THỰC TẬP KỸ THUẬT SỐ - BÀI 2 pot

Bảng chân lý Ký hiệu logic: Hàm logic: Dễ dàng thấy rằng kết quả đầu ra của cửa không hoặc tuyệt đối là số bù Complement kết quả đầu ra của cửa hoặc tuyệt đối.. Kích chuột vào các

Trang 1

Bài 2: Cửa hoặc tuyệt đối

(Exclusive Or)

A Phần tóm tắt lý thuyết

1 Cửa hoặc tuyệt đối hai đầu vào

Bảng chân lý

Ký hiệu logic:

Hàm logic:

ở cửa hoặc tuyệt đối 2 đầu vào ta thấy:

Khi hai đầu vào có mức logic khác nhau (x ≠ y) đầu ra ở mức logic 1

Khi hai đầu vào có cùng mức logic , đầu ra ở mức logic 0

Để thực hiện được chức năng logic trên đây, có nhiều cách thiết kế mạch Người

đọc tự phân tích thấy rằng hai sơ đồ sau đây đều thực hiện chức năng của cửa hoặc tuyệt đối 2 đầu vào

y y

y x Q

+

=

⊕

=

y

x

y

x

Trang 2

2 Cửa hoặc tuyệt đối 3 đầu vào:

Bảng chân lý

Ký hiệu logic:

Hàm logic:

Từ kết quả trên ta thấy :

- Nếu số mức logic 1 ở các đầu vào là số lẻ, đầu ra ở mức logic 1

- Nếu số mức logic 1 ở các đầu vào là số chẵn, đầu ra ở mức logic 0

Với nguyên tắc này ta có thể áp dụng cho cửa hoặc tuyệt đối nhiều đầu vào

3 Cửa không hoặc tuyệt đối (Exclusive Nor)

Cửa hoặc tuyệt đối ghép nối tiếp với cửa đảo tạo thành cửa không hoặc tuyệt đối (XNOR)

Bảng chân lý

Ký hiệu logic:

Hàm logic:

Dễ dàng thấy rằng kết quả đầu ra của cửa không hoặc tuyệt đối là số bù

(Complement) kết quả đầu ra của cửa hoặc tuyệt đối Kết luận này đúng

cho cửa không hoặc tuyệt đối với số l−ợng đầu vào bất kỳ

x y z Q

0 0 0 0

0 0 1 1

0 1 0 1

0 1 1 0

1 0 0 1

1 0 1 0

1 1 0 0

1 1 1 1

z y x

Q = ⊕ ⊕

x y Q

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 1

y x

Q = ⊕

Trang 3

b Phần thực nghiệm

1 Nghiên cứu sự hoạt động của cửa hoặc tuyệt đối 2 đầu vào (2 Input XOR Gate)

Các loại XOR 2 đầu vào: 74LS86, 74LS386, 4030, 4070

Sơ đồ thí nghiệm:

Các bước tiến hành thí nghiệm:

Bước1

Thực hiện vẽ mạch như hình trên bằng cách sử dụng:

01 Cổng XOR 2 lối vào [Digital Basic/Gates/2-in XOR] (7)

02 Logic switch [Switches/Digital/Logic Switch] (s)

01 Logic Display [Displays/Digital/Logic Display] (9)

Chú ý:

[ ] Đường dẫn để lấy linh kiện trong thư viện ( ) Ký hiệu phím tắt

Bước 2

Sau khi vẽ xong mạch, bạn nhấp lên nút “Run” trên thanh công cụ Kích

chuột vào các logic switch để lần lượt thay đổi các mức logic của các logic switch Hãy quan sát sự thay đổi các trạng thái ở lối ra Q

Bước 3

- Thay đổi các giá trị logic lối vào x, y thông qua các logic switch, quan

sát giá trị logic lối ra Q và điền đầy đủ vào bảng chân lý

- So sánh với bảng chân lý ở phần lý thuyết

Đầu vào

x y

Đầu ra

Q

0 0

0 1

1 0

1 1

Y

0V

X

0V

Q XOR

Trang 4

2 Xây dựng cửa hoặc tuyệt đối 2 đầu vào (2-in XOR) từ cửa không

và 2 đầu vào (2-in NAND)

