báo cáo thực hành điện tử số

Thiết kế, lắp ráp, khảo sát mạch logic tuần tự3.. Hoàn thành công việc thiết kế, lắp ráp, khảo sát và ghi lại số liệucủa các bài tập thực hành trong mục 2 theo đúng các buổi thực hành dư

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA ĐIỆN TỬ -o0o -

BÁO CÁO THỰC HÀNH SỐ 1 (BÀI KIỂM TRA THƯỜNG XUYÊN 2) Tên học phần: Điện tử số

Mã học phần: FE6002

CBHD: Đặng Cẩm Thạch

Sinh viên thực hiện: Nhóm 4 – Chiều thứ 6

1 Sinh viên: Thân Văn Nam MSV: 2022606643

2 Sinh viên: Trần Đức Tuấn MSV: 2022606812

3 Sinh viên: Đào Trung Quân MSV: 2022606969

Hà Nội,Ngày Tháng Năm 2024

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆPHÀ

NỘI KHOA ĐIỆN TỬ

CỘNGHOÀXÃ HỘI CHỦNGHĨAVIỆTNAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

PHIẾU GIAO BÀI THỰC HÀNH SỐ 1

HỌC PHẦN ĐIỆN TỬ SỐ - FE6002

I Thông tin chung

Họ và tên sinh viên :

II Nội dung thực hiện:

1 Tên chủ đề: Thiết kế, lắp ráp, khảo sát mạch điện tử số cơ bản (L3)

2 Hoạt động của sinh viên:

2.1 Thiết kế, lắp ráp, khảo sát mạch logic tổ hợp

2.2 Thiết kế, lắp ráp, khảo sát mạch logic tuần tự

3 Sản phẩm:

3.1 Hoàn thành công việc thiết kế, lắp ráp, khảo sát và ghi lại số liệucủa các bài tập thực hành trong mục 2 theo đúng các buổi thực hành dưới

sự hướng dẫn của giảng viên

3.2 Báo cáo thực hành thông qua báo cáo kỹ thuật

III Yêu cầu bản báo cáo thực hành: Trình bày đầy đủ các nội

2.5.Thiết kế, lắp ráp và khảo sát bộ đếm ngược, nhị phân, đồng bộ với

* Quyển báo cáo được trình bày trang giấy A4

Hà Nội, Ngày Tháng Năm

Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện

BÁO CÁO BÀI THỰC HÀNH SỐ 1Phần A: Khảo sát mạch logic tổ hợp

1.1 Khảo sát IC cổng logic cơ bản

1.1.1 IC 7400 (NAND)

a Sơ đe chân:

b Sơ đe lắp ráp:

LED sáng khi cả 2 đầu vào ở mức thấp (mức 0)

- Bảng trạng thái: Theo kết quả thực hành ta có bảng:

Bảng trạng thái:

- Bảng trạng thái:

1.1.4 IC 7432 (OR)

a Sơ đe chân:

a Sơ đe thiết kế:

6

- Bảng trạng thái:

- Nếu cả 2 đầu vào ở mức thấp thì đầu ra ở mức thấp (LED không sáng)

- Nếu một trong các đầu vào ở mức cao hoặc cả 2 đầu vào ở mức cao thì đầu ra

ở mức cao (LED sáng)

1.1.5 IC 7402 (NOR)

a Sơ đe chân:

b Sơ đe thiết kế

- Bảng trạng thái (Theo kết quả thực hành):

c Phân tích kết quả thực hành:

- 0 là mức thấp (đèn tắt) 1 là mức cao (đèn sáng)

1.1.6 IC 7404 (NOT)

a Sơ đe chân:

b Sơ đe thiết kế:

- Bảng trạng thái (Theo kết quả thực hành):

Đầu vào Đầu ra Đầu vào Đầu ra Đầu vào Đầu ra

Đầu vào Đầu ra Đầu vào Đầu ra Đầu vào Đầu ra

10

1.2 Thiết kế, lắp ráp, khảo sát mạch cộng, trừ nhq phân một bit 1.2.1 Mạch cộng nhq phân một bit

a Sơ đe thiết kế

- Sơ đồ logic thực hiện qua bộ HA:

- Sơ đồ mô phỏng mạch trên phần mềm Proteus:

b Sơ đe lắp ráp

c Phân tích kết quả thực hành

Dựa vào bảng trạng thái ta dùng hai LED đặt vào hai đầu ra S và C i i

- Khi các đầu vào Ai, Bi và C thì S và C là 0 (LED không sáng).i-1 i i

- Khi các đầu vào Ai, Bi là 0; C là 1 thì S là 1 và C là 0 (LED ở S sáng, Led ở i-1 i i i

b Sơ đe lắp ráp

c Phân tích kết quả thực hành

- Từ phân tích của bộ cộng đầy đủ ta phân tích kết quả của bộ trừ đầy đủ tương tự

bộ cộng đầy đủ

1.3 BỘ CỘNG NHỊ PHÂN 4 BIT ĐẦY ĐỦ DÙNG IC SN7483

1.3.1 Sơ đe thiết kế

- Bảng trạng thái:

