bài tập điện tử số

- Trong các mạch logic điện, điện áp mang thông tin về hai giá trị của biến logic, và nó chỉ có thể nằm ở hai miền giá trị hoàn toàn phân biệt nhau, gọi là hai mức logic, gồm mức cao H v

Họ và tên: Lê Anh Tiến

- Bài tập trong cuốn : Điện Tử số

- Của tác giả Lương Ngọc Hải-Lê Hải Sâm- Nguyễn Trịnh Trần Văn Tuấn

nóng/lạnh Các bài toán điều khiển như vậy gọi là bài toán logic

- Đại số Boole là công cụ để giải những bài toán logic Các biến trong

đại số Boole gọi là biến logic Nó chỉ có 2 giá trị, kí hiệu là 1/0, đặc trưng

cho hai trạng thái đối kháng của một hiện tượng Hai giá trị của biến logic hoàn toàn không có ý nghĩa về lượng

- Trong các mạch logic điện, điện áp mang thông tin về hai giá trị của biến logic, và nó chỉ có thể nằm ở hai miền giá trị hoàn toàn phân biệt

nhau, gọi là hai mức logic, gồm mức cao H và mức thấp L

1.2

- Mạch logic gồm những linh kiện, chủ yếu là các khóa đóng/mở, ghép

nối với nhau; nhằm thực hiện những quan hệ logic cho trước Tuyệt đại

đa số các mạch logic hiện nay là mạch logic điện Nếu các khóa đóng/mở trong mạch logic điện là tiếp điểm của các rơ le điện từ, thì mạch gọi là mạch logic tiếp điểm (hay mạch logic rơ le) Nếu dùng trangzito hay điot làm khóa đóng mở thì gọi là mạch logic điện tử

- Nếu một mạch logic, mức thấp L đặc trưng cho giá trị 0 logic, mức

cao H đặc trưng cho mức 1 logic thì mạch gọi là mạch logic dương

Ngược lại, mức cao H đặc trưng cho giá trị 0 logic, mức thấp L đặc trưng

-Lấy /Không láy canh

-Lấy /Không lấy rau trộn

Đầu ra:

-Đưa/Không đưa bánh mì kẹp

-Đưa/Không đưa canh

-Đưa/Không đưa rau trộn

b- Đăng kí giáo trình:

Đầu vào:

-Đăng kí/ Không đăng kí học luật

-Đăng kí/ Không đăng kí học sử

-Đăng kí/ Không đăng kí học Anh

-Đăng kí/ Không đăng kí học Pháp

-Chọn sơn/không sơn tường màu vàng

-Chọn sơn/không sơn tường màu xanh

Đầu ra:

-Nhà được/không được sơn màu vàng

-Nhà được/không được sơn màu xanh

b-ABC ABC ABC + + = ABC BC + = C(AB B) + = C(A + B) = CAB

NOR_3 U5

U2

NAND_2

NAND_2 U4

NAND_2 U5

U1

AND_2 U2

AND_2 U3

AND_2 U4

A+B (Mã bù 2)

A+B (Nhị phân có dấu) 0.0101011 1.1010101 1.1010110 1.0101010 1.0111110 0.0011001 1.1011011 1.0100101 0.1110001 0.0010111 0.1111000 ( Tràn bit )

1.20

A

(Mã bù 2)

B (Mã bù 2)

A-B (Mã bù 2)

A-B (Nhị phân có dấu) 0.0111001 0.1011101 0.1011100 0.0100100 0.1000111 1.1100011 1.1100100 1.0011100 1.1000110 0.0011010 100101100

Chương 2 – CÁC HỌ MẠCH LOGIC TTL VÀ CMOS

2.1

Mạch họ TTL là các mạch logic dùng tranzito BJT làm khóa đóng/ngắt

ở cửa vào và cửa ra Tùy theo cấu trúc ở cửa ra, các mạch họ TTL chia thành 3 loại: Mạch TTL cửa ra totempole, mạch TTL cửa ra cực góp hở,

Ưu điểm của mạch cực góp hở:

-Mạch logic hở cho phép ta thay đổi mức logic cao ở đầu ra, bằng cách thay đổi điện trở R, treo lên điện áp +U thích hợp

-Đầu ra các mạch cực góp hở có thể nối trực tiếp với nhau mà không làm ngắn mạch nguồn cung cấp

Nhược điểm của mạch cực góp hở: Khi tranzito cửa ra từ dẫn bão hòa chuyển sang khóa, đầu ra Q chậm treo lên mức cao => tốc độ thay đổi trạng thái chậm hơn cửa ra totempole

