Giáo trình kỹ thuật xung số

PGS IS ĐẶ NG VĂN CHUYỂt (Chủ biên) ThS NGUYỀN THÌ THU HÂ ' ThS PHẠM XUÂN KHÁNH Ths LẼ VẦN thải Thư viện - ĐH Quy Nhơn V V D 014795 PGS.TS ĐẶNG VĂN CHUYỂT (Chủ biên) ThS NGUYỄN THỊ THU HÀ ThS PHẠM XUÂN KHÁNH - ThS LÊ VĂN THÁI GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT XUNG - SŨ (Tái bẩn lần thứ hai) ĩr S ^ íw ỊouuM ! NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DUC Công ty cổ phẩn sách Đạl học - Oạy nghẩ - Nhà xuất Glio dục giữ quyền cồng bố tác phẩm 04 - 2009/CXB/228 - 2117/GD Mã số : 7B682y9 - DAI Ờl NĨI ĐẨU Cơng nghệ kỹ thuật số dang dóng vai trị then chốt cách mạng khoa học kỹ thuật công nghệ Ngày nay, cơng nghệ số có mật hầu hết thiết bị từ thiết bị dân dụng dến thiết bị công nghiệp, dặc biệt lĩnh vực thông tin liên lạc, phát truyền hình, tự động diều khiến kỹ thuật số dã dang dược thay thê' dần kỹ thuật tương tự Để đáp ứng dược phần nhu cầu tìm hicu cơng nghệ Kỹ thuật số, nhóm tác giả xin dược giới thiệu tới bạn "Giáo trình Kỹ thuật xung - số" Cuốn sách dược trình bày cách hệ thống kiên thức từ đốn nâng cao, nhằm mục đích giới thiệu cho bạn dọc kiên thức kỹ thuật xung - số Nội dung giáo trình, gồm 12 chương: Chương 1: Tín hiệu xung Chương 2: Khóa diện tử Chương 3: Mạch vi phân Chương 4: Mạch tích phân Chương 5: Mạch hạn chế ghim diện áp Chương 6: Mạch dao động xung Chương 7: Các hệ dèm mã Chương 8: Các cổng logic bàn Chương 9: Mạch điện cống logic Chương 10: Hệ logic tổ hợp Chương 11: Hệ logic cớ nhớ Chương 12: Một sô ứng dụng kỹ thuât sỏ Phụ lục: Tra cứu sô IC sỏ thông dụng Tài liệu sử dụng dể giảng dạy irong năm qua cho sinh viên cao đắne ngành Điện, Điện tử, Viẻn thông, Công nghệ thông tin, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Với kết cấu chương mục logic, rõ ràniỉ, trình bàv phân tích kỹ vấn dề vổ kỹ thuật xung - số, chúng tỏi hv vọng giáo trình đáp ứng dược phần nhu cầu bạn đọc Rất mong nhận dược ý kiến đóng góp xây dựng quý bạn đọc Các ý kiến xin gửi về: ThS Phạm Xuân Khánh, Khoa Công nghệ Kỹ thuật Điện tử, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội, Minh Khai - Từ Liêm - Hà Nội Điện thoại : 0913050173 Nhà xuất bán Giáo dục - Còng ty c ổ phần Sách Đại học - Dạy nghé, 25 Hàn Thuyên Hà Nội Điện thoại: 04 8264974 Xin trán trọng cám ơn! CÁC TÁC G IÁ CHƯƠNG TÍN H lfu XUNG 1.1 MỞ ĐẦU Các tín hiệu điện có biên độ thay đổi theo thòi gian chia ỉàm hai loại tín hiệu liên tục tín hiệu gián đoạn Tín hiệu liên tục cịn gọi tín hiệu tuyến tính hay tương tự, tín hiệu gián