu datasheet để biết đầy đủ sơ đồ chân, bảng trạng thái, chức thông số IC, sau tóm tắt sơ đồ chân, sơ đồ logic bảng trạng thái IC hình 1-32: Hình 1-32 Sơ đồ chân IC cổng NAND có ngõ vào 74LS10 Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop Page | 19 Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh Hãy cho biết thông tin: - IC 74LS10 có cổng: Chân cấp nguồn dương: chân nối GND: 1.11.2 SƠ ĐỒ CHÂN IC 74LS10 TRÊN BOARD MẠCH IC cổng NAND 74LS10 gắn thực hành có sơ đồ kết nối với tên hình 1-33 nguồn IC 74LS10 cấp Hình 1-33 Sơ đồ kết nối tên ngõ vào IC 74LS10 Sơ đồ hình ảnh vị trí thực tế IC board mạch hình 1-34 Hình 1-34 Hình ảnh IC 74LS10 board mạch tên tín hiệu vào 1.11.3 KIỂM TRA IC 74LS10 Kết nối mạch điện: a Kết nối switch led đến ngõ vào, ngõ cổng NOT A IC 74LS10 hình 1-35 Hình 1-35 Kiểm tra IC 74LS10 b Kiểm tra hoạt động mạch: Chuyển switch theo trình tự bảng trạng thái 1-11 ghi trạng thái ngõ Sau kiểm tra xong cổng thứ bạn chuyển sw led sang cổng kế để kiểm tra hết tất cổng cịn lại hình Page | 20 Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh Bảng 1-11 Bảng trạng thái kiểm tra IC 74LS10 CỔNG NAND A Inputs Output A B C Y 0 0 1 0 1 0 1 1 1 c Kết luận IC 74LS10: CỔNG NAND A A 0 0 1 1 Inputs B 0 1 0 1 C 1 1 CỔNG NAND A Output Y A 0 0 1 1 Inputs B 0 1 0 1 C 1 1 Output Y Hãy đánh dấu “×” cổng hư, đánh dấu “√” cổng tốt Bảng 1-12 Xác định IC 74LS10 tốt /hư Số thứ tự A B C Tốt/hư (“√/×”) 1.12 THIẾT KẾ MẠCH LOGIC TỔ HỢP Sinh viên thiết kế lắp mạch thí nghiệm theo yêu cầu 1.13 KHẢO SÁT FLIP-FLOP JK – IC 74LS112 1.13.1 KHẢO SÁT DATASHEET CỦA IC 74LS112 Tra cứu datasheet để biết đầy đủ sơ đồ chân, bảng trạng thái, chức thông số IC, sau tóm tắt sơ đồ chân, sơ đồ logic bảng trạng thái IC hình 1-36: Hình 1-36 Sơ đồ chân sơ đồ kí hiệu IC Flip Flop 74LS112 Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop Page | 21 Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh Bảng 1-13 Các trạng thái hoạt động IC Flip-Flop 74LS112 Hãy cho biết thông tin: - 1.13.2 Chân cấp nguồn dương: IC 74LS112 có FF: CK tích cực cạnh gì: Chân nối GND: Trạng thái Toggle gì: SƠ ĐỒ CHÂN IC 74LS112 TRÊN BOARD MẠCH Có hai IC 74LS112 thí nghiệm có sơ đồ kết nối với tên hình 1-37 Hình 1-37 Sơ đồ kết nối tên ngõ vào IC 74LS112 Hai IC có số thứ tự IC8 nằm IC9 nguồn IC cấp Các ngõ vào PRE CLR kéo lên nguồn Vcc qua điện trở 4,7kΩ – không sử dụng PRE CLR xem chúng mức Sơ đồ hình ảnh vị trí thực tế IC board mạch hình 1-38 Hình 1-38 Hình ảnh IC 74LS112 board mạch tên tín hiệu vào Page | 22 Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh KIỂM TRA CÁC FLIP-FLOP 1.13.3 Kết nối mạch điện hình 1-39: a Hình 1-39 Kiểm tra IC Flip-Flop 74LS112 b Kiểm tra hoạt động mạch: Thiết lập trạng thái ngõ vào Flip-Flop theo bảng trạng thái, quan sát trạng thái ngõ xem có giống datasheet cho khơng? Nếu tiếp tục kiểm tra trạng thái lại kiểm tra Flip-Flop thứ IC cịn tốt, khơng IC hỏng Kiểm tra tương tự cho IC Flip-Flop thứ 1.14 THIẾT KẾ MẠCH ĐẾM KHÔNG ĐỒNG BỘ MẠCH ĐẾM LÊN BIT 1.14.1 Kết nối mạch điện hình 1-40: a Hình 1-40 Mạch đếm lên KĐB bit dùng IC 74LS112 Các ngõ vào kí hiệu nối lên nguồn +5V hay Vcc b Kiểm tra hoạt động mạch: Quan sát tín hiệu xung CP1 tín hiệu led điền vào bảng 1-13: Bảng 1-13 Đếm lên bit CP1 LED1 LED0 Thập phân Bảng 1-14 Đếm xuống bit CP1 0 1 2 3 LED1 LED0 Thập phân 4 Chú ý: trạng thái bắt đầu để điền vào bảng trạng thái ngõ Q mức [tất led tắt] – sau nhấn nút RSTL Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop Page | 23 Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh 1.14.2 MẠCH ĐẾM XUỐNG BIT Kết nối mạch điện hình 1-41: a Hình 1-41 Mạch đếm xuống KĐB bit dùng IC 74LS112 b Kiểm tra hoạt động mạch: Quan sát tín hiệu xung CP1 tín hiệu led điền vào bảng 1-14: 1.14.3 a MẠCH ĐẾM LÊN BIT Kết nối mạch điện hình 1-42: Hình 1-42 Mạch đếm lên KĐB bit dùng IC 74LS112 b Kiểm tra hoạt động