Báo cáo thực hành môn học kỹ thuật số

Hãy cho biết ký hiệu, phương trình, bảng trạng thái của cổng NOT?. Hãy cho biết ký hiệu, phương trình, bảng trạng thái của cổng AND?.2. Hãy cho biết ký hiệu, phương trình, bảng trạng thá

BỘ MÔN ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

-

 -BÁO CÁO THỰC HÀNH MÔN HỌC KỸ THUẬT SỐ

GVHD: TRẦN TRỌNG TÀI SVTH: PHẠM QUANG HUY Lớp: CQ.62.KTCĐT

MSSV: 625104C011

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Bài 1 KHẢO SÁT CÁC CỔNG LOGIC VÀ MẠCH TỔ HỢP

- Máy tính có cài đặt phần mềm mô phỏng Proteus

C CÂU HỎI CHUẨN BỊ TRƯỚC KHI THỰC HÀNH

1 Hãy cho biết ký hiệu, phương trình, bảng trạng thái của cổng NOT?

2 Hãy cho biết ký hiệu, phương trình, bảng trạng thái của cổng AND?

3 Hãy cho biết ký hiệu, phương trình, bảng trạng thái của cổng OR?

4 Hãy cho biết ký hiệu, phương trình, bảng trạng thái của cổng NAND?

5 Hãy cho biết ký hiệu, phương trình, bảng trạng thái của cổng NOR?

6 Hãy cho biết ký hiệu, phương trình, bảng trạng thái của cổng XOR?

7 Hãy cho biết ký hiệu, phương trình, bảng trạng thái của cổng XNOR?

D CÁC BƯỚC THỤC HÀNH

Bài 1 KHẢO SÁT CÁC CỔNG LOGIC VÀ MẠCH TỔ HỢP

I Các cổng logic

1 Khảo sát cổng NOT – IC 74LS14

a Khảo sát datasheet của IC cổng NOT 74LS14

- Hãy tra datasheet để biết đầy đủ

D Chân 7 Chân 7 là  chân nối đất chung

4Y Chân 8 Chân 8 là chân đầu ra của bộ Schmitt trigger thứ tư.4A Chân 9 Chân 9 là chân đầu vào cho bộ Schmitt trigger thứ

14 Chân VCC là chân cấp nguồn

Chức năng : Thiết bị này chứa sáu cổng độc lập, mỗi cổng thực hiện hàm logic INVERT Mỗi đầu vào có độ trễ làm tang khả năng chống nhiễu và chuyển đổi tín hiệu đầu vào thay đổi chậm thành tín hiệu thay đổi nhanh,đầu ra không bị giật

 Dòng ra tối đa cho IC là 8.0mA và Tối thiểu sẽ là -0.4mA

 Thời gian tăng và giảm của IC là 12 ns

-IC 74LS14 có: 14 cổng

- Chân cấp nguồn là : chân số 14

b Kiểm tra cổng NOT 74LS14 trên phần mềm Proteus

- Kết nối nguồn +5V cho chân 14 và GND cho chân số 7 của IC 74LS14

- Kết nối các ngõ ra của Switch đến các ngõ vào của 6 cổng NOT IC 74LS14;

- Kết nối các ngõ ra của 6 cổng NOT đến các LED như hình 1.1

- Chuyển các switch theo trình tự trong bảng trạng thái và ghi trạng thái của LED như bảng sau:

2 Khảo sát cổng AND – IC 74LS08

a Khảo sát datasheet của IC cổng NOT 74LS08

- Hãy tra datasheet để biết đầy đủ sơ đồ chân

74LS08 - Chi tiết sơ đồ chân 

CHÂN MÔ TẢ CHI TIẾT

A1 Chân 1 Chân 1 là chân đầu vào đầu tiên cho cổng AND đầu tiên trong IC

74LS08.

B1 Chân 2 Chân 2 là chân đầu vào thứ hai cho cổng AND đầu tiên trong IC

74LS08.

