Giáo trình kỹ thuật số dành cho bậc cao đẳng ngành cnkt điện tử, truyền thông; điện tử công nghiệp

ỦY BAN NHÂN DÂN TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THỦ ĐỨC KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ GIÁO TRÌNH HỌC PHẦN: KỸ THUẬT SỐ NGÀNH: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ, TRUYỀN THÔNG ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: ……/QĐ-CNTĐ-CN ngày tháng.….năm 20…… Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Cơng nghệ Thủ Đức TP Hồ Chí Minh, năm 2021 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Kỹ thuật số môn học sở chương trình đào tạo ngành Điện tử công nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật điện tử truyền thông thuộc môn điện tử nhằm cung cấp cho sinh viên kiến thức mạch số Giáo trình biên soạn sở chương trình chi tiết phê duyệt cho khóa 2021 Giáo trình có bao gồm lý thuyết thực hành cho Đây giáo trình phục vụ cho sinh viên bậc cao đẳng thuộc môn Điện tử, Khoa Điện - Điện tử Trường Cao đẳng Công nghệ Thủ đức, sinh viên thuộc chuyên ngành liên quan bạn đọc có quan tâm đến lĩnh vực kỹ thuật số Tác giả cố gắng biên soạn giáo trình với góp ý xác thực tập thể giảng viên Khoa Điện - Điện tử hội đồng khoa học nhà trường Tuy nhiên, thiếu sót điều khơng thể tránh khỏi Rất mong nhận góp ý bạn đọc để tài liệu ngày phong phú qua lần hiệu chỉnh sau Thủ đức, ngày tháng 10 năm 2021 Tham gia biên soạn Chủ biên Nguyễn Thị Phong MỤC LỤC A DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BCD: Binary Coded Decimal BI: Blanking Inputs Bit: Binary digit Cp: Clock Pulse Bool: Boolean EL: Enable FF: flip-flop FFD: flip-flop D FFJK: flip-flop JK IC: Integrated Curcuit Hex: Hexa decimal LT: Lamp Test RBI: Ripple Blanking Inputs B DANH MỤC BIỂU BẢNG SỐ LIỆU Bảng 1.1–Các dãy số đếm 19 Bảng 1.2–Bảng lũy thừa số 20 Bảng 1.3–Qui tắc cộng nhị phân 22 Bảng 1.4–Qui tắc trừ nhị phân 23 Bảng 2.1–Các qui tắc đại số Bool 29 Bảng 2.2–Bảng thật cổng NOT 33 Bảng 2.3–Bảng thật cổng OR 33 Bảng 2.4–Bảng thật cổng NOR 34 Bảng 2.5–Bảng thật cổng AND 35 Bảng 2.6–Bảng thật cổng NAND 35 Bảng 2.7–Bảng thật cổng XOR 36 Bảng 2.8–Bảng thật cổng XNOR 36 Bảng 2.9–Các cổng logic ngõ vào 37 Bảng 2.10–Các cổng logic ngõ vào 37 Bảng T 2.1–Kết thực hành IC cổng NOT 42 Bảng T 2.2–Kết thực hành IC cổng OR 42 Bảng T 2.3–Kết thực hành IC cổng NOR 43 Bảng T 2.4–Kết thực hành IC cổng AND 43 Bảng T 2.5–Kết thực hành IC cổng NAND 44 Bảng T 2.6–Kết thực hành IC cổng XOR 44 Bảng T 2.7–Kết thực hành IC cổng XNOR 45 Bảng 3.1–Ví dụ 3.1 47 Bảng 3.2–Ví dụ 3.2 47 Bảng 3.3–Bảng thật mạch cộng bán phần 51 Bảng 3.4–Bảng thật mạch cộng toàn phần 52 Bảng T3.1–Kết thực hành mạch cộng toàn phần 54 Bảng T3.2–Kết thực hành mạch cộng nhị phân bít 56 Bảng 4.1–Bảng thật FFD, Set/Reset tích cực cao 60 Bảng 4.2–Bảng thật FFD, Set/Reset tích cực thấp 61 Bảng 4.3–Bảng thật FFJK, Set/Reset tích cực cao 63 Bảng 4.4–Bảng thật FFJK, Set/Reset tích cực thấp 63 Bảng 4.5–Bảng thật FFT, Set/Reset tích cực cao 66 Bảng 4.6–Bảng thật FFT, Set/Reset tích cực thấp 66 Bảng 4.7–Dãy số đếm mod 16 69 Bảng 4.8–Dãy số đếm chặn mod 10 71 Bảng 4.9–Dãy số đếm BCD 71 Bảng T4.1a Bảng thật IC 7474 75 Bảng T4.1b Kết thực hành IC 7474 75 Bảng T4.2a Bảng thật IC 74112 76 Bảng T4.2b Kết thực hành IC 74112 77 Bảng T4.3–Bảng thật mạch đếm Johnson 78 Bảng 5.1–Bảng hoạt động IC4511 82 Bảng 5.2–Bảng hoạt động IC74247 84 Bảng 5.3–Chức hoạt động IC7493 86 Bảng 5.4–Dãy số đếm IC 74LS93 86 Bảng 5.5–Chức hoạt động IC74LS90 88 Bảng 5.6–Dãy số đếm IC 74LS90 88 Bảng 5.7–Chức hoạt động IC 74192/193 89 Bảng 5.8–Chức hoạt động IC74190/191 93 Bảng 6.1–Bảng thật 74LS139 115 Bảng 6.2–Bảng thật 74 LS138 116 Bảng 6.3–Bảng thật 74 LS154 118 Bảng 6.4–Bảng thật 74LS148 119 Bảng 6.5–Bảng thật 74LS147 120 Bảng 6.6–Bảng thật 74157 122 Bảng 6.7– Bảng thật 74153 122 Bảng 6.8–Bảng thật IC74151 123 Bảng 6.9–Bảng thật 74150 125 Bảng 6.10–Bảng thật phân kênh 1/2 126 Bảng 6.11–Bảng thật phân kênh 1/4 126 Bảng 6.12–Bảng thật phân kênh 1/8 127 Bảng 6.13–Bảng thật IC phân kênh 74237 129 Bảng T6.1–Kết thực hành IC74139 134 Bảng T6.2–Kết thực hành IC74LS138 135 Bảng T6.3–Kết thực hành IC74LS154 136 Bảng T6.4–Kết thực hành IC74LS148 137 Bảng T6.5–Kết thực hành IC74LS147 138 Bảng T6.6– Kết thực hành IC74157 139 Bảng T6.7– Kết thực hành IC74153 140 Bảng T6.8– Kết thực hành IC74151 141 Bảng T6.9–Kết thực hành IC74150 143 Bảng T6.10–Kết thực hành IC74LS237 145 Bảng 7.1–Bảng thật mạch đếm vòng xoắn 147 Bảng 7.2–Bảng thật IC4017 148 Bảng 7.3–Bảng thật mạch đếm vòng 149 Bảng 7.4–Chức hoạt động IC 74164 152 Bảng 7.5–Bảng thật mạch đèn sáng dần lên 153 Bảng 7.6–Bảng thật mạch đèn sáng dần - tắt hết 154 Bảng 7.7–Bảng thật mạch đèn sáng dần - tắt dần 156 Bảng 7.8–Bảng thật mạch đèn chạy từ xuống sử dụng 74LS138 74LS90 158 Bảng 7.9– Bảng thật mạch đèn chạy từ lên sử dụng 74LS138 74LS190 159 Bảng 7.10–Bảng thật mạch đèn chạy từ xuống 74LS93 74LS154 161 Bảng 7.11–Bảng thật mạch đèn chạy lan tỏa sử dụng 74LS191 74LS154 163 C DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1–Mơ tả mức logic xung điện áp 28 Hình 2.2–Cổng NOT 32 Hình 2.3–Cổng OR 33 Hình 2.4–Ký hiệu cổng NOR 34 Hình 2.5–Cổng AND 34 Hình 2.6–Ký hiệu cổng NAND 35 Hình 2.7–Ký hiệu cổng XOR 36 Hình 2.8–Ký hiệu cổng XNOR 36 Hình T2.1–Sơ đồ chân IC cổng 41 Hình T2.2–Mạch dao động phi ổn 45 Hình 3.1–Ví dụ 3.3 48 Hình 3.2–Ví dụ 3.4 48 Hình 3.3–Ví dụ 3.5 49 Hình 3.4–Biến đổi Demorgan mạch logic 49 Hình 3.5–Phép đảo sơ đồ logic 49 Hình 3.6–Mạch tương đương cổng XOR 50 Hình 3.7–Mạch tương đương cổng XNOR 50 Hình 3.8–Sơ đồ khối mạch logic 50 Hình 3.9–Ví dụ 3.9 51 Hình 3.10–Mạch cộng bán phần 51 Hình 3.11–Mạch cộng tồn phần 52 Hình 3.12a–Bài tập 3.1a 53 Hình 3.12b–Bài tập 3.1b 53 Hình 3.12c–Bài tập 3.1c 53 Hình 3.13–Mạch cộng hai số nhị phân bit 55 Hình 4.1–Ký hiệu flip-flop đơn giản 58 Hình 4.2–Ký hiệu flip-flop 58 Hình 4.3– Một xung clock dương 59 Hình 4.4–Ký hiệu FFD 60 Hình 4.5– Giản đồ thời gian FFD 61 Hình 4.6–Mạch đếm Johnson 62 Hình 4.7– Ký hiệu FFJK 62 Hình 4.8–Giản đồ thời gian FFJK 64 Hình 4.9–FF JK chia tần số 64 Hình 4.10–FFD tạo từ FFJK 64 Hình 4.11–FFT tạo từ FFJK 65 Hình 4.12–Ký hiệu FFT 65 Hình 4.13 - Giản đồ thời gian FF T 66 Hình 4.14–FFT chia tần số 67 Hình 4.15–Mạch đếm nhị phân khơng đồng mod16 67 Hình 4.16–Giản đồ thời gian mạch đếm mod 16 68 Hình 4.17–Mạch đếm BCD 70 Hình 4.18–Bài tập 4.1 72 Hình 4.19–Bài tập 4.2 72 Hình 4.20–Bài tập 4.5 72 Hình 4.21–Bài tập 4.6 73 Hình 4.22–Bài tập 4.9 73 Hình 4.23–Bài tập 4.10 73 Hình T4.1–Sơ đồ bên IC74LS74 74 Hình T4.2–Sơ đồ bên IC74LS112 76 Hình 5.1–Sơ đồ chân Led đoạn 81 Hình 5.2–IC4511 81 Hình 5.3–IC74247 83 Hình 5.4–IC74LS93 85 Hình 5.5–Mạch đếm mod16 86 Hình 5.6–IC74LS90 87 Hình 5.7–Mạch đếm ÷ 88 Hình 5.8– IC 74LS192/193 89 Hình 5.9–Mạch đếm lên mod10 IC74192 90 Hình 5.10–Mạch đếm lên mod16 IC74193 90 Hình 5.11–Mạch xuống mod10 IC74190 91 Hình 5.12–Mạch xuống mod16 IC74193 91 Hình 5.13–Mạch đếm ÷ IC74192 91 Hình 5.14–Mạch đếm ÷ IC74193 91 Hình 5.15–Mạch đếm ÷ IC74192 92 Hình 5.16–Mạch đếm ÷ IC74192 92 Hình 5.17–IC74LS190/191 93 Hình 5.18–Mạch đếm lên mod10 IC74190 94 Hình 5.19–Mạch đếm lên mod16 IC74191 94 Hình 5.20–Mạch xuống mod10 IC74190 94 Hình 5.21–Mạch xuống mod16 IC74191 94 Hình 5.22–Mạch đếm ÷ IC74190 95 Hình 5.23–Mạch đếm ÷ IC74191 95 Hình 5.24–Mạch đếm ÷ IC74190 96 Hình 5.25–Mạch đếm ÷ IC74190 96 Hình 5.26–Mạch đếm 00 ÷ 99 IC7490 97 Hình 5.27–Mạch đếm 00 ÷ 99 IC74192 98 Hình 5.28–Mạch đếm 99 ÷ 00 IC74192 99 Hình 5.29–Mạch đếm 00 ÷ 99 IC74190 100 Hình 