Bài giảng Kỹ thuật số (chương 1) ppsx

1 1 KỸ THUẬT SỐ (Digital Electronics) Th.S Đặng NgọcKhoa Khoa Điện-ĐiệnTử 2 Nộidung mônhọc  Chương 1: Mộtsố khái niệmmởđầu  Chương 2: Hệ thống số  Chương 3: Các cổng logic và đạisố Boolean  Chương 4: Mạch logic  Chương 5: Flip-Flop  Chương 6: Mạch số học  Chương 7: Bộđếmvàthanhghi  Chương 8: Đặc điểmcủacácIC số  Chương 9: Các mạch số thường gặp  Chương 10: Kếtnốivớimạch tương tự  Chương 11: Thiếtbị nhớ 2 3 Giáo trình và tài liệuthamkhảo  Bài giảng –Th.SĐặng NgọcKhoa  Kỹ thuậtsố -Nguyễn Thúy Vân, NXB.KHKT  Kỹ thuậtsố 1 -NguyễnNhư Anh, NXB. ĐHQG  Digital Systems: Principles and Applications – Ronald J.Tocci, Prentice-Hall 4 Chương 1 Mộtsố khái niệmmởđầu Th.S Đặng NgọcKhoa Khoa Điện-ĐiệnTử 3 5 Mô tả số học  Tín hiệuanalog (tương tự) là tín hiệucó giá trị thay đổimộtcáchliêntục  Tín hiệudigital (số) là tín hiệucógiátrị thay đổitheonhững bướcrờirạc.  Analog == Tương tự.  Digital == Rờirạc (step by step) 6 Tín hiệu analog và digital Tín hiệu analog Tín hiệudigital 4 7  Những đạilượng sau đây là analog hay digital?  Công tắc 10 trạng thái  Dòng ngõ ra củamột thiếtbịđiện.  Nhiệt độ phòng.  Tốc độ củamộtmôtơđiện.  Nút điềuchỉnh âm thanh củaradio. Ví dụ 1.1 Digital Analog Analog Analog Analog 8 Hệ thống số  Hệ thống số là mộtkếthợpcủacácthiết bịđượcthiếtkếđểlàm việcvớicácđại lượng vậtlýđượcmiêutả dướidạng số.  Ví dụ: máyvi tính, máytínhtay, cácthiết bị audio/video số, điệnthoạisố, truyền hình kỹ thuậtsố… 5 9 Ưu điểmcủakỹ thuậtsố  Nhìn chung, hệ thống số dễ thiếtkế.  Các thông tin đượclưutrữ dễ dàng.  Độ chính xác cao.  Có thể lập trình hoạt động củahệ thống.  Các mạch số ít bịảnh hưởng bởi nhiễu.  Nhiềumạch số có thểđượctíchhợpvào trong mộtIC. 10 Hạnchế củakỹ thuậtsố  Trong thựctế phầnlớncácđạilượng là analog.  Để xử lý tín hiệuanalog, hệ thống cần thựchiệntheobabướcsau:  Biến đổitínhiệu analog ngõ vào thành tín hiệusố (analog-to-digital converter, ADC)  Xử lý thông tin số  Biến đổitínhiệudigital ở ngõ ra thành tín hiệu analog (digital-to-analog converter,DAC) 6 11 Mộtsố ví dụ về hệ thống số 12 Hệ thống điềukhiểnnhiệt độ 7 13 Đĩa CD (Compact Disk)  Âm thanh củacácnhạccụ và tiếng hát sẽ tạoramộttínhiệu điệnápanalog trong microphone.  Tín hiệu analog này sẽđượcbiến đổi thành dạng số.  Thông tin số sẽđượclưutrữ trong đĩaCD  Trong quá trình playback, máy CD nhận thông tin số từđĩaCD vàbiến đổi thành tín hiệu analog, sau đókhuếch đạivàđưa ra loa. 14 Lựachọngiữa digital & analog  Hệ thống số phảithêmvào2 bộ ADC và DAC (phứctạp, tốnkém)  Hệ thống số yêu cầuthêmthờigiancho các quá trình biến đổi(hạnchế tốc độ)  Trong phầnlớncácứng dụng, hệ thống số thường được ưutiênứng dụng do các ưu điểmcủanó.  Mạch analog đượcsử dụng dễ dàng cho quá trình khuếch đạitínhiệu. Kếthợpgiữa analog và digital 8 15 Giá trịđiệnáptrongDigital  Binary 1: Điệnáptừ 2V đến5V  Binary 0: Điệnáptừ 0V đến0.8V  Not used: Điệnáptừ 0.8V đến2V, vùng này có thể gây ra lỗitrongmạch số. 16 Mạch số  Mạch số phải đượcthiếtkếđểđiệnáp ngõ ra nằmtrongkhoảng logic 0 hoặc logic 1  Mộtmạch số làm việcvớicácgiátrị ngõ vào là logic 0 hoặc 1 mà không quan tâm đếngiátrịđiệnápthựctế.  Mỗimộtmạch số tuân theo mộttậphợp các quy luậtlogic nhất định. 9 17 Mạch số tích hợp  Phầnlớncácmạch sốđượctíchhợptrong IC.  Mộtsố kỹ thuậtchế tạoIC  TTL  CMOS  Những họ IC này sẽđược đề cậptrong chương 8. 18  Truyềnsong song  Truyềnnốitiếp Truyềnsong song& nốitiếp 10 19 Bộ nhớ 20 Bộ nhớ  Trạng thái củamạch có thểđượclưutrữ sau khi chấmdứttínhiệu ngõ vào.  Thuộctínhlưugiátrị củanótương ứng vớithiếtbị nhớ nên đượcgọilàbộ nhớ (memory)  Bộ nhớ thường đượclàmtừ các mạch Latches (chốt) hoặc Flip-Flop. . Chương 11: Thiếtbị nhớ 2 3 Giáo trình và tài liệuthamkhảo  Bài giảng –Th.SĐặng NgọcKhoa  Kỹ thuậtsố -Nguyễn Thúy Vân, NXB.KHKT  Kỹ thuậtsố 1 -NguyễnNhư Anh, NXB. ĐHQG  Digital Systems: Principles. truyền hình kỹ thuậtsố… 5 9 Ưu điểmcủakỹ thuậtsố  Nhìn chung, hệ thống số dễ thiếtkế.  Các thông tin đượclưutrữ dễ dàng.  Độ chính xác cao.  Có thể lập trình hoạt động củahệ thống.  Các mạch số ít. 1 1 KỸ THUẬT SỐ (Digital Electronics) Th.S Đặng NgọcKhoa Khoa Điện-ĐiệnTử 2 Nộidung mônhọc  Chương 1: Mộtsố khái niệmmởđầu  Chương 2: Hệ thống số  Chương 3: Các cổng logic và đạisố Boolean 