Bước1

04 Cổng NAND 2 lối vào [Digital Basic/Gates/2-in NAND] (5)

01 Logic Display [Displays/Digital/Logic Display] (9) Bước 2

chuột vào logic switch để lần lượt thay đổi các mức logic của logic switch

Hãy quan sát sự thay đổi các trạng thái ở lối ra Q

Bước 3

- Thay đổi các giá trị logic lối vào x, y thông qua logic switch, quan sát

giá trị logic lối ra Q và điền đầy đủ vào bảng chân lý

3 Xây dựng cửa không hoặc tuyệt đối (XNOR) từ hoặc tuyệt đối (XOR) và cửa đảo

Các loại không hoặc tuyệt đối 2 đầu vào (2-in XNOR): 74LS266,

4077

Đầu vào

x y

Đầu ra

Q

0 0

0 1

1 0

1 1

y

0V

x

0V

Q

Trang 5

=

Bước 1

01 Cổng NAND 2 lối vào [Digital Basic/Gates/2-in NAND] (5)

01 Cổng XOR 2 lối vào [Digital Basic/Gates/2-in XOR] (8) Bước 2:

chuột vào logic switch để lần lượt thay đổi các mức logic của logic switch Hãy quan sát sự thay đổi các trạng thái ở lối ra Q

Bước 3

- Thay đổi các giá trị logic lối vào x, y thông qua logic switch, quan sát giá trị logic lối ra Q và điền đầy đủ vào bảng chân lý

- Giải thích tại sao ta dùng cửa không hoặc tuyệt đối 2 đầu vào làm mạch so sánh hai số nhị phân 1 bit (1 – bit comparator)

4 Xây dựng mạch so sánh từ nhị phân (Binary word comparator)

Các loại không hoặc tuyệt đối 2 đầu vào (2-in XNOR): 74LS266,

4077

Đầu vào

x y

Đầu ra

Q

0 0

0 1

1 0

1 1

y

0V

x

5V

74LS86

Q

0V

x 0V

Q XNOR

74LS266

Trang 6

Mạch điện trên là mạch so sánh từ nhị phân Ta gọi A và B là những số nhị phận 4 bít (ở đây A = A4 A3 A2 A1 , B = B4 B3 B2 B1) Khi A = B (nghĩa là A1

= B1 , A2 = B2 , A3 = B3 , A4 = B4 ) thi Q = 1 Ngược lại nếu A ≠ B thì Q = 0

Bước1

04 Cổng XNOR 2 lối vào [Digital Basic/Gates/2-in XNOR] (8)

01 Cổng AND 4 lối vào [Digital Basic/Gates/4-in AND]

Bước 2

chuột vào logic switch để lần lượt thay đổi các mức logic của logic switch Hãy quan sát sự thay đổi các trạng thái ở lối ra Q

Bước 3

Đầu vào

A4 A3 A2 A1 B4 B3 B2 B1

Đầu ra

Q

0 1 1 0 0 1 1 0

0 1 1 0 0 1 1 1

1 1 1 0 1 1 1 0

1 1 1 0 1 1 1 1

A4 0V A3 0V A2

0V A1

0V

B4 0V

B3 0V

B1 0V

B2

Trang 7

- Thay đổi các giá trị logic lối vào A, B thông qua logic switch, quan sát giá trị logic lối ra Q và điền đầy đủ vào bảng chân lý

- Nhận xét và giải thích kết quả

5 Kiểm tra kiến thức

a Mạch đảo từ nhị phân (Binary word inverter)

- Mạch đảo từ nhị phân là một mạch có thể chuyển một số nhị phân thành số bù một của số nhị phân đó Cửa hoặc tuyệt đối 2

đầu vào đ−ợc sử dụng để mắc mạch đảo này

- Hãy thiết kế mạch nh− hình vẽ sau:

ở đây An là những đầu vào, Bn là những đầu ra còn S là đầu “chọn” (Selection)

- Tiến hành thí nghiệm rồi điền đầy đủ vào bảng chân lý

- Có nhận xét gì khi S = 1 và S = 0?

b Cho sơ đồ mạch nh− sau:

-Đầu vào Đầu ra

S A4 A3 A2 A1 Q4 Q3 Q2 Q1

Đầu vào Đầu ra

S A4 A3 A2 A1 Q4 Q3 Q2 Q1

S

0V

A4

0V

A3

0V

A2

0V

A1

0V

Q4 Q3 Q2 Q1

S

0V

A4

0V

A3

0V

A2

0V

A1

0V

Q4 Q3 Q2 Q1

Trang 8

Tiến hành thí nghiệm với sơ đồ trên

- Hãy cho biết mạch trên có gọi là mạch đảo từ nhị phân không? Tại sao?

Trang 9

C Phô lôc

1 XOR 2 lèi vµo (2-input XOR gate) Tªn IC: 74x86 (TTL)

2 XOR 2 lèi vµo (2-input XOR gate) Tªn IC: 4030 (CMOS)

Trang 10

3 XNOR 2 lèi vµo (2-input XNOR gate) Tªn IC: 74x266 (TTL)

Định dạng
Số trang	10
Dung lượng	214,02 KB