5.30–Mạch đếm 99 ÷ 00 IC74190 101 Hình 5.31–Mạch đếm 00 ÷ 59 102 Hình 5.32–Mạch đếm 00 ÷ 23 103 Hình 5.33–Mạch đếm 30 ÷ 00 104 Hình 5.34–Mạch đếm 60 ÷ 00 105 Hình 5.35–Mạch phút – giây 105 Hình 5.36–Mạch - phút – giây 106 Hình 6.1–Sơ đồ khối giải mã 115 Hình 6.2–Sơ đồ chân IC74LS139 115 Hình 6.3–IC74138 116 Hình 6.4–Sơ đồ chân chức IC74154 117 Hình 6.5– Sơ đồ khối mã hóa 119 Hình 6.6– Sơ đồ chân IC 74LS148 119 Hình 6.7– Sơ đồ chân IC74147 120 Hình 6.8–Nguyên tắc hợp kênh 121 Hình 6.9–IC hợp kênh 74157 121 Hình 6.10–IC hợp kênh 74153 122 Hình 6.11–IC hợp kênh 74151 123 Hình 6.12–IC hợp kênh 74150 124 Hình 6.13–Nguyên tắc phân kênh 125 Hình 6.14–Phân kênh 1/2 126 Hình 6.15–Phân kênh 1/4 126 Hình 6.16– Phân kênh 1/8 127 Hình 6.17– IC phân kênh 74237 128 Hình 7.1–Mạch đếm vịng xoắn 146 Hình 7.2–IC đếm vòng 4017 147 Hình 7.3–Mạch đếm vịng 149 Hình 7.4–Flip-flop D 150 Hình 7.5–Thanh ghi dữ liệu vào song song, song song 150 Hình 7.6–Thanh ghi dữ liệu vào nối tiếp, song song 150 Hình 7.7–Thanh ghi dữ liệu vào nối tiếp, nối tiếp 150 Hình 7.8–Thanh ghi dữ liệu vào song song, nối tiếp 151 Hình 7.9–Thanh ghi dữ liệu vào nối tiếp, dịch trái, nối tiếp 151 Hình 7.10–Thanh ghi xoay phải dữ liệu 151 Hình 7.11–Thanh ghi xoay trái dữ liệu 151 Hình 7.12–IC ghi 74164 152 Hình 7.13–Mạch đèn sáng dần lên 153 Hình 7.14– Mạch đèn sáng dần - tắt hết 154 Hình 7.15–Mạch đèn sáng dần - tắt hết (15 led) 155 Hình 7.16–Mạch đèn sáng dần - tắt dần 155 Hình 7.17–Mạch đèn sáng dần - tắt dần (16 led) 157 Hình 7.18–Mạch đèn chạy từ xuống sử dụng 74LS138 74LS90 157 Hình 7.19–Mạch đèn chạy từ xuống sử dụng 74LS138 74LS190 158 Hình 7.20–Mạch đèn chạy từ lên sử dụng 74LS138 74LS190 159 Hình 7.21–Mạch đèn chạy từ xuống 74LS93 74LS154 160 Hình 7.22– Mạch đèn chạy lan tỏa sử dụng 74LS191 74LS154 162 D PHẦN NỘI DUNG Bài 1: CÁC HỆ THỐNG SỐ VÀ SỐ HỌC NHỊ PHÂN 17 1.1 Tổng quan 17 1.2 Các hệ thống số chuyển đổi qua lại giữa hệ thống số 17 1.2.1 Hệ nhị phân (Binary) 17 1.2.2 Hệ thập lục phân (Hexa decimal) 18 1.2.3 Chuyển đổi qua lại giữa hệ thống số 19 1.3.Các phép toán nhị phân 22 1.3.1 Cộng nhị phân 22 1.3.2 Trừ nhị phân 23 1.3.3 Nhân nhị phân 23 3.4 Chia nhị phân 24 10 [1] Vcc 14 Vcc 14 VCC VSS CP MR A 74164 B Q0 Q1 Q2 Q3 Q Q5 Q6 Q7 R 10 R R R 11 12 13 R R R VCC VSS CP MR A 74164 B Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 R R R 10 R R 11 12 13 R R R R=330Ω Hình 7.17–Mạch đèn sáng dần - tắt dần (16 led) 7.3 Mạch đèn quảng cáo dùng giải mã – đếm 7.3.1 Mạch đèn chạy từ xuống