đoạn gọi tín hiệu xung hay số Tín hiệu sin xem tín hiệu tiêu biểu cho loại tín hiệu liên tục V ới tín hiệu hình sin ta tính biên độ thời điểm Ngược lại tín hiệu hình vng xem tín hiệu tiêu biểu cho loại tín hiệu gián đoạn Với tín hiệu hình vng biên độ có hai giá trị mức cao mức thấp Thời gian để chuyển biên độ từ mức biôn độ thấp lên mức biên độ cao hay ngược lại ngắn gần xảy tức thời Một chê' độ mà thiết bị điện tử thường làm việc ch ế độ xung Đ ặc điểm chê' độ xung: Đ iện áp (hay dòng điện) không tồn liên lục mà tồn gián đoạn theo thời gian C ác ưu điểm CƯ bàn thiết bị làm việc c h ế độ xung: Cho phép thực phép đo khoảng cách đơn giản hệ t.c thống đa xung D = T Trong đó: D cự ly mục tiơu hay khoảng cách từ đài rađa đến mục tiêu cần đo cự ly (dược tính mét); c tốc độ lan truyẻn sóng vơ tuyến khơng gian * tốc độ sóng ánh sáng (c = Km /s); t khoảng thời gian từ phát tín hiệu từ đài rađa đến nhận tín hiệu phản xạ từ mục tiơu (khơng kể thịi gian giữ chậm tín hiệu thiết bị), t tính giây (s) Cho phép thực hiộn mã hố tín hiỏu đảm bảo độ bảo mật thơng tin cao Tính chống nhiễu'của hệ thống làm việc với tín hiệu xung cao dộ sai lệch cho phép cúa tín hiệu xung lớn nhiều so với tín hiệu tương tự Cho phép thực việc nén thòng tin, mã hố thịng tin ncn thực ghép dược nhiều kênh thơng tin đường truyền tín hiệu Dẻ dàng ghép nối hệ thống với máy tính dế tự dộng xứ lý kết lưu trữ thõng tin đế xử lý Thiết bị làm việc chế dộ xung dược gọi thiết bị xung Nhiệm vụ nghiên cứu môn học nghiên cứu tín hiệu xung, q trình xung mạch tạo tín hiệu xung 1.2 TÍN HIỆU XUNG VÀ CÁC THAM số 1.2.1 Tín hiệu xung Xung diện điện áp dòng diện tồn khoảng thời gian lất ngắn có the so sánh với thời gian dộ gọi thời gian thiết lập T,| cùa mạch diện mà chúng tác dộng Thời gian dộ thời gian đê hệ vât lý chuyển từ trạng thái vật lý sang trạng thái vật lý khác Nêu có dãy xung tác dộng lên mạch, giá thiết ràng khoảng thời gian xung ké tiếp dù lớn so với thời gian độ mạch điện Khi dó tác dộng cùa dãy xung dược xem tác dộng cúa xung đơn Ngược lại, khoáng thời gian xung dù nhỏ so với trình độ mạch điện ta phái nghiên cứu tác dộng dãy xung cùa diện áp dịng điện có dạng phức tạp Một sỏ dạng tín hiệu xung thường gặp: ^ _ w c w r" ♦ t u ! Á t u r - -— — Xung vuông i* u Xung nhọn 1r u :z\ >tl w Xung lam giác —■ / * \ ►^ l, Xung hinh thang '" / Xung cưa ^u :z ì Xung hám số mũ Hình 1.1 Một sơ dạng tín hiệu xung Các loại xung trơn gọi xung thị lần (có thể quan sát o scillo sco p e) có dặc điểm bị suy giảm