14

Đầu vào Đầu ra

- Nối các chân vào của số nhị phân 4 bit A: 1, 3, 8, 10 (A , A , A , A4 3 2 1);

- Nối các chân vào của số nhị phân 4 bit B: 16, 4, 7, 11 (B , B , B , B4 3 2 1);

- Nối chân 13 (C ) vào GND; nối chân 14 (C ), 9 (S ), 6(S ), 2(S ) và 15(S ) vào các đèn LED.0 4 1 2 3 4

Bước 2: Thay đổi các đầu vào để có 2 toán hạng nhị phân 4 bit

16

BỘ TRỪ NHỊ PHÂN 4 BIT ĐẦY ĐỦ DÙNG IC SN7483

1.3.2 Sơ đe thiết kế

Bước 1:

- Nối các chân vào của số nhị phân 4 bit A: 1, 3, 8, 10 (A , A , A , A4 3 2 1);

- Nối các chân vào của số nhị phân 4 bit B: 16, 4, 7, 11 (B , B , B , B4 3 2 1);

- Nối chân 13 (C ) vào GND; nối chân 14 (C ), 9 (S ), 6(S ), 2(S ) và 15(S ) vào các đèn LED.0 4 1 2 3 4

Bước 2: Thay đổi các đầu vào để có 2 toán hạng nhị phân 4 bit.

1.3.3 Phân tích kết quả thực hành

- Từ phân tích của bộ cộng đầy đủ ta phân tích kết quả của bộ trừ đầy đủ tương tự

bộ cộng đầy đủ

1.4 Mạch phân kênh (DEMUX 1-4), mạch hợp kênh (MUX 4-1)

1.4.3 Mạch phân kênh (DEMUX 1-4)

a Sơ đồ thiết kế

Mạch gồm có:

18

- Một đầu vào biến X.

Phương trình đầu ra:

Sơ đe mạch DEMUX 1-4:

b Sơ đe lắp ráp

c Phân tích kết quả thực hành

20

- Ta sử dụng 4 đèn LED tại 4 đầu ra Y3, Y2, Y1, Y0 để hiển thị kết quả đầu ra NếuLED sáng thì đầu ra ở đó ở mức cao (mức “1”), còn nếu LED không sáng thì đầu

- 4 đầu vào biến: X3, X2, X1, X0

- 2 đầu vào điều khiển: A1, A0

Sơ đe mạch mô phỏng trên phần mềm proteus:

b Sơ đe lắp ráp

c Phân tích kết quả thực hành

1.5 Mạch mã hóa (ENCODER 4-2), Mạch giải mã (DECODER 2-4)

22

1.5.3 Mạch mã hóa (ENCODER 4-2)

a Sơ đe thiết kế:

Gọi X , X , X , X là các biến đầu vào 0 1 2 3

Y0, Y là các biến đầu ra.1

- Sơ đe mạch mã hóa ENCODER 4-2:

- Sơ đe mô phỏng mạch trên phần mềm proteus:

a Sơ đe thiết kế

Gọi A, B là 2 biến đầu vào

24

Q0, Q1, Q2, Q3 là 4 biến đầu ra.

- Sơ đe logic:

- Sơ đe mạch mô phỏng trên phần mềm proteus:

26

b Sơ đe lắp ráp:

c Phân tích kết quả thực hành:

- Dựa vào hai đầu vào A và B mà chúng ta có thể xác định được mức đầu ra là mức cao 1 hay mức thấp 0

1.6.1 Sơ đe thiết kế

1.5.4.3 Sơ đe mô phỏng trên phần mềm Proteus:

1.6.2 Sơ đe lắp ráp

28

1.6.3 Phân tích kết quả thực hành

1.6.3.1Một mạch dạng giải mã rất hay sử dụng trong hiển thị Led

7 đoạn đó là mạch giải mã BCD sang Led 7 đoạn Mạch này phức tạp hơn nhiều so với mạch giải mã BCD sang thập phân bởi mạch này phải cho ra tổ hợp cỏ nhiều đường

ra lên cao xuống thấp hơn (tùy loại đèn Led Anode chung hay Cathode chung để làm các đoạn Led cần thiết sáng tạo nên các số hay ký tự Led 7 đoạn Trước hết hãy xem qua cấu trúc và loại đèn Led 7 đoạn của một số đèn được cấu trúc 7 đoạn led có chung Anode (AC) hay Kathade (KC) được sắp xếp thành hình số 8 Ngoài ra còn có 1 led nhỏ dùng làm dấu phẩy thập phân cho số hiển thị, nó được điềukhiển riêng biệt thông qua mạch giải mã Các chân ra của Led được sắp xếp thành 2 hàng chân ở giữa mỗi hàng chung là A chung hay K chung