sử dụng 74LS138 74LS90 - Sơ đồ mạch: Hình 7.18 - Bảng trạng thái hoạt động: Bảng 7.8 VCC [0] [0] 14 10 VCC MS1MS2 VCC CP0 GND 7490 CP1 MR1MR2 Q3 Q2 Q1 Q0 11 12 16 [0] [0] [1] DECODER O 15 74LS138 O 14 A0 A1 A2 E1 E2 E3 GND O2 13 O3 12 O 11 O 10 O6 O7 Hình 7.18–Mạch đèn chạy từ xuống sử dụng 74LS138 74LS90 157 Bảng 7.8–Bảng thật mạch đèn chạy từ xuống sử dụng 74LS138 74LS90 Cp0 Q3 Q2 Q1 Q0 O O1 O O O O O O 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 7.3.2 Mạch đèn chạy từ xuống sử dụng 74LS138 74LS190 - Sơ đồ mạch: Hình 7.19 - Bảng trạng thái hoạt động: Tương tự bảng 7.8 VCC VCC [0] [0] 14 11 10 15 U/D PL P3 P2 P1 P0 CE CP 74190 Q3 Q2 Q1 Q0 VCC 16 13 RC 12 TC GND 16 [0] [0] [1] DECODER O 15 74LS138 O1 14 A0 A1 A2 E1 E2 E3 GND O2 13 O3 12 O 11 O 10 O6 O7 Hình 7.19–Mạch đèn chạy từ xuống sử dụng 74LS138 74LS190 ; 158 7.3.3 Mạch đèn chạy từ lên sử dụng 74LS138 74LS190 - Sơ đồ mạch: Hình 7.20 - Bảng trạng thái hoạt động: Bảng 7.9 VCC [0] [1] [1] [1] [1] [0] 11 10 15 U/D PL P3 P2 P1 P0 16 [0] [0] 16 13 RC 12 TC 74190 CE CP 14 VCC VCC Q3 Q2 Q1 Q0 GND7 [1] DECODER O 15 74LS138 O1 14 A0 A1 A2 E1 E2 E3 O2 13 O3 12 O 11 O 10 O6 GND O7 Hình 7.20–Mạch đèn chạy từ lên sử dụng 74LS138 74LS190 Bảng 7.9–Bảng thật mạch đèn chạy từ lên sử dụng 74LS138 74LS190 Cp Q3 Q2 Q1 Q0 O O O O3 O O5 O6 O7 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 159 7.3.4 Mạch đèn chạy từ xuống sử dụng 74LS93 74LS154 - Sơ đồ mạch: Hình 7.21 - Bảng trạng thái hoạt động: Bảng 7.10 VCC [0] VCC VCC 14 CP0 10 GND [0] MR1 MR2 7493 O0 24 CP1 O1 O2 Q3 Q2 Q1 Q0 DECODER O3 74LS154 O4 O5 11 12 23 [0] [0] A0 22 A1 21 A2 20 A3 18 E0 19 E1 12 O6 O7 O8 O9 O10 O 11 O12 O13 O14 O15 10 11 13 14 15 16 17 Hình 7.21–Mạch đèn chạy từ xuống 74LS93 74LS154 (16 led) 160 Bảng 7.10–Bảng thật mạch đèn chạy từ xuống 74LS93 74LS154 Cp0 Q3 Q2 Q1 Q0 O O O O O O O O O O9 O10 O11 O12 O13 O14 O15 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 12 1 0 1 1 1 1 1 1 1 13 1 1 1 1 1 1 1 1 1 14 1 1 1 1 1 1 1 1 1 15 1 1 1 1 1 1 1 1 1 16 0 0 1 1 1 1 1 1 1 161 7.3.5 Mạch đèn chạy lan tỏa sử dụng 74LS191 74LS154 - Sơ đồ mạch: Hình 7.22 - Bảng trạng thái hoạt động: Bảng 7.11 [1] [1] [1] J SD Q CP [1] K [0] CD Q [1] VCC 11 10 15 U/D PL P3 P2 P1 P0 VCC CE 14 CP 74191 Q3 Q2 Q1 Q0 GND7 16 13 RC 12 TC VCC 24 O1 O2 DECODER O3 74LS154 O O5 23 A0 O6 22 A1 O7 O8 21 A2 10 O9 20 A 11 O10 13 18 O 11 E0 [0] 14 O 12 19 [0] E1 15 O13 16 O14 12 17 O0 O15 Hình 7.22– Mạch đèn chạy lan tỏa sử dụng 74LS191 74LS154 162 Bảng 