Đồ án Kĩ Thuật Số GVHD Cao Văn Thế Lời mở đầu 5 Phần 1 Cơ sở lý thuyết Chương I Tổng quan về lôgíc số I 1 Mạch tương tự và tín hiệu tương tự 6 I 2 Các hệ số đếm 6 I 3 Chuyển đổi giữa các hệ thống số đ[.]
Đồ án: Kĩ Thuật Số GVHD: Cao Văn Thế Lời mở đầu Phần Cơ sở lý thuyết Chương I Tổng quan lơgíc số I.1 Mạch tương tự tín hiệu tương tự I.2 Các hệ số đếm I.3 Chuyển đổi hệ thống số đếm .7 I.4 Các loại mã thông dụng .9 I.5 Đại số Booleam 12 I.6 Hàm lơgíc 13 I.7 Các phương pháp tối giản hàm lơgíc 16 Chương II Cổng lơgíc mạch tổ hợp Cổng Đảo 18 Cổng Hoặc 19 Sinh viên thùc hiÖn: Nguyễn Trng Hip - Trần Vn Duy Lớp: K_ĐĐT3B án: Kĩ Thuật Số GVHD: Cao Văn Thế Cổng Và 20 Cổng Và Đảo 21 Cổng Hoặc Đảo 22 Cổng Hoặc Loại Trừ 24 Cổng Loại Trừ 25 Cổng Đệm 26 Chương III Giới thiệu IC sử dụng mạch IC đếm 74LS90 27 IC giải mã 74LS47 30 Sinh viên thùc hiÖn: Nguyễn Trọng Hiệp - Trần Vn Duy Lớp: K_ĐĐT3B ỏn: K Thuật Số GVHD: Cao Văn Thế Led đoạn 34 Giới thiệu IC 555 35 Phần Thiết kế thi công I Sơ đồ khối I.1 Khối nguồn 37 I.2 Khối tạo xung 40 I.3 Khối đếm xung 42 I.4 Khối giải mã dung IC 74LS47 42 I.5 Khối hiển thị 44 Sinh viên thùc hiện: Nguyn Trng Hip - Trần Vn Duy Lớp: K_ĐĐT3B Đồ án: Kĩ Thuật Số GVHD: Cao Văn Thế II Sơ đồ nguyên lí Sơ đồ chung 46 Nguyên lí hoạt động mạch 46 Sơ đồ giải mã hiển thị dạng cụ thể 48 III Tính tốn chọn linh kiện Tính tốn chọn linh kiện nguồn cấp 48 Tính toán chọn linh kiện phần tạo xung 49 Phần Kết luận chung 51 Tài liệu tham khảo 52 Sinh viên thùc hiÖn: Nguyễn Trọng Hip - Trần Vn Duy Lớp: K_ĐĐT3B ỏn: Kĩ Thuật Số GVHD: Cao Văn Thế LỜI MỞ ĐẦU Ngày sống giới có cơng nghệ phát triển mạnh mẽ Việc ứng dụng kĩ thuật số vào lĩnh vực Điện- Điện Tử mở thời kì mới- thời kì cơng nghệ số với nhiều sản phẩm như: máy ảnh số, điện thoại số, truyền hình số, camera số…và nhiều lĩnh vực khác Từ công nghệ chế tạo loại vi mạch lập trình phát triển đem đến kĩ thuật điều khiển đại có nhiều ưu điểm so với việc lắp ráp linh kiện rời như: kích thước nhỏ, giá thành hạ, làm việc tin cậy, công suất tiêu thụ nhỏ….Ngày lĩnh vực điều khiển ứng dụng nhiều thiết bị, sản phẩm phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt hàng ngày làm cho đời sống ngày đại tiện nghi Trải qua trình học tập nghiên cứu môn học kĩ thuật số em chọn đề tài “Thiết kế đồng hồ số hiển thị giờ, phút, giây (0h-12h)” để Sinh viên thùc hiện: Nguyn Trng Hip - Trần Vn Duy Lớp: K_ĐĐT3B Đồ án: Kĩ Thuật Số GVHD: Cao Văn Thế làm đồ án Em hi vọng sau hoàn thành đồ án giúp em củng cố lại kiến thức mà em tích lũy suốt thời gian học tập với ước mong điểm tựa cho em sau trường Trong trình làm đồ án, với hướng dẫn tận tình thầy Cao Văn Thế, cố gắng lĩnh vực em nên không tránh khỏi thiếu sót nội dung phương pháp trình bày Em mong bảo hướng dẫn thầy ý kiến đóng góp bạn để đề tài em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Nam định, ngày….tháng….năm 2010 Sinh viên Nguyễn Trọng Hiệp Trần Văn Duy Phần CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương I Tổng quan logic số I.1 Mạch tương tự tín hiệu tương tự (Analog circuit) 1.Mạch tương tự (Analog ) - Định nghĩa : Mạch tương tự mạch xử lý tín hiệu tương tự Sinh viên thùc hiÖn: Nguyễn Trọng Hiệp - Trần Vn Duy Lớp: K_ĐĐT3B ỏn: K Thut Số GVHD: Cao Văn Thế - Tín hiệu tương tự : Là tín hiệu có biên độ biến đổi liên tục theo thời gian xác định theo quan hệ hàm số - Đặc điểm : Mạch tương tự có khả chống nhiễu độ ỗn định kém, phân tích thiết kế phức tạp Mạch số tín hiệu số - Định nghĩa : Là mạch điện xử lý tín hiệu số mạch logic số - Tín hiệu số : tín hiệu có mức logic phân biệt Trong kỹ thuật số mức logic đươc gọi mức cao(H) mức thấp (L) , gọi mức “1” mức “0” - Đặc điểm: Tín hiệu số đươc phát sinh mạch thích hợp Gián đoạn thời gian biên độ Sự chuyển tiếp từ mức thấp lên mức cao xảy nhanh chóng + Khả chống nhiễu tốt + Thiết kế, phân tích mạch đơn gian dễ làm + Thuận lợi cho mạch lưu chữ thông tin I.2 Các hệ thống đếm (Number systems) 1.Hệ thống số thập phân(Decimal System) Sử dụng mười chữ số từ đến ghép lại với tạo thành số đếm, số sau lớn số trước đơn vị Mỗi chữ số có mặt số thập phân gọi bit tính từ phải sang trái, bit gọi hàng đơn vị , bit hàng chục, bit hàng trăm, bit hàng nghìn Tổng quát : XD = an.10n-1 + an-1.10n-2 + …+ a1.100 Ví dụ: 168 = 1.102 + 6.101 + 8.100 Sinh viên thùc hiƯn: Nguyễn Trọng Hiệp - TrÇn Văn Duy Líp: ĐK_§§T3B Đồ án: Kĩ Thuật Số GVHD: Cao Văn Thế = 100 + 60 + = 168D 2.Hệ thống số nhị phân(Binery) Định nghĩa:hệ thống số nhị phân loại số đếm sử dụng kí tự số ghép lại với tạo thành số đếm Tổng quát : XD = an.2n-1 + an-1.2n-2 + …+ a1.20 3.Hệ thống số thập lục phân (Hexa) Định nghĩa:Hệ thống số thập lục phân hệ thống số sử dụng 16 kí tự 10 kí tự đầu số từ đến kí tự sau A,B,C,D,E,F ghép với tạo thành số đếm Tổng quát : XH = an.16n-1 + an-1.16n-2 + …+ a1.160 Ví dụ : 225h = 2.162 + 2.161 + 5.160 I.3 Chuyển đổi hệ thống số đếm 1.Chuyển từ số thập phân sang số nhị phân - Cách làm: Muốn chuyển từ số thập phân sang số nhị phân người ta lấy số thập phân cần chuyển đổi chia liên tiếp cho để tìm số dư Số dư phép chia bít có nghĩa nhỏ số nhị phân số dư cuối phép chia kết bít có nghĩa lớn số nhị phân cần tìm Ví dụ: 69 D 69 ? D = 34 dư 34 = 17 dư 17 = dư Sinh viên thùc