Ta xét mạch với 2 đầu vào A,B và 15 đầu ra tương ứng đèn 1 -> 15

Có bảng trạng thái: của các đèn ứng với các kí tự E,F,P,T

5 11

U7

AND_2

12 9

U8

OR_2

14 15

3.5

Q(A, B, C) = AB BC + = AB BC + = ABBC

U1

NAND_2 U2

OR_2 U2

AND_2 U3

NOT

U4

OR_3

A B

C D E

Chương 4: THIẾT BỊ LOGIC KHẢ TRÌNH

A0 10 A1 12 A2 13 A3 15 B0 9 B1 11 B2 14 1

B1 A2

B2 A3

B3 A4

B4

S0 S1

S2 S3

Bộ giải mã BCD/DEC 7442A

Xung trên các lối ra thể hiện trên hình vẽ

A15

B14

C13

D12

1 11 2 12 3 13 4 1 5 2 6 3 7 4 8 5 9 10

74150

X Y Z

U1

74150

X Y Z T

Q

5.8

Dùng 2 vi mạch MUX 4 và 1 vi mạch MUX 2 để thành lập mạch MAX 8

5.9

A 23 B 22 C 21 D 20

E1 18 E2 19

74154

Tín hiêu vào

Tín hiệu vào: 2468 H = 0010 0100 0110 1000 BCD

5.10

A 23 B 22 C 21 D 20 E1 18 E2 19

1 Q1 2 D2

10 Q2 6 D3

9 Q3 7 RCO 13CLK 14 E 4 D/U 5 PL 11

1 Q1 2 D2

10 Q2 6 D3

9 Q3 7 RCO 13CLK 14 E 4 D/U 5 PL 11

TC 12

U45

74190

A 23 B 22 C 21 D 20 E1 18 E2 19

LED-BLUE D3

LED-BLUE D4

LED-BLUE D5

LED-BLUE D6

LED-BLUE D7

LED-BLUE D8

LED-BLUE D9

LED-BLUE D10

LED-BLUE D11

LED-BLUE D12

LED-BLUE D13

LED-BLUE D14

LED-BLUE D15

LED-BLUE D16

LED-BLUE D17

LED-BLUE D18

LED-BLUE D19

LED-BLUE D20

LED-BLUE D21

LED-BLUE D22

LED-BLUE D23

LED-BLUE D24

LED-BLUE D25

LED-BLUE D26

LED-BLUE D27

LED-BLUE D28

LED-BLUE D29

LED-BLUE D30

LED-BLUE D31

LED-BLUE D32

LED-BLUE

VCC

GND

U1 NOT U2

NOT GND

Chương 6: MẠCH LOGIC DÃY

U9

OR_4

U10 AND_2 U11 AND_3

U1

JKFF

D CLK Q Q

A

B

J

K

Q 1

Q2 6.3

D

CLK

Q Q

U1

DTFF

D CLK Q Q

C

Q0

C

Q1

S

6.5

U1(CLK)

D0 15

Q0 3D1

1

Q1 2D2

10

Q2 6D3

9

Q3 7RCO 13CLK

14 E 4 D/U 5 PL 11

TC 12

U1

74190

D0 15

Q0 3D1

1

Q1 2D2

10

Q2 6D3

9

Q3 7RCO 13CLK

14 E 4 D/U 5 PL 11

- đặt giá trị ban đầu Di của các bộ 74190 là 0

- Tín hiệu vào CLK được đưa vào 2 bộ đếm 74190 Để 2 bộ đếm này liên hệ với nhau sao cho đếm được 2 chữ số ta nối RCO của 741901với E của 741902

- Để đếm bộ đếm đếm theo chiều tăng, ta tích cực âm cho D/U của cả

- Quá trình cứ thế tiếp tục

6.6

D0

15 Q0 3 D1

1 Q1 2 D2

10 Q2 6 D3

9 Q3 7 RCO 13CLK 14 E 4 D/U 5 PL 11

1 Q1 2 D2

10 Q2 6 D3 9 Q3 7RCO 13CLK 14 E 4 D/U 5 PL 11

AND_2 U6

NOT

Trên hình bên đặt giá trị N = 33

6.7

D0 15

Q0 3D1

1

Q1 2D2

10 Q2 6 D3

9 Q3 7 UP

5 TCU 12 DN

4 TCD 13 PL

11 MR 14

D0 15

Q0 3D1

1

Q1 2D2

10 Q2 6 D3

9 Q3 7 UP

5 TCU 12 DN

4 TCD 13 PL

11 MR 14

U8 NOT

U9 NOT

U4 NOT

U10 NOT

U11 NOT

6.8

SW1

SW -SPDT U1(CLK)