7.11–Bảng thật mạch đèn chạy lan tỏa sử dụng 74LS191 74LS154 Cp0 Q3 Q2 Q1 Q0 O O O O O O O O O O9 O10 O11 O12 O13 O14 O15 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 12 1 0 1 1 1 1 1 1 1 13 1 1 1 1 1 1 1 1 1 14 1 1 1 1 1 1 1 1 1 15 1 1 1 1 1 1 1 1 1 16 0 0 1 1 1 1 1 1 1 17 1 1 1 1 1 1 1 1 1 18 1 1 1 1 1 1 1 1 1 19 1 1 1 1 1 1 1 1 1 20 1 0 1 1 1 1 1 1 1 21 1 1 1 1 1 1 1 1 1 22 1 1 1 1 1 1 1 1 23 0 1 1 1 1 1 1 1 1 24 0 1 1 1 1 1 1 1 25 1 1 1 1 1 1 1 1 1 26 1 1 1 1 1 1 1 1 27 1 1 1 1 1 1 1 1 28 0 1 1 1 1 1 1 1 29 0 1 1 1 1 1 1 1 1 30 0 1 1 1 1 1 1 1 1 31 0 1 1 1 1 1 1 1 1 32 0 0 1 1 1 1 1 1 1 163 BÀI TẬP 7.1 Giải thích nguyên lý hoạt động IC4017 7.2 Giải thích nguyên lý hoạt động mạch đèn sáng dần – tắt dần dùng ghi 74164 7.3 Giải thích nguyên lý hoạt động mạch đèn sáng dần – tắt hết dùng ghi 74164 7.4 Giải thích nguyên lý hoạt động mạch đèn lan tỏa dùng IC 74154 IC 74191 164 THỰC HÀNH BÀI A Mục tiêu: Sau thực hành này, người học làm những công việc sau:  Lắp ráp mạch đèn quảng cáo dùng mạch đếm vòng  Lắp ráp mạch đèn quảng cáo dùng ghi  Lắp ráp mạch đèn quảng cáo dùng giải mã – đếm B Dụng cụ, thiết bị thực hành: Vật tư, dụng cụ: Testboard, VOM, kềm, nhíp, dây nối linh kiện, board nguồn - hiển thị Linh kiện: TÊN LINH KIỆN SỐ LƯỢNG ĐƠN VỊ Con/nhóm Led ly 16 IC4017 IC74164 IC7404 IC7490 IC74138 IC74190 IC74191 IC74112 10 IC74154 11 IC7493 C Kiến thức cần thiết: Nguyên lý hoạt động mạch giải mã Nguyên lý hoạt động mạch đếm Nguyên lý hoạt động ghi Nguyên lý hoạt động flip-flop cổng logic D Trình tự thực hành: 7.1 Mạch đèn quảng cáo dùng mạch đếm vòng 165  Mạch đếm vòng sử dụng IC4017D - Sơ đồ mạch: Hình 7.3 - Bảng trạng thái hoạt động: Bảng 7.3 Các bước thực hành: Ráp IC4017 lên testboard Nối mass, nguồn 5V cho IC Nối ngõ với đèn LED Nối chân CP1 MR vào mức [0] Cấp xung vào chân CP0 cho IC Bật công tắc nguồn Quan sát ngõ led: Nếu kết đúng với bảng 7.4, kết luận mạch đúng Nếu kết không đúng với bảng 7.4, kiểm tra, làm lại mạch Nhận xét kết thực hành 7.2 Mạch đèn quảng cáo dùng dùng ghi 7.2.1 Mạch kiểm tra IC 74164 - Sơ đồ mạch: Hình 7.13 - Bảng trạng thái hoạt động: Bảng 7.5 Các bước thực hành: Ráp IC74164 lên testboard Nối mass, nguồn 5V cho IC Nối ngõ với đèn LED Nối chân A,B MR vào mức [1] Cấp xung vào chân CP cho IC Bật công tắc nguồn Quan sát ngõ led: Nếu kết đúng với bảng 7.5, kết luận IC tốt Nếu kết không đúng với bảng 7.5, kết luận IC hư Nhận xét kết thực hành 7.2.2 Mạch đèn sáng dần – tắt hết - Sơ đồ mạch: Hình 7.14 - Bảng trạng