Bài giảng điện tử số part 7 potx

Bi ging N T S 1 Trang 78 Phng trỡnh logic ti gin v s mch thc hin A.By 0 = A.By 1 = A.By 2 = B.Ay 3 = Biu din bng cng logic dựng Diode. Trng hp chn mc tớch cc ngừ ra l mc logic 0 (mc logic thp) ta cú s khi mch gii mó c cho trờn hỡnh 4.14. Phng trỡnh logic: A.BABy 0 =+= .ABABy 1 =+= ABAB 2 y =+= B.AAB 3 y =+= y 0 1 0 0 0 y 1 0 1 0 0 y 2 0 0 1 0 y 3 0 0 0 1 B 0 0 1 1 A 0 1 0 1 Baớng traỷng thaùi mọ taớ hoaỷt õọỹng cuớa maỷch Hỡnh 4.11 Mch gii mó 2 sang 4 y 0 y 2 y 3 y 1 B A 2 4 y 0 y 1 y 2 y 3 B B A A +E c Hỡnh 4.13. Mch gii mó 2 4 dựng diode A B y 0 y 1 y 2 y 3 2 4 y 0 0 1 1 1 y 1 1 0 1 1 y 2 1 1 0 1 y 3 1 1 1 0 B 0 0 1 1 A 0 1 0 1 ng trng thỏi Hỡnh 4.14. Mc tớch cc ngừ ra l mc thp Chng 4. H t hp Trang 79  mch thc hin: 2. Mch gii mã thp phân a. Gii mã èn NIXIE èn NIXIE là loi èn n t loi Katod lnh (Katod không c nung nóng bi tim èn), có u to gm mt Anod và 10 Katod mang hình các s t 0 n 9.  khai trin ca èn c cho trên hình 4.16:  khi ca mch gii mã dèn NIXIE Chn mc tích cc  ngõ ra là mc logic 1, lúc ó bng trng thái hot ng ca mch nh sau: y0 y2 y1 x2x1 y3 Hình 4.15. Mch gii mã 2 → 4 vi ngõ ra mc tích cc thp AB 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Anod Hình 4.16. S khai trin ca èn NIXIE C B y 0 y 1 y 9 4 → 10 A D Hình 4.17. S khi mch gii mã èn NIXIE Bài ging N T S 1 Trang 80 D C B A y 0 y 1 y 2 y 3 y 4 y 5 y 6 y 7 y 8 y 9 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Phng trình logic: ABCDy 0 = ABCDy 1 = ABCDy 2 = BACDy 3 = ABCDy 4 = ABCDy 5 = ACBDy 6 = CBADy 7 = ABCDy 8 = ABCDy 9 =  thc hin mch gii mã èn NIXIE c cho trên hình 4.18 và 4.19: y1 y5 y2 y3 y6 B y8 y7 D y0 y9 y4 C A Hình 4.18. S thc hin bng cng logic Chng 4. H t hp Trang 81 b. Gii mã èn LED 7 n èn LED 7 n có cu to gm 7 n, mi n là 1 èn LED. Tu theo cách ni các Kathode (Catt) hoc các Anode (Ant) ca các LED trong èn, mà ngi ta phân thành hai loi: LED 7 n loi Anode chung: LED 7 n loi Kathode chung : V CC D C B A D C B A y 0 y 2 y 3 y 4 y 5 y 6 y 7 y 8 y 9 Hình 4.19. S thc hin dùng diode a b c d e f g K Hình 4.21. LED 7 n loi Kathode chung a c d e b f g a b c d e f g A Hình 4.20. LED 7 n loi Anode chung Bài ging N T S 1 Trang 82 ng vi mi loi LED khác nhau ta có mt mch gii mã riêng. S khi ca mch gii mã LED 7 n nh sau: Gii mã LED 7 n loi Anode chung : i vi LED by n loi anode chung, vì các anode ca các n led c ni chung vi nhau và a lên mc logic 1 (5V), nên mun n led nào tt ta ni kathode tng ng lên mc logic 1 (5V) và ngc li mun n led nào sáng ta ni kathode tng ng xung mass (mc logic 0). Ví d:  hin th s 0 ta ni kathode ca èn g lên mc logic 1 èn g tt, và ni các kathode a èn a, b, c, d, e, f xung mass nên ta thy s 0. Lúc ó bng trng thái mô t hot ng ca mch gii mã LED by n loi Anode chung nh sau: D B C A a b c d e f g S hin