nhanh đường truyền tín hỉệu Do dể truyền tín hiệu xung xa người ta phải dùng dến xung xạ tần (bức xạ diện lử) Xung xạ tần đợt dao dộng cao tần liên liếp tán số cao, có dường bien dộ xung thị tần Ví cìụ: Tín hiệu diều biên hình 1.2 đay : Ampỉitudno modulisani signal Signal Carrier (US’ ts) (Ua m ) Hình 1.2 Sơ đồ khối điểu biên 1.2.2 Các tham số xung 1.2.2.1 T h a m s ố c ủ a d ã y x u n g Xct tín hiệu xung vuỏng hình vẽ ta có: u ♦ i kum 'y ◄ - ► t Hình 1.3 Dãy xung vng X, dộ rộng xung (thời gian tồn xung Tx < T x); T x khoảng cách xung Nếu T v = consl T x gọi chu kỳ xung: Q x = — độ dầy dãy xung (Q x < l ) Nếu Q x > - dươc goi xung rộng, Q x < — dược gọi xung hẹp: - r|x = — = — đô xốp dãy xung Q, ^ Ta nhận thấy thòi gian tồn xung Tx thường nhỏ so với chu kỳ Tx xung có thời điểm xung biến đổi đột ngột Tuy thực tế gặp dãy xung mà thời gian tồn Tx xung nửa hay lớn nửa chu kỳ Tx gọi xung rộng Những dãy xung mà thời gian tồn Tx xung nhỏ nửa chu kỳ Tx gọi xung hẹp 1.2.2.2 C ác th ắ m sổ 'củ a x u n g Đc dặc trưng cho dạng tín hiộu xung, người ta đưa số tham số sau (hình 1.4): - Đ ộ rộng xung Tx khoảng thời gian tồn xung - Biên độ xung Ưm hay Imlà giá trị cực đại cùa xung - Đ ộ rộng sườn trước tsl khoảng thời gian tăng biên độ xung - Đ ộ lộng sườn sau ts2 khoảng thời gian giảm biên độ xung Đ ôi dổ thay cho tham sô' vé sườn xung, người ta dùng "độ dốc sườn xung" độ tăng giảm biên độ xung u V í du sườn trước xung điên áp có độ dốc Ssị = —— Vsl - AUm độ sụt đỉnh tuyệt dối độ giảm biôn dộ phần đỉnh xung - ỖU = ^ m- dộ sụt đỉnh tương dối ^m - Trong thực tế khơng có xung có dạng lý tương u, mà I đại lượng vật lý biến thiên liên tục khó xác định tham số dạng tín hiệu xung Khi ngưịi ta phải sử dụng phương phăp quy ước chấp nhận sai sơ' định Hình 1.5 biểu diễn dạng xung phương pháp quy ước chấp nhận sai số Saị sô' phụ thuộc vào giá trị a , chọn a nhỏ sai sơ' nhỏ, a chọn giá trị (0,1; 0,05; 0,01) ấAU k Nhận xét: um - Thời gian tồn xung thường nhỏ so với chu kỳ có thời điểm đột biô'n X (1-a)U„, aUm ; i u„ ctUm - Nhìn chung tốn mạch điện kỹ thuật xung tốn q trình q độ mạch D o phương trình mơ tả mạch điện r - Tín hiệu xung đa dạng song tồn số dạng có ý nghĩa Tx í • * ! \ 1' :*S1 Ị * t —ỆỈ Hình 1.5 Dạng xung thực tế phương trình vi-tích phân sai phân Đ ối với phương trình này, ta giải trực tiếp để đơn giản ngưòi ta thường chuyển phương trình thành phương trình đại sơ' thơng qua phép biến đổi Laplace, sau giải tốn không gian đại sô' dùng phương pháp biến dổi ngược dể