thái hoạt động: Bảng 7.6 Các bước thực hành: 166 Ráp IC74164 IC7404 lên testboard Nối mass, nguồn 5V cho IC Nối ngõ với đèn LED Nối chân A B vào mức [1] Chọn cổng NOT tốt nối từ Q7 qua MR Cấp xung vào chân CP cho IC Bật công tắc nguồn Quan sát ngõ led: Nếu kết đúng với bảng 7.6, kết luận mạch đúng Nếu kết không đúng với bảng 7.6, kiểm tra, làm lại mạch Nhận xét kết thực hành Tương tự, ráp kiểm tra mạch mở rộng Hình 7.15 7.2.3 Mạch đèn sáng dần – tắt dần - Sơ đồ mạch: Hình 7.16 - Bảng trạng thái hoạt động: Bảng 7.5 Các bước thực hành: Ráp IC74164 IC7404 lên testboard Nối mass, nguồn 5V cho IC Nối ngõ với đèn LED Nối chân MR vào mức [1] Chọn cổng NOT tốt nối từ Q7 qua chân A B Cấp xung vào chân CP cho IC Bật công tắc nguồn Quan sát ngõ led: Nếu kết đúng với bảng 7.7, kết luận mạch đúng Nếu kết không đúng với bảng 7.7, kiểm tra, làm lại mạch Nhận xét kết thực hành Tương tự, ráp kiểm tra mạch mở rộng Hình 7.17 7.3 Mạch đèn quảng cáo dùng giải mã – đếm 7.3.1 Mạch đèn chạy từ xuống - đèn sử dụng 74LS138 74LS90 - Sơ đồ mạch: Hình 7.18 - Bảng trạng thái hoạt động: Bảng 7.8 167 Các bước thực hành: Ráp IC7490 IC74138 lên testboard Nối mass, nguồn 5V cho IC Nối ngõ từ O đến O với đèn LED Nối chân MS1 MS2 IC7490 vào mức [0] Nối chân MR1 MR2 vào chân Q3 IC7490 Nối chân CP1 vào chân Q0 IC7490 Cấp xung vào chân CP0 cho IC7490 Nối chân Q2 Q1 Q0 IC7490 vào chân A2 A1 A0 IC74138 Nối chân E1 E2 IC74138 vào mức [0]; chân E3 vào mức [1] Bật công tắc nguồn Quan sát ngõ led: Nếu kết đúng với bảng 7.8, kết luận mạch đúng Nếu kết không đúng với bảng 7.8, kiểm tra, làm lại mạch 10 Nhận xét kết thực hành 7.3.2 Mạch đèn chạy từ lên - đèn sử dụng 74LS138 74LS190 - Sơ đồ mạch: Hình 7.20 - Bảng trạng thái hoạt động: Bảng 7.9 Các bước thực hành: Ráp IC74190 IC74138 lên testboard Nối mass, nguồn 5V cho IC Nối ngõ từ O đến O với đèn LED Nối chân U / D IC74190 vào mức [1] chân CE vào mức [0] Nối chân PL với chân RC IC74190 Cấp xung vào chân CP cho IC74190 Nối chân Q2 Q1 Q0 IC74190 vào chân A2 A1 A0 IC74138 Nối chân E1 E2 IC74138 vào mức [0]; chân E3 vào mức [1] Bật công tắc nguồn Quan sát ngõ led: Nếu kết đúng với bảng 7.9, kết luận mạch đúng Nếu kết không đúng với bảng 7.9, kiểm tra, làm lại mạch 168 10 Nhận xét kết thực hành 7.3.3 Mạch đèn chạy từ xuống - 16 đèn sử dụng 74LS93 74LS154 - Sơ đồ mạch: Hình 7.21 - Bảng trạng thái hoạt động: Bảng 7.10 Các bước thực hành: Ráp IC7493 IC74154 lên testboard Nối mass, nguồn 5V cho IC Nối ngõ từ O đến O15 với đèn LED Nối chân MR1 MR2 