mạch: Nhấn nút “RSTL” quan sát xung CP1 tín hiệu led để lập bảng 1-15: Bảng 1-15 Các trạng thái đếm lên bit Bảng 1-16 Các trạng thái đếm xuống bit CP1 LED3 LED2 LED1 LED0 LED3 LED2 LED1 LED0 10 11 12 13 14 15 16 Page | 24 Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh 1.14.4 MẠCH ĐẾM XUỐNG BIT Kết nối mạch điện hình 1-43: a Hình 1-43 Mạch đếm xuống KĐB bit dùng IC 74LS112 b Kiểm tra hoạt động mạch: Nhấn nút “RSTL” quan sát xung CP1 tín hiệu led để lập bảng 1-16 1.14.5 MẠCH ĐẾM MOD 10 – ĐẾM LÊN Kết nối mạch điện hình 1-44 Kiểm tra hoạt động mạch: Nhấn nút “RSTL” quan sát xung CP1 tín hiệu led để lập bảng 1-17 c Giải thích nguyên lý hoạt động mạch: a b Hình 1-44 Mạch đếm MOD 10 dùng IC 74LS112 Bảng 1-17 Trình tự đếm Mod 10 CP1 LED3 LED2 LED1 LED0 10 11 Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop Page | 25 Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh 1.15 THIẾT KẾ MẠCH ĐẾM ĐỒNG BỘ MẠCH ĐẾM LÊN BIT 1.15.1 Kết nối mạch điện hình 1-45: a Hình 1-45 Mạch đếm lên đồng bit dùng IC 74LS112 b Kiểm tra hoạt động mạch: Nhấn nút “RSTL” quan sát xung CP1 tín hiệu led để lập bảng 1-18 Chú ý: tín hiệu CP1 khơng đủ dùng IC 7414 đệm CP1 trước cấp cho Flip Flop Q2, Q3 Bảng 1-18 Trình tự đếm nhị phân bit đồng bộ, đếm lên CP1 LED3 LED2 LED1 LED0 10 11 12 13 14 15 16 1.15.2 a MẠCH ĐẾM XUỐNG BIT Kết nối mạch điện hình 1-46: Hình 1-46 Mạch đếm xuống đồng bit dùng IC 74LS112 Page | 26 Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh b Kiểm tra hoạt động mạch: Nhấn nút “RSTL” quan sát xung CP1 tín hiệu led để lập bảng 1-19 Bảng 1-19 Trình tự đếm nhị phân bit đồng bộ, đếm lên CP1 LED3 LED2 LED1 LED0 10 11 12 13 14 15 16 1.15.3 MẠCH ĐIỀU KHIỂN ON-OFF DÙNG FF T Kết nối mạch điện hình 1-47: a b Hình 1-47 Mạch điều khiển ON/OFF Kiểm tra hoạt động mạch: Quan sát tín hiệu ngõ LED1 (Q) LED2 ấn MONO1 lần thứ nhất, lần thứ 2, thứ Mạch có chức cho phép/khơng cho phép xung CP1 qua cổng AND LED3 sáng theo tần số xung CP1 Khi ngõ Q = 1, LED1 sáng cổng AND phép cho xung CP1 qua đèn LED2 chớp tắt theo tần số xung CP1 hay chóp tắt đèn LED3 Khi ngõ Q = 0, LED1 tắt cổng AND không phép cho xung CP1 qua đèn LED2 tắt Muốn cho phép hay không cho phép xung qua cổng and ta dùng xung mono để điều khiển Mạch dùng để điều khiển cho phép đếm hay ngừng đếm Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop Page | 27 Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh 1.16 CÂU HỎI KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ Câu 1-1: Một IC 74LS00 thành lập cổng AND ngõ vào Câu 1-2: So sánh IC 74LS00 74HC14 Câu 1-3: Cổng trigger Schmitt có chức gì? Câu 1-4: Hãy vẽ kí hiệu bảng trạng thái hoạt động FF JK IC 74LS112 Câu 1-5: Hãy vẽ mạch đếm không đồng bit đếm lên, giải thích nguyên lý hoạt động Câu 1-6: Hãy vẽ mạch đếm không đồng bit đếm xuống, giải thích nguyên lý hoạt động Câu 1-7: Hãy vẽ mạch đếm không đồng bit đếm lên, giải thích nguyên lý hoạt động Câu 1-8: Hãy vẽ mạch đếm không đồng bit đếm xuống, giải thích nguyên lý hoạt động Câu 1-9: Hãy giải thích hoạt động mạch điều khiển ON-OFF dùng FF T Câu 1-10: Với IC vốn có board mạch thiết kế mạch đếm khơng đồng bit, bit, bit nào? Page | 28 Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip-Flop ... thái IC hình 1- 36: Hình 1- 36 Sơ đồ chân sơ đồ kí hiệu IC Flip Flop 74LS 112 Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip- Flop Page | 21 Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh Bảng 1- 13 Các. .. sơ đồ chân, sơ đồ logic bảng trạng thái IC hình 1- 24: Hình 1- 24 Sơ đồ chân sơ đồ logic IC cổng EX-OR 7486 Page | 16 Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip- Flop Bộ môn Điện tử Công... 10 Chương Khảo sát thí nghiệm, khảo sát IC cổng logic Flip- Flop Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh 1. 6 KHẢO SÁT CỔNG NAND – IC 74LS00 KHẢO SÁT DATASHEET CỦA IC CỔNG NAND 74LS00 1. 6 .1 Hãy tra