thiết kế mạch điện dựa vào thời tiết để tăng năng suất trong nông nghiệp v

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘITRƯỜNG ĐIỆN - ĐIỆN TỬBÁO CÁOMÔN: ĐIỆN TỬ SỐBài tập 01: Tuần 04-06Thành viên:... Tối ưu không hiệu quả.b Đối với Maxterm... 1 Mô phỏng hoạt động của mạch điện tử t

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘITRƯỜNG ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

BÁO CÁOMÔN: ĐIỆN TỬ SỐ

Bài tập 01: Tuần 04-06Thành viên:

4b) Dưới dạng tích các maxterm

- X = g1(A , B , C , D)=∏M (¿2,3,6 11,13,15)−¿- Y = g2(A , B , C , D)=∏M (¿0,2,4,6−8,10,12 15)−¿- Y = g3(A , B , C , D)=∏M (¿0−3,6−11)¿

3) Tối ưu các hàm đầu ra bằng phương pháp dùng bìa Các-nô cho 2 trườnghợp: tối ưu theo minterm và tối ưu theo maxterm?

a) tối ưu theo minterm- Đầu ra 1 (X):

=> Áp dụng phương pháp bìa Các-nô ta có hàm đầu ra:+) Prime Implicants (PI) and Essential PI:(1), (2)+) Non-essential PI: None

+) Chúng ta có: X =f1( A , B , C , D)= (1)+( )2=> 1 hàm tối ưu: X =f1( A , B , C , D)= A'

+ ABD

5- Đầu ra 2 (Y):

=> Áp dụng phương pháp bìa Các-nô ta có hàm đầu ra:+) Prime Implicants (PI) and Essential PI: (1), (2)+) Non-essential PI: None

+) Chúng ta có: Y =f2(A , B , C , D)=(1 )+(2)=> 1 hàm tối ưu: Y =f2(A , B , C , D)=B ' D+A ' C ' D- Đầu ra 3 (Z):

=> Áp dụng phương pháp bìa Các-nô ta có hàm đầu ra:+) Prime Implicants (PI) and Essential PI: (1), (2)+) Non-essential PI: None

+) Chúng ta có: Z=f3( A , B , C , D)=(1 )+( )2=> 1 hàm tối ưu: Z=f3( A , B , C , D)=AB+BCb) tối ưu theo maxterm

- Đầu ra 1 (X):

=> Áp dụng phương pháp bìa Các-nô ta có hàm đầu ra:+) Prime Implicants (PI) and Essential PI:(1), (2), (3)+) Non-essential PI: None

+) Chúng ta có: X =f1( A , B , C , D)= (1)(2)(3)

=> 1 hàm tối ưu: X =f1( A , B , C , D)=( A¿¿'+B)( A'+D')(A +C ' )

7- Đầu ra 2 (Y):

=> Áp dụng phương pháp bìa Các-nô ta có hàm đầu ra:+) Prime Implicants (PI) and Essential PI: (1), (2), (3)+) Non-essential PI: None

+) Chúng ta có: Y =f2( A , B , C , D)=(1 ) (2)(3)=> 1 hàm tối ưu: Y =f2( A , B , C , D)=D( A'

- Đầu ra 3 (Z):

=> Áp dụng phương pháp bìa Các-nô ta có hàm đầu ra:

+) Prime Implicants (PI) and Essential PI: (1), (2)+) Non-essential PI: None

+) Chúng ta có: Z=f3( A , B , C , D)=(1 )+( )2=> 1 hàm tối ưu: Z=f3( A , B , C , D)=B ' (A +C'

4) Viết biểu thức dạng hàm tối ưu chung, gồm tất cả các Essential PrimeImplicants, Non-essential Implicants cho 2 trường hợp tối ưu trên

a) Đối với minterm:

- Chúng ta có hàm tối ưu của từng đầu ra là:

X =f1( A , B , C , D)= A'C'+ AB DY =f2( A , B , C , D)=B'D+ A'C'DZ=f3( A , B , C , D)=AB+BC

- Từ các phần tử được highlight như trên, ta có thể thấy các đầu vào có thể chia sẽ chung terms ( A¿¿' C'

D)¿ và ( AB D'