IC7493 vào mức [0] Nối chân CP1 vào chân Q0 IC7493 Cấp xung vào chân CP0 cho IC7493 Nối chân Q3Q2 Q1 Q0 IC7490 vào chân A3A2 A1 A0 IC74154 Nối chân E E1 IC74154 vào mức [0] 10 Bật công tắc nguồn Quan sát ngõ led: Nếu kết đúng với bảng 7.10, kết luận mạch đúng Nếu kết không đúng với bảng 7.10, kiểm tra, làm lại mạch 11 Nhận xét kết thực hành 7.3.4 Mạch đèn chạy lan tỏa - 16 đèn - Sơ đồ mạch: Hình 7.22 - Bảng trạng thái hoạt động: Bảng 7.11 Các bước thực hành: Ráp IC74112, IC74191 IC74154 lên testboard Nối mass, nguồn 5V cho IC Nối ngõ từ O đến O15 với đèn LED Nối chân J, K, C D S D IC74112 vào mức [1] Nối chân CP IC74112 vào chân O15 IC74154 Nối chân Q IC74112 vào chân U / D IC74191 Nối chân CE IC74191 vào mức [0] Nối chân PL IC74191 vào mức [1] 169 Cấp xung vào chân CP cho IC74191 10 Nối chân Q3Q2 Q1 Q0 IC74191 vào chân A3A2 A1 A0 IC74154 11 Nối chân E E1 IC74154 vào mức [0] 12 Bật công tắc nguồn Quan sát ngõ led: Nếu kết đúng với bảng 7.11, kết luận mạch đúng Nếu kết không đúng với bảng 7.11, kiểm tra, làm lại mạch 10 Nhận xét kết thực hành ************************************************ 170 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Đình Phú – Nguyễn Tường Duy, Giáo trình kỹ thuật số, Đại học Quốc gia, 2013 [2] Nguyễn Hữu Phương, Mạch số, Nhà xuất thống kê, 2001 [3] Nguyễn Việt Hùng – Hồ A Thồi, Giáo trình kỹ thuật số, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM, 2007 [4] Tập đoàn Cita, Trung tâm phát triển côn nghệ công nghiệp tự động hóa, Tài liệu hướng dẫn thực tập điện tử số, -94, 2010 [5] James Cox, Fundamentals of Linear Electronics: Integrated and Discrete [online] Available from: https://books.google.com.vn/books/about/Fundamentals_of_Linear_Electronic s.html?id=FbezraN9tvEC&redir_esc=y [6] http://www.datasheetcatalog.org/datasheets [7] https://www.digitalelectronicsdeeds.com/ipsd/enipsd_c5.html 171 ... THIỆU Kỹ thuật số môn học sở chương trình đào tạo ngành Điện tử công nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật điện tử truyền thông thuộc môn điện tử nhằm cung cấp cho sinh viên kiến thức mạch số Giáo trình. .. trình chi tiết phê duyệt cho khóa 2021 Giáo trình có bao gồm lý thuyết thực hành cho Đây giáo trình phục vụ cho sinh viên bậc cao đẳng thuộc môn Điện tử, Khoa Điện - Điện tử Trường Cao đẳng Công. .. ráp vi mạch số - Ý nghĩa vai trị mơn học: Mơn học kỹ thuật số biên soạn dành cho sinh viên chuyên ngành bậc cao đẳng thuộc môn Điện tử, Khoa Điện - Điện tử sinh viên thuộc chuyên ngành liên quan