VCC

D0 15

CLK 14 E 4 D/U 5 PL 11

U1

74LS191

GND GND

Nguyên lí hoạt động: Với mạch trên, N chọn bằng 10

- 74191 là mạch đếm hexa Giá trị đếm từ 0-16

- Ban đầu ta load giá trị đầu vaò là giá trị N đặt trước Trong mỗi chu kì đếm, 74191 sẽ đếm từ N đến 15 (hiển thị chữ F) Khi tới xung 15, có 1

- Quá trình cứ như vậy tiếp tục xảy ra Đầu ra TC sẽ cho một xung có

f = f / (16-N)

Cụ thể xung:

CLK

RCO

PL

TC 6.9

CLK 14 E 13

MR 15

U1

4017

U1(CLK)

U2

OR_7

U4

NOT

GND

U3

OR_3

U5

OR_5

U6

OR_3

U7

OR_2

A B C D

PHẦN II: BÀI TẬP THÊM

Q (A, B, C, D) (AB CD)(A BCD)

Q2

=

a Xây dựng mạch logic thực hiện Q0 dùng IC 74138

b Xây dựng mạch logic thực hiện Q1 dùng IC 74139

Bài làm:

a

A 1 B 2 C 3

E1 6 E2 4 E3 5

E1 6 E2 4 E3 5

E1 6 E2 4 E3 5

E1 6 E2 4 E3 5

B 3

E 15

U1:B

74ALS139

A 2

B 3

E 1

U2:A

74ALS139

A 14

B 13

E 15

A5 A6 A7

1 0

Ra

S KAB KAB KAB KAB

B 11

C 12

D 13

E 14

G 15

!Q RESET SET

U1

DTFF

CLK

D Q

!Q RESET SET

U2

DTFF

CLK

D Q

!Q RESET SET

!Q RESET SET

1 Thiết kế thanh ghi dịch đa năng 4 bit với yêu cầu :

- Có tín hiệu lựa chọn vào song song (1) hoặc vào nối tiếp (0)

- Có tín hiệu chọn dịch trái (1) hay dịch phải (0)

Bài làm

2 Trên cơ sở 7492, thành lập bộ đếm từ 0 đến NMAX Với NMAX = 13 Bài làm

13 = 1101

CKA 14

QA 12CKB

QC 9

QD 8R0(1)

6 R0(2) 7

1 Q1 2 D2

10 Q2 6 D3

9 Q3 7 RCO 13CLK 14 E 4 D/U 5 PL 11

TC 12

U1

74190

GND GND

U13(D1)

GND

A 7

QA 13B

1 QB 12 C

2 QC 11 D

6 QD 10 BI/RBO

4 QE 9 RBI

5 QF 15 LT

1 Q1 2 D2

10 Q2 6 D3

9 Q3 7 RCO 13CLK 14 E 4 D/U 5 PL 11

1 QB 12 C

2 QC 11 D

6 QD 10 BI/RBO 4

QE 9RBI

5

QF 15LT

3 QG 14

U4

74247 VCC

U5 AND_8

U8 NOT

U10 NOT

U11 NOT

U12 NOT U9 NOT

Q Q

U101 DTFF

U6 NOT

U13 AND_2

Q Q

U7 DTFF

U16 NOT

U15 NOT

U14 AND_2

MỤC LỤC

Điện tử số

PHẦN I: BÀI TẬP TRONG SÁCH 1

Chương 1- KIẾN THỨC CỞ CỦA KĨ THUẬT SỐ 1

Chương 2 – CÁC HỌ MẠCH LOGIC TTL VÀ CMOS 11

Chương 3: TỔNG HỢP MẠCH LOGIC TỔ HỢP 13

Chương 4: THIẾT BỊ LOGIC KHẢ TRÌNH 18

Chương 5: MẠCH LOGIC TỔ HỢP 19

Chương 6: MẠCH LOGIC DÃY 26

PHẦN II: BÀI TẬP THÊM 32

#Các phép toán và định lí 32

#Biểu diễn số 34

#Các phương pháp tổng hợp hàm từ bảng trạng thái 35

#Mạch giải mã địa chỉ 38

# Mạch cộng 41

#Mạch FLIP-FLOP 44

#Thanh ghi dịch 44