tìm kết cuối 1.3 TÍN HIỆU XUNG QUA MẠCH TUYẾN TÍNH cợ BẢN 1.3.1 Các tín hiệu xung đơn giản 1.3.1.1 T ín h iệ u đ t b iế n (hình 1.6) Ặu to -► t Hình 1.6 Tín hiệu dột biến 12.1.6 Nguyên lý hoạt động mạch nguồn hiển thị số Nguồn xoay chiều từ lưới điện sinh hoạt 220V thông qua biến áp ĩj tạo điện áp xoay chiểu 9V sau qua chỉnh lưu cầu Dị - D4tạo điện áp m ộl chiều 9V , không bàng phẳng tiêp tục di qua tụ lọc Cj đế san phảng điện ấp chiéu nhấp nhô (ta lây đáu đây), tiếp đưa qua ổn định điện áp dùng 1C 7805 tạo diện áp 5V cung cấp cho mạch A671 dể khuếch đại dòng điện Qua hiến thị có nguồn điện áp chicu 9V D s sáng tiêp tục vào ôn áp 1C7805 có nhiệm vụ ón dịnh điện áp định +5V , D 14 de hién thị có nguồn điện áp +5V Cuối đưa điện áp +5V băng 5V OUTPUT Điện áp 9V cung cấp cho U4 (1C 741) đầu cúa U4 chân cúa 741 có giá trị khoảng 10V ổn định diode zener (DZ V J) tiếp dó dịng qua Rị«; VR3 đưa đên đầu vào Us (chân cúa IC 741) giá trị cúa diện áp đầu vào dicu chỉnh băng biên trơ VR3, dâu cúa u s (chân cứa 1C 741) dược dưa đến mạch khuếch dại darlington, mạch cung cấp dòng điện thay đối tới rơle việc thay doi nhờ dản mạnh hay yếu cua transistor Qr, dầu dưa đên chán 3, cúa rơle Mạch tự dao dộng dùng IC 555 lấy đầu chân số 3, phân qua khucch dại đáv kéo Q2, Q, cung cấp điện áp cho mạch ghim bội áp đế mạch tạo điên áp có giá trị -5 V đưa vào chân 26 IC7107 phần qua D,„, R M tạo trẻ (R |fi, c n) đế cung câp dòng điêu khiên khuếch dại darlington nhằm dóng mớ rơle Khi Q4 Qs hoạc ca hai tắi mạch darlington khổng hoạt động cuộn hút cua rơle khóng dược cấp nguồn mạch không hoạt động, cá Q a, Q s thông mạch darlington cung cấp dịng cho cuộn hút cun hỳt cua rle co diỗn thi cỏc tip diộm rơle chun trạng thái sau dịng qua chân cua rơlc chân cám ADJ OUTPUT Khi có co chập tải LE D n se hiến thị Sơ đỏ nguyên lý tống quát minh hoạ hình 12.6 I4 - G T K T XUNG s ố -B 215 12.2 12.2.1 ĐỔNG HỒ SỐ Mạch đồng hồ Mạch đồng hồ sử dụng số IC để tạo 20 bít số cho 12 hai chữ AM , PM Bộ đếm nhị phân 4020 sử dụng để chia xung lấy từ tạo xung chuẩn Các IC 4013 74H C 390 sử dụng để điều khiển giờ, phút, giây hiển thị AM , PM (hình 12.7) Hình 12.7i Sơ đổ mạch đồng hổ 12.2.2 Sơ đồ khối hiển thị (hình 12.8) Hình 12.8 Sơ đồ mạch hiên thị PHỤ LỤC Phụ lục A: Các vi mạch cổng FF th ôn g dụng 12 13 74LS08 12 13 74LS00 74LS02 74LS86 74LS06 74LS86 74LS86 Phụ lục B: Các vi mạch tổ hợp thông dụng Mạch giải mã (decoder) - 4, - 8, - 16: 10 23 74LS139 22 21 20 11 12 13 14 15 74LS139 74LS154 Mạch mã hố (encoder) có ưu tiên - , 10 —4: Mạch chọn kênh mux - , - , - : 74LS157 Mạch phân kônh dem ux - 4: 74LS155 Mạch cộng nhị phân bít: M ạch so sánh bít, bít: 11 13 15 17 74LS85 _5_ 12 14 16 18 PO P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P=Q P>Q QO Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 74LS682 M ạch tạo/kiểm tra parity: A B EVEN c D E ODD F G H l Mạch chuyển mã BCD - mã LED đoạn anode chung: 74LS47 Mạch đệm bít: 74I.S245 219 Phụ lục C: Các vi mạch thơng dụng Mạch đếm nhị phân bít đồng bộ: QA QB QC QD >A CLR 130 12 74LS393 >A • QA QB QC QD CLR 74LS393 74LS163 Các ngỏ vào Các ngõ Chức CLR LOAD ENP ENT L X X X H L X X H H X L H H L X H H H X X X CLK Qa Q.ì Qc qd / L L L L Reset vể ĩ I D c B A Nhập liệu vào Không thay đổi Không đếm / Không thay đổi Không đếm H ĩ Đếm lên Đếm X Không thay đổi Không đếm RCO (Ripple Carry Out) = HNT.Q a~Qi,.Q c q Mạch đếm lên/xuống đồng nhị phân bít: A B c D UP DN LOAD CLR QA QB QC QD CO BO 74LS193 UP DN / 1 H H CLR H H L Đếm lên H H L Không đếm H L Đếm xuống H L Không đếm L L Nhập liệu vào X H Reset J " » ::i X 220 L Chức LOAD X Mạch đếm mod 10 (mod mod 5); CLR 15q 120 14 74LS390 A _ QA QB QC QD ỄS o o _ I q q >CKA >CKB CLR 74LS390 Mạch đếm mod 12 (mod mod 6): >A >B 12 QA QB QC QD 11 R0(1) R0(2) 74LS92 Mạch đếm mod 16 (mod mod 8): 14c 1^ >A >B QA QB QC QD 12 11 R0(1) R0(2) 74LS93 Thanh ghi dịch PIPO: D1 D2 D3 D4 D5 D6 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 >CLK CLR 74LS174 Thanh ghi dịch SIPO: _ 9^ A B >CLK CLR 74LS164 QA QB QC ~ QD 10 QE 11 QF 12 QG 13 QH QA QB QC QD 13 11 10 Thanh ghi dịch PISO: 10 11 12 13 14 SER A B c D E F G H -15 ’ CLK >INH SH/LD QH QH 74LS165 Thanh ghi dịch trái/phải PIPO: Mạch chốt bít: 74LS573 TÀI LIỆU THAM KHẢO N guyễn Thuý Vân, 1999 K ỹ thuật sô' Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật N gu yễn Hữu Phương, 2001 Mạch s ố Nhà xuất Thống kê Đ ặng Vãn Chuyết, 2000 K ỹ thuật diện tử sô' Nhà xuất G iáo dục Vũ Đức Thọ (dịch), 2001 C s ỏ kỹ thuật điện tử s ố Nhà xuất G iáo dục Huỳnh Đ ắc Thắng, 2001 K ỹ thuật s ố thực hành Nhà xuất G iáo dục N guyễn Xuân Quỳnh, 1990 Lý thuyết mạch ìogic kỹ thuật sô' Nha xuât ban Đại học Trung học chuyên nghiệp N hiều tác giả, 1996 s ổ tay kỹ sư điện tử Nhà xuất G iáo dục 223 MỤC LỤC Lịi nói đấu • C h n g TÍN HIỆU XUNG 1.1 Mở đầu 1.2 Tín hiệu xung tham số 1.2.1 Tín hiệu xung 1.2.2 Các tham số xung 1.3 Tín hiệu xung qua mạch tuyến tính 1.3.1 Các tín hiệu xung đơn giản 1.3.2 Phản ứng mạch RC, RL tín hiệu xung 11 1.4 Phản ứng mạch tuyến tính dãy tín hiệu xung 17 1.4.1 Điện áp lấy trén điẹn trở R ! 