=> Biểu thức dạng hàm tối ưu chung:X =f1( A , B ,C , D)= A'

C ' D+ AB DY =f2( A , B , C , D)=B'D+ A'C'DZ=f3( A , B , C , D)=ABD ' +BCb) Đối với maxterm:

- Chúng ta có hàm tối ưu của từng đầu ra là:

X =f1( A , B , C , D)=( A¿¿'+B)( A'

)(A +C ')Y =( A , B , C , D)=D( A'

Z=f3( A , B , C , D)=B'(A+C')

5) Tính chi phí cho các dạng hàm tối ưu trên và cho nhận xét

a) Đối với Minterm

- Tính chi phí: Hàm sau khi tối ưu chung cần 9 cổng (6AND, 3OR) và 22 inputs - Nhận xét Hàm tối ưu sau yêu cầu cần cổng và inputs so sánh với ban đầu là 9: cổng và 20 inputs nên đã nhiều hơn 2 inputs Tối ưu không hiệu quả.

b) Đối với Maxterm

- Tính chi phí: Hàm sau khi tối ưu chung cần 9 cổng (6 AND, 3OR) và inputs - Nhận xét Hàm tối ưu sau yêu cầu cần 9 cổng và 22 inputs so sánh với ban đầu là: 9 cổng và 22 inputs nên đã ít hơn Tối ưu có hiệu quả.

6) Đưa ra danh sách IC điện tử logic cần thiết để thực hiện cho mạch điệntử cho các dạng hàm trên

- Dựa trên các dạng hàm trên chúng ta cần các IC điện tử sau: +) IC AND 3 ngõ vào 74HC11

+) IC OR 2 ngõ vào 74LS32+) IC NOT 74LS04

1) Mô phỏng hoạt động của mạch điện tử trên máy tính, dung phần mềmProteus

- Đối với dạng hàm Minterm:

2) Mua link kiện điện tử để cắm mạch điện trên bo mạch trắng? Hiển thịtrạng thái đầu vào và đầu ra bằng đèn LED đơn?

- Dựa trên mục I.6, nhóm liệt kê ra các linh kiện cần mua gồm:

- Thực tế do cửa hàng hết IC 74LS11 nên phải thay bằng 74LS08

3) Hãy đưa các tổ hợp đầu vào theo bảng chân lý, đọc kết quả đầu ra xemcó đúng hay không?

- Sử dụng Proteus để vẽ mạch tương ứng và thử tất cả các đầu vào thebảngchân lý Kết quả nhận được giống với tất cả đầu ra, ta thấy mạch chạy đúngtheo mô tả của bảng chân lý

4) So sánh và nhận xét kết quả mô phỏng trên phần mềm và kết quả thựctế

- Thực hiện tất cả đầu vào với logic 1 cắm đầu dương và logic 0 cắm đầu âmthì đèn sáng đúng theo bảng chân lí với 1 là đèn tắt, 0 là đèn sáng

- Kết quả chạy trên phần mềm và kết quả chạy trên mạch là giống nhau* Cách thức thực hiện trong video:

- Các đầu vào A,B,C,D và đầu ra X,Y,Z logic 1,0 được viết trên giấy

- Đầu tiên tất cả đầu vào cắm vào đầu dương, lần lượt chuyển thử các trườnghợp logic ABCD: 1111, 1110, 1100, 1000, 0000 và theo dõi kết quả đầu ra theođèn

THAM KHẢO

1 Các kiến thức cơ bản về điện tử số:

slide bài giảng TSK – T.S Hoàng Mạnh Thắng

2 Cách tính toán hàm tối ưu chung:

https://electronics.stackexchange.com/questions/17655/karnaugh-mapping-with-3 Tài liệu tham khảo phương pháp tối ưu hóa mạch điện tử có nhiều đầura (Trang 163):

4 Hướng dẫn sử dụng Proteus:

https://dammedientu.vn/huong-dan-ve-mach-proteus-chuyen-nghiep-tu-z

a) Linh kiện điện tử 3M:

14

b) Linh kiện điện tử Minh Hà:

c) Tổng chi cho linh kiện:

*********************************************************Cảm ơn thầy đã đọc bài báo cáo của nhóm Rất mong nhận được những lời nhận

xét, đóng góp từ thầy ạ !!!