1.6.3.2Để đèn Led hiển thị một số nào thì các thanh Led tương ứng phải sáng lên Do đó các thanh Led phải được phân cực

Phần B: Khảo sát mạch logic tuần tự

 Phân tích kết quả thực hành

IC 7473 được tác động bởi xung Clock theo sườn âm

2.1 Thiết kế, lắp ráp và khảo sát bộ đếm ngược, nhq phân, đeng bộ với Kđ = 4

sử dụng FF-D.

2.1.1 Sơ đồ thiết kế

2.1.3 Sơ đồ thiết kế

 n ≥ log2kđ = log 4 = 2 → n = 22

 Bảng chuyển đổi trạng thái

Trạng thái hiện

tại

Trạng thái tiếp theo

 Lập phương trình tối thiểu

+ Sơ đồ thiết kế

- Sơ đồ mạch mô phỏng trên phần mềm proteus:

2.1.2 Sơ đồ lắp ráp

2.2 Bộ đếm thuận, nhq phân, đeng bộ với K = 4 sử dụng FF-D đ

- Sau khi lắp ráp và khảo sát mạch thành công, mạch chạy ổn định cho ra kết quảhiển thị trên Led 7 thanh.

- Khi cấp nguồn cho mạch, mạch bắt đầu đếm thuận theo chu trình 0>1>2>3 và lặplại tuần hoàn cho đến khi ta không còn cấp nguồn cho mạch

2.3 Bộ đếm thuận, nhq phân, đeng bộ với K = 8 sử dụng FF-JK đ

2.3.1 Sơ đe thiết kế

2.4.2 Sơ đe lắp ráp

41

2.4.3 Phân tích kết quả thực hành

- Sau khi lắp ráp và khảo sát mạch thành công, mạch chạy ổn định cho ra kết quảhiển thị trên Led 7 thanh

- Khi cấp nguồn cho mạch, mạch bắt đầu đếm ngược theo chu trình

7>6>5>4>3>2>1>0 và lặp lại tuần hoàn cho đến khi ta không còn cấp nguồn chomạch

2.5 Bộ đếm thuận/nghqch, nhq phân, đeng bộ với Kđ = 4 sử dụng FF-JK 2.5.1 Sơ đe thiết kế

- Sơ đồ logic:

43

- Sơ đồ mạch mô phỏng trên phần mềm Proteus:

2.5.2 Sơ đe lắp ráp

2.5.3 Phân tích kết quả thực hành

- Sau khi lắp ráp và khảo sát mạch thành công, mạch chạy ổn định cho ra kết quả

- Khi đầu vào R=0: Khi cấp nguồn cho mạch, mạch bắt đầu đếm thuận với chu trình0>1>2>3 và lặp lại cho đến khi ta ngừng cấp nguồn cho mạch hoặc thay đổi giá trịR.

- Khi đầu vào R=1: Khi cấp nguồn cho mạch, mạch bắt đầu đếm ngược với chu trình 3>2>1>0 và lặp lại cho đến khi ta ngừng cấp nguồn cho mạch hoặc thay đổigiá trị R

2.6 Khảo sát bộ đếm thuận, nghqch nhq phân, đeng bộ với Kđ = 4 sử dụng FF-D 2.6.1 Sơ đe thiết kế

- Sơ đồ logic:

- Sơ đồ mạch mô phỏng trên phần mềm Proteus:

2.6.2 Sơ đe thiết kế

- Khi đầu vào R=1: Khi cấp nguồn vào, mạch bắt đầu đếm ngược với chu trình từ 3>2>1>0 và lặp lại tuần hoàn cho đến khi ta ngừng cấp nguồn cho mạch hoặc thayđổi giá trị của R.

2.7 Bộ đếm thuận, nhq phân, không đeng bộ với Kđ = 8 sử dụng FF-JK

2.7.1 Sơ đồ thiết kế

- Sơ đồ mạch mô phỏng trên phần mềm Proteus:

2.7.2 Sơ đe lắp ráp

46

2.7.3 Phân tích kết quả thực hành

- Sau khi lắp ráp và khảo sát mạch thành công, mạch chạy ổn định cho ra kết quả hiểnthị trên Led 7 thanh

- Khi cấp nguồn cho mạch, mạch bắt đầu đếm thuận với chu trình từ

0>1>2>3>4>5>6>7 và lặp lại tuần hoàn cho đến khi ta ngừng cấp nguồn

Hà Nội, ngày tháng năm 2024

Giảng viên hướng dẫn