hiÖn: Nguyễn Trọng Hiệp - Trần Vn Duy Lớp: K_ĐĐT3B ỏn: K Thuật Số = dư = dư 2 = 1dư = dư 11 GVHD: Cao Văn Thế 69 D 1000101B 2.Chuyển từ số nhị phân sang số thập phân - Cách làm:Muốn chuyển từ số nhị phân sang số thập phân ta khai triển công thức tổng quát số nhị phân với số kết tìm số thập phân cần chuyển đổi Tổng quát: XD = an.2n-1 + an-1.2n-2 + …+ a1.20 Ví dụ: 1000101B = 1.26 + 1.22 + 1.10 = 69D Chuyển từ số thập phân sang thập lục phân - Cách làm:Muốn chuyển từ số thập phân sang thập lục phân ta lấy số thập phân cần chuyển đổi chia lien tiếp cho 16 để tìm số dư.Số dư phép chia bit có trọng số nhỏ nhất, số dư cuối phép chia bít có trọng số lớn số thập lục phân cần tìm Ví dụ: 69D = ( ? )H 69 16 16 = dư 5(LBS) = dư 4(MSB) 69 D 45 H Chuyển đổi từ số thập lục phân sang hệ thập phân - Cách làm: Muốn chuyển từ hệ thập lục phân sang hệ thập phân ta sử dụng công thức khai triển tổng quát số thập lục phân với số 16, kết tìm số thập phân cần chuyển đổi Sinh viên thùc hiƯn: Nguyễn Trọng Hiệp - TrÇn Văn Duy Líp: ĐK_§§T3B Đồ án: Kĩ Thuật Số GVHD: Cao Văn Thế Ví dụ: 45H = ?D 45H = 4.161 + 5.160 = 64 + = 69D Chuyển đổi từ số thập lục phân sang số nhị phân - Cách làm: Muốn chuyển từ số thập lục phân sang số nhị phân ta tính từ trái qua phải số thập lục phân bít số thập lục phân tương đương với bít số nhị phân có vị trí tương ứng Chuyển từ nhị phân sang thập lục phân - Cách làm: Muốn chuyển từ nhị phân sang thập lục phân ta tính từ phải qua trái bít số nhị phân tương đương với bít số thập lục phân Những số cuối nằm phía bên trái thiếu số lượng bít ta thêm “0” vào phía bên trước I.4 Các loại mã thơng dụng Khái niệm: - Mã số tập hợp hệ thống số đếm theo qui luật định dùng để biểu diễn thông tin theo qui luật Mã số phương tiện giao tiếp hệ thống thơng tin Đơn vị tính: byte (B) - Trong thực tế có nhiều loại mã khác chủ yếu sử dụng mã: + BCD (Binery Code Decimal ) + ASC II + Mã GRAY(mã vịng) Các loại mã thơng dụng Sinh viên thùc hiện: Nguyn Trng Hip - Trần Vn Duy Lớp: K_ĐĐT3B 10 ... thuật số em chọn đề tài ? ?Thiết kế đồng hồ số hiển thị giờ, phút, giây (0h- 12h)? ?? để Sinh viên thùc hiƯn: Nguyễn Trọng Hiệp - TrÇn Văn Duy Líp: ĐK_§§T3B Đồ án: Kĩ Thuật Số GVHD: Cao Văn Thế làm đồ... kém, phân tích thiết kế phức tạp Mạch số tín hiệu số - Định nghĩa : Là mạch điện xử lý tín hiệu số mạch logic số - Tín hiệu số : tín hiệu có mức logic phân biệt Trong kỹ thuật số mức logic đươc... thống số đếm 1.Chuyển từ số thập phân sang số nhị phân - Cách làm: Muốn chuyển từ số thập phân sang số nhị phân người ta lấy số thập phân cần chuyển đổi chia liên tiếp cho để tìm số dư Số dư