18 1.4.2 Điện áp lấy tụ điện c 20 1.5 Mạch phân áp xung .22 1.5.1 Mạch phan áp diện trở 22 1.5.2 Mạch phan áp diện dung!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!22 1.5.3 Mạch phân áp hổn hợp 23 C h n g KHOÁ ĐIỆN TỬ 2.1 Khái niệm chung 26 2.1.1 Nội trở khoá (R J !!!!! !!!!! !!!!!! !!!!!! !!!!!! !!!!! ! 26 2.1.2 Tốc dộ đóng mở khố !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ! ! 26 2.1.3 Độ ổn cậnh ngưỡng điểu khiên!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! .26 2.2 Khoá điện tử dùng transistor ™ !." .27 2.2.1 Nội trở khoá khoá mở(Rkj! !!!!! !!!!! !!!! !!!!! .!!!! .27 2.2.2 Nội trở khố khố đóng (RjJ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 28 2.2.3 Quá trinh dộ khoa Ec!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!28 C h n g MẠCH VI PHÂN 3.1 Khái niệm chung 31 3.2 Các mạch vi phan ! 3.2.1 Mạch vi phan RC !!!!! 32 3.2.2 Úng dựng mạch vi phàn! 33 3.2.3 Mạclì vi phân sử dụng khuếch đại thuật toán 34 C h n g MẠCH TÍCH PHÂN 4.1 Khái niệm chung 37 4.2 Các mạch tích phân!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!'! ! '!! !!!! ! 38 4.2.1 Mạch tích phân RC !!! !!!!! !!!!! .!!! !!!!!! !!!! !!!!! 38 4.2.2 úhg dụng mạch lích 4.2.3 Mạch tích phủn dùng khuếch dại thuật toán 45 Chương MẠCH HẠN CHẾ VÀ GHIM ĐIỆN ÁP 5.1 Khái niệm chung 47 5.2 Các mạch hạn chế 48 5.2.1 Mạch hạn chế dùng diode 48 5.2.2 Mạch hạn chế dùng transistor 51 5.2.3 Hiện tượng thiên áp động .52 5.3 Các mạch ghim diện áp 55 C h n g MẠCH DAO ĐỘNG XUNG 6.1 Khái niệm chung 57 6.2 Mạch đa hài phi ổn (astable multivibrators) 58 6.3* Mạch đa hài đơn ổn 6.4 Mạch đa hài lưỡng ổn (mạch trigơ) 65 6.4.1 Mạch trigơ dối xứng .65 6.4.2 Mạch trigơ không đối xứng (trigger smith) 67 6.5 Mạch dao động Blocking 6.6 Mạch dao động dùng 1C .70 6.6.1 Mạch dao động dùng ic 555 70 6.6.2 Mạch da hài dùng IC số 74 62 70 C h n g CÁC IIỆ ĐEM v m ã 7.1 Các hộ đốm .79 7.1.1 iiộ đếm nhị phan : 79 7.1.2 Hệ đốm bát phan 80 7.1.3 Hệ đếm thập lục phan 81 7.1.4 Chuyển dổi tổng quát hệ thống đếm 83 7.1.5 Các phép tính số học nhị phân 84 7.2 Ma 86 C h n g CÁC CỔNG LOGIC c BẢN 8.1 Đại số logic .90 8.1.1 Mở đầu 90 8.1.2 Các tiên đé tính chất đại số logic 90 8.1.3 Biến hàm logic 92 8.1.4 Các hàm logic bàn 94 8.2 Các phương pháp biôu điẽn hàm logic 8.2.1 Biểu diễn hàm logic bảng báng chan lý (bảng giá trị, bảng trạng thái) 95 8.2.2 Biểu diễn hàm theo phương pháp hình học 96 8.2.3 Biểu diễn