Y1 Chân 3 Đầu ra của cổng AND đầu tiên

A2 Chân 4 Chân 4 là chân đầu vào đầu tiên của cổng AND thứ hai trong IC 74LS08.B2 Chân 5 Chân 5 là đầu vào thứ hai của cổng AND thứ hai trong IC 74LS08 Y2 Chân 6 Chân là đầu ra của cổng AND thứ hai.

GN

D Chân 7 Chân 7 là chân nối đất.

Y3 Chân 8 Chân 8 là đầu ra của cổng AND thứ ba 

A3 Chân 9 Chân 9 là đầu vào đầu tiên cho cổng AND thứ ba của vi mạch.

B3 Chân 10 Chân 10 là đầu vào thứ hai cho cổng AND thứ ba.

Y4 Chân 11 Chân 11 là đầu ra của cổng AND thứ tư.

A4 Chân 12 Chân 12 là chân đầu vào đầu tiên của cổng AND thứ tư.

B 4 Chân 13 Chân 13 là chân đầu vào thứ hai của cổng AND thứ tư.

VCCChân 14 Chân cấp nguồn.

Các tính năng và thông số kỹ thuật:

Dải điện áp hoạt động: +4.75 đến + 5.25V

Điện áp hoạt động được đề xuất: + 5V

Điện áp nguồn tối đa: 7V

Dòng điện tối đa được phép rút qua mỗi đầu ra cổng: 8mA

Đầu ra TTL

Tiêu thụ ít điện năng

Thời gian tăng điển hình: 18ns

Thời gian giảm điển hình: 18ns

Nhiệt độ hoạt động: 0 ° C đến 70 ° C

Nhiệt độ bảo quản: -65 ° C đến 150 ° C

- Hãy cho biết IC 74LS08 có bao nhiêu cổng?

4

- Chân cấp nguồn là chân số mấy?

14

b Kiểm tra cổng NOT 74LS08 trên phần mềm Proteus

- Kết nối nguồn +5V cho chân 14 và GND cho chân số 7 của IC 74LS08

- Kết nối các ngõ ra của Switch đến các ngõ vào của 6 cổng AND IC 74LS08;

- Kết nối các ngõ ra của 6 cổng AND đến các LED như hình 1.2

- Chuyển các switch theo trình tự trong bảng trạng thái và ghi trạng thái của LED như bảng sau:

3 Khảo sát cổng OR – IC 74LS32

Sơ đồ chân 74LS32

Gói SOIC 14 chân

- Hãy cho biết IC 74LS08 có bao nhiêu cổng?

4

- Chân cấp nguồn là chân số mấy?

14

- Chuyển các switch theo trình tự trong bảng trạng thái và ghi trạng thái của LED như bảng sau:

14 Chân 14 sẽ được sử dụng để cấp nguồn cho IC.

- Hãy cho biết IC 74LS08 có bao nhiêu cổng?

4

- Chân cấp nguồn là chân số mấy?

Các tính năng của 74LS00

 IC này có thể được sử dụng như một cổng NAND tuy nhiên

do tính phổ biến của cổng NAND, nó có thể được chuyển đổi thành các cổng khác một cách dễ dàng

 Cấu trúc bên trong của IC dựa trên giao tiếp tín hiệu song song TTL, đó là lý do tại sao đầu ra của nó cũng có dạng TTL

 Nó có nhiều package: SOIC, PDIP và SOP

 Nó có thể được sử dụng trong các hệ thống tần số cao

Thông số kỹ thuật của 74LS00

 Điện áp hoạt động của 74LS00 là 4,75 đến 5,25

 Điện áp nguồn tối đa có thể là 7V nhưng trong trường hợp điện áp tăng nhẹ trên 7V, IC có thể dễ bị cháy