bàng phương pháp đại s ố 97 8.2.4 Biéu diỗn bảng bảng (bìa) Karnaugh 99 8.3 Các phàn từ (cổng) logic bàn 101 8.3.1 Khái niệm 101 8.3.2 Phần tử phù dịnh - NOT .102 8.3.3 Phần tử - AND 103 8.3.4 Phần tử hoậc - OR 105 8.3.5 Phàn tử - phủ định - NAND 107 8.3.6 Phàn tử hoìic - phu định - NOR 108 8.3.7 Phần từ cộng modul 2-XOR (phần tửkhácdáu) 110 8.3.8 Phần từ đồng dấu - XNOR (phàn tứ tương(lương) 110 225 95 8.4 Tối thiểu hoá hàm logic 111 8.4.1 Khái niệm tối thiểu hoá 111 8.4.2 Các phương pháp tối thiểu hoá hàm logic 112 C hương MẠCH ĐIỆN CổNG LOGIC 9.1 Các khái niệm liên quan 120 9.1.1 Tín hiệu tương tự tín hiệu số 120 9.1.2 Mạch tương tự mạch số 120 9.1.3 Biểu diễn trạng thái Logic 121 9.2 Thông số kỹ thuật 1C S ố 121 9.2.1 Các đại lượng điên đặc trưng 121 9.2.2 Công suất tiêu tán (dissipation power) .122 9.2.3 Fan-Out 122 9.2.4 Trẻ lan truyền (Propagation delays) 123 9.2.5 Tích số tốc độ - công suất (speed- power product) 123 9.2.6 Độ miền nhiễu (noise immunity) - lề nhiêu (Noise margin) 124 9.2.7 Logic cấp dòng logic nhân dòng 125 9.2.8 Tính Schmitt Trigger .125 9.3 Mạch điện cổng TTL 122 9.3.1 Cổng logic họ TTL 122 9.3.2 Các kiểu đầu 122 9.3.3 Đặc tính họTTL I30 9.4 Mạch diện cổng MOS 1^1 9.4.1 Cổng logic NMOS 13 9.4.2 Cổng logic CMOS 132 9.4.3 Các cổng logic CMOS khác I33 9.4.4 Đặc tính họ logic MOS 135 9.4.5 Các loại CMOS T I 35 9.5 Mạch điện cổng 136 9.6 Giao tiếp họ IC số 156 9.6.1 Giao tiếp TTL - CMOS 137 9.6.2 Giao tiếp CMOS - TTL I 38 9.7 Các thiết bị lập trinh I 39 9.7.1 PLD tổ hợp (Combinational PLL) - CPLD) •*••• 140 9.7.2 PLD [sequential PLD = PLA(PAL) + cc FF] 142 9.7.3 Dãy công lập trinh (PGA) I44 C hương 10 HỆ LOGIC TỔ HỢP 10.1 Khái niêm chung .146 10.2 Phân tích mạ:h logic tổ hợp 142 10.3 Thiết kế mạch lổ hợp ! 148 10.3.1 Phương phấp thiết kế mạch tổ hợp I48 10.3.2 Thiết kế mạch hai tầng ! 149 10.3.3 Thiết kế mạch nhiổu tầng 152 10.4 Một số mạch logic tó hợp thường găp 153 10.4.1 Bộ cộng nhị phân ! 153 10.4.2 Bộ trừ nhị phàn 155 226 10.4.3 Bộ so sánh (Comparator) 157 10.4.4 Mạch tạo kiểm tra chẵn lẻ : 158 10.4.5 Bộ ghép kênh tách kênh (MUX DEMUX) " 160 10.4.6 Mạch mã hoá giải mã 165 C h n g 11 HỆ LOGIC CÓ NHỚ 11.1 Khái niệm chung 170 11.1.1 Khai niệm 170 11.1.2 Các mơ hình cùa hệ logic có nhớ (hệ dãy) 171 11.2 Cac phần từ nhớ (Flip Flop - FF: T, D, RS, JK) .174 11.2.1 Khái niệm 174 11.2.2 Các loại Flip - Flop 175 11.2.3 Xác định đầu vào kích cho FF .180 11.2.4 Chuyển đổi loại FF .180 11.3 Phán tích hệ logic có nhớ ’ 181 11.4 Bộ đếm ! 