 Dòng điện tối đa từ mỗi cổng ở đầu ra sẽ là 8mA

 IC có ESD lớn nhất khoảng 3,5KV

 IC có thời gian tăng và giảm phổ biến là 15ns

 IC có nhiệt độ hoạt động tối đa khoảng từ 0 - 75 độ

 Điện áp đầu vào mức Thấp tại cổng sẽ là 0,8V và mức CAO

sẽ là 2V

 IC có điện áp kẹp bên trong khoảng -1,5V

- Chuyển các switch theo trình tự trong bảng trạng thái và ghi trạng thái của LED như bảng sau:

Y1 Chân

3

Chân 3 là chân đầu ra của cổng XOR đầu tiên. Nó là chân để nhận dữ liệu đầu ra từ cổng XOR đầu tiên.A2 Chân 4 Chân 4 sẽ được sử dụng làm chân đầu vào đầu tiên cho cổng XOR thứ hai trong IC.B2 Chân

7 Chân 7 sẽ được sử dụng làm chân nối đất. 

Y3 Chân Chân 8 là một chân đầu ra được sử dụng để xuất đầu

14 VCC là một chân cấp nguồn cho IC.

- Hãy cho biết IC 74LS08 có bao nhiêu cổng?

 IC có nhiều dạng package SOIC, PDIP và SOC

 Sử dụng nguồn điện duy nhất sử dụng để cấp nguồn cho

Thông số kỹ thuật 74LS86 XOR

 Điện áp nguồn cấp cho IC là 4,75 đến 5,25. Nguồn tối đa lên đến 7V

 Dòng đầu ra ở trạng thái mức CAO là -0,4mA và cho trạng thái mức THẤP là 8,0mA

 IC có thể hoạt động trong khoảng nhiệt độ từ 0 đến 70 độ

 Dải điện áp đầu vào cho trạng thái mức CAO nhỏ nhất là 2,0V và 0,8V ở trạng thái THẤP.

 Diode kẹp đầu vào có thể bảo vệ lên đến 1.5V

 IC có thời gian trễ lan truyền cho trạng thái mức CAO trong22ns và cho trạng thái THẤP trong17ns

Ứng dụng IC 74LS86

 Nó được sử dụng để làm bộ cộng

 IC có nhiều công dụng trong mạng truyền dẫn

 Server cũng có nhiều ứng dụng với cổng XOR

 Cổng XOR cũng được sử dụng trong phát hiện trình tự dữ liệu nhị phân

II/ 1 MÃ NHỊ PHÂN SANG 4 BIT

Bài 2 KHẢO SÁT MẠCH DỒN KÊNH VÀ MẠCH GIẢI MÃ

I Mạch dồn kênh

1 Khảo sát IC 74LS151

- Hãy tra cứu datasheet để biết sơ đồ chân

Chức năng của các chân 

Chân 1,2,3,4,12,13,14,15 là các chân đầu vào tín hiệu 

Chân 5 và 6 là chân ra đảo và không đảo

Chân 9,10,11 là các đầu vào địa chỉ nhiệm vụ là để xác định xem đầu ra

xẽ là tín hiệu đầu vào nào

Chân 16 cấp nguồn 5V để IC làm việc nếu lớn hơn thì IC sẽ bị chết và

nhỏ hơn thì IC sẽ không làm việc 

Chân 8 nối mass.

Chân 7 ở đây chính là chân tín hiệu chọn chíp như đã nêu trên ,nó sẽ

tích cực ở mức thấp nghĩa là khi tín hiệu là mức thấp cấp vào chân 7 thìmạch sẽ hoạt động và mức cao thì mạch sẽ không hoạt động

Thông số kỹ thuật chung:

o Dải điện áp hoạt động: IC 74LS151 hoạt động trong khoảng điện áp từ 4.75V đến 5.25V

o Dòng tối đa qua mỗi cổng đầu ra: Cho phép dòng tối đa là 8mA qua mỗi cổng đầu ra

o Thời gian tăng và thời gian giảm: Thời gian tăng và thời gian giảm là 18ns

o Nhiệt độ hoạt động: IC này có thể hoạt động trong dải nhiệt

2 Mạch chọn từng kênh điều khiển chọn bằng switch

- Hãy kết nối mạch điện như hình 2.2

3.Mạch chọn lần lượt từng kênh bằng contact( bỏ)

A, B, C là cổng nhận tín hiệu điều khiển nhận kênh.

X0 X7 là các ngõ vào dữ liệu (input data)

Có cổng E lại là đầu vào tích cực thấp Khi đầu vào D là 1 thông qua cổng NOT tín hiệu sẽ đảo thành 0 vào đầu vào tích cực thấp

Bảng chi tiết 74LS138

A Chân 1 Chân số 1,2,3 được sử dụng làm chân đầu vào. Dữ liệu trên

các chân đầu vào có thể là bất kỳ giá trị nào được tính bằng bit. Giá trị trên các chân này sẽ ảnh hưởng đến giá trị đầu ra.

thấp. Trong trường hợp mức cao ở chân 5, trạng thái kích hoạt

và đầu vào khác sẽ không bị ảnh hưởng, vì khi đó sẽ không có thay đổi ở đầu ra.

G2'

Chân 5 là chân kích hoạt thứ hai của bộ giải mã. Nó ảnh hưởng nhiều đến đầu ra như các chân kích hoạt khác. Chân 4

là chân tích cực mức thấp. Trong trường hợp mức cao ở chân

5, điều kiện kích hoạt và đầu vào khác sẽ không bị ảnh hưởng, bởi vì khi đó sẽ không có kích hoạt đầu ra giống như các chân cho phép khác.

G1 Chân 6

Chân 6 là chân cho phép thứ ba của bộ giải mã. Nó sẽ ảnh hưởng nhiều đến đầu ra  như các chân kích hoạt khác. Chân 6

là chân tích cực mức cao. Trong trường hợp mức thấp ở chân

6, điều kiện kích hoạt và đầu vào khác sẽ không bị thay đổi, vì khi đó sẽ không có ảnh hưởng đến đầu ra.

15 sẽ đại diện cho đầu ra của bộ giải mã. Các chân này sẽ cho trạng thái đầu ra tích cực mức thấp.

Vcc Chân16 Chân 16 để cấp nguồn cho IC.

- chức năng các đường tín hiệu: A, B, C; G1; G2A/, G2B/; Y7, Y6, , Y0;Chân cấp nguồn.

G1: là chân điều khiển đuợc dùng làm đường vào của dữ liệu (luôn ở mức 1) G2A, G2B: là hai tín hiệu điều khiển có chức năng cho phép dữ liệu thông hay không thông ( cho phép thông khi G2A, G2B đồng thời ở mức tích cực thấp tức

là mức 0)Các chỉ số từ 0, 1, 2, 3 …, 7 của các kênh ra tương ứng với tổ hợp các bít nhị phân ở lối vào điều khiển chọn kênh A, B, C

- Mạch giải mã này mấy đường sang mấy đường

→ 3 đầu vào và 8 đầu ra

b Khiểm tra hoạt động của IC giải mã

2 Thiết kế mạch

a Thiết kế mạch giải mã 4 đường sang 16 đường sử dụng 2 IC 74LS138

b Thiết kế mạch tổ hợp chuyển từ mã Gray 4 bit sang mã nhị phân 4 bit sử dụng mạch giải

+ IC 74LS112 có 2 Flip-Flop

+ Flip-Flop tác động bằng cạnh xung đồng hồ

+ Chân cấp nguồn là chân số 16

2 Kiểm tra các Flip-Flop

-Kết nối mạch như hình 3.1 ( kiểm tra IC 74LS112)

3 Thiết kế mạch đếm không đồng bộ

a Thiết kế mạch đếm không đồng bộ mod 10 đếm xuống dùng JK –FF (xung CK cạnh

lên, ngõ vào Pr và Cl tích cực mức thấp, có dãy đếm: 9→8→ →0→9

b Lập bảng trạng thái quan sát hoạt động của mạch vừa thiết kế

b Lập bảng trạng thái quan sát hoạt động của mạch vừa thiết kế.