184 11.4.1 Khái niệm phân loại .184 11.4.2 Thiết kế dem 186 11.4.3 Bộ đếm thuận, đồng bộ, mã nhị phân vối Kj = 2" .187 11AA Bộ deni nghịch đồng mã nhị phân với K, = 2n 189 11A5 Bộ đếm thuận nghịch dồng mã nhị phân .190 11.4.6 Bộ dem thập phân dồng ! 191 114 Bọ đếm không dồng (bọ dếm dị bộ) 192 11.5 Bộ ghi dịch 194 11.5.1 Địniinghĩa 194 11.5.2 Bộ ghi dịch nối tiếp 194 11.53 Bọ ghi dịch song sõng 196 11.5.4 Đơ hình tổng quát cùa ghi dịch (đỏ hình DE BRUIJN) 196 11.5.5 Thiết kế dếm dùng ghi dịch .197 11.5.6 Thiết kế mạch tạo dãy tín hiệu tuần hồn dùng ghi dịch .199 11.6 Thiết kế hệ logic có nhớ ' 200 11.7 Bộ nhớ ; 203 11.7.1 Giới thiệu 203 11.7.2 Bộ nhớ chì đọc ROM (Read Only Memory) ; ' ”.,, 204 11.7.3 Bộ nhớ truy cẠp ngẫu nhiên (Random Access Memory' 205 C h n g 12 MỘI SỐ ÚNG DỤNG CỦA KỸ THUẬT s ố 12.1 Nguồn clìiẻu hiển thị sổ 210 12.1 Khối nguồn 210 *12.1.2 Khối tạo dao động 211 12.1.3 Khối điều chỉnh nguồn .211 12.1.4 Khối bảo vẻ dùng Rơle .212 12.1.5 Khói hiển thị 213 12.1.6 Nguyên lý hoạt động mạch nguồn hiển thị số 214 12.2 Đồng hổ số 216 12.2.1 Mạch dồng hồ 216 12.2.2 Sơ dồ khỏi hiển thị 216 Phụ lục A: Các vi mạch cổng FF thông dụng 217 Phụ lục 13: Các vi mạch tổ hợp thông dụng 218 Phụ lục C: Các vi mạch thông dụng 220 Tài liệu tham k h áo 223 227 Chịu trách nhiệm x u ất bản: Chủ tịch H ĐQ T kiêm T G iám đốc NGƠ TRẦN ÁI Phó Tổng G iám đốc kiêm Tổng biên tập N G U Y Ễ N quý thao Tô chức thảo chịu trách nhiệm nội dung: Chủ tịch HĐQT kiêm G iám đôc Công ty CP Sách Đ H —D N TRẨN NH ẬT TÂN Biên tập sửa in: DƯƠNG VĂN BẰNG Trinh bày bìa: HỒNG M ẠNH DỨA C h ế bản: Đ IN H XU ÂN D Ũ N G GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT XUNG - s ố Mâ sơ: 7B682y9 - DAI In 1.500 (Q Đ : 16), khổ 16 X 24 cm In Nhà in Hà Nam Địa chỉ: Số 29, Quốc lộ 1A, p Quang Trung,TP Phủ Lý, Hà Nam Số ĐKKH xuất b ản : 04 - 2009/CXB/228 - 2117/GD In xong nộp lưu chiểu tháng năm 2009 ... khiến kỹ thuật số dã dang dược thay thê'' dần kỹ thuật tương tự Để đáp ứng dược phần nhu cầu tìm hicu cơng nghệ Kỹ thuật số, nhóm tác giả xin dược giới thiệu tới bạn "Giáo trình Kỹ thuật xung - số" ... việc chế dộ xung dược gọi thiết bị xung Nhiệm vụ nghiên cứu mơn học nghiên cứu tín hiệu xung, q trình xung mạch tạo tín hiệu xung 1.2 TÍN HIỆU XUNG VÀ CÁC THAM số 1.2.1 Tín hiệu xung Xung diện... Xung vuông i* u Xung nhọn 1r u :z\ >tl w Xung lam giác —■ / * \ ►^ l, Xung hinh thang ''" / Xung cưa ^u :z ì Xung hám số mũ Hình 1.1 Một sơ dạng tín hiệu xung Các loại xung trôn gọi xung