th 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 2 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 3 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 4 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 5 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 6 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 7 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 9 1 0 1 0 X X X X X X X X 1 0 1 1 X X X X X X X X 1 1 0 0 X X X X X X X X 1 1 0 1 X X X X X X X X 1 1 1 0 X X X X X X X X 1 1 1 1 X X X X X X X X Dùng bng Karnaugh  ti thiu hóa mch trên. Phng trình ti thiu hóa có th vit  dng chính tc 1 (tng ca các tích s) hoc dng chính tc 2 (tích ca các tng s): ch gii mã LED 7 n (4→7) a b c d e f g A B C D Hình 4.22. S khi mch gii mã LED 7n Chng 4. H t hp Trang 83 Phng trình logic ca ngõ ra a: ng chính tc 2: a = ACDBADCBA))(CAC.(D.B +=++ ng chính tc 1: a = ABCDABC + u ý: Trên bng Karnaugh chúng ta ã thc hin ti thiu hóa theo ng chính tc 2. Phng trình logic ca ngõ ra b: ng chính tc 2: b = B)ABC(A)BAB)(.C(A +=++ = B)C(A ⊕ ng chính tc 1: b = ACBABC + = B)C(A ⊕ Phng trình logic ca ngõ ra c: ng chính tc 2: c = C A B ng chính tc 1: c = ABCD Phng trình logic ca ngõ ra d: ng chính tc 2: d = C))(ABD)(ACB)(CBA(D ++++++ = DCBADABCDCBA ++ ng chính tc 1: d = CBAABCDABC ++ Phng trình logic ca ngõ ra e: ng chính tc 2: e = A)A)(CB.( ++ ng chính tc 1: e = ABC + 00 01 11 10 00 0 1 x 0 01 1 0 x 0 11 0 0 x x 10 0 0 x x 00 01 11 10 00 0 0 x 0 01 0 1 x 0 11 0 0 x x 10 0 1 x x 00 01 11 10 00 0 0 x 0 01 0 0 x 0 11 0 0 x x 10 1 0 x x 00 01 11 10 00 0 1 x 0 01 1 0 x 0 11 0 1 x x 10 0 0 x x 00 01 11 10 00 0 1 x 0 01 1 1 x 1 11 1 1 x x 10 0 0 x x DC BA a DC BA b DC BA c DC BA d DC BA e Bài ging N T S 1 Trang 84 Phng trình logic ca ngõ ra f: ng chính tc 2: f = D)CB)(ACB)(B(A ++++ = DCBDCADAB ++ ng chính tc 1: f = BCDACDBA ++ Phng trình logic ca ngõ ra g: ng chính tc 2: g = C)BB)(C)(B(AD +++ CBADDCB += ng chính tc 1: g = BCDCBAD + Xét mch gii mã èn led 7 n loi Kathode chung: Chn mc tích cc  ngõ ra là mc logic 1. Vì Kathode ca các n led c ni chung và c ni xung mc logic 0 (0V-mass) nên mun n led nào tt ta a Anode tng ng xung c logic 0 (0V-mass). Ví d:  hin th s 0 ta ni Anode ca n led g xung mc logic 0 n g tt, ng thi các kathode ca n a, b, c, d, e, f c ni lên ngun nên các n này s sáng do ó ta thy s 0. Lúc ó bng trng thái mô t hot ng ca mch nh sau: D B C A a b c d e f g 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 X X X X X X X 1 0 1 1 X X X X X X X 1 1 0 0 X X X X X X X 1 1 0 1 X X X X X X X 1 1 1 0 X X X X X X X 1 1 1 1 X X X X X X X ng t nh trng hp trên, ta cng dùng bng Karnaugh  ti thiu hóa hàm mch và i tìm phng trình logic ti gin các ngõ ra ca các n led: (Lu ý trong nhng bng  Karnaugh sau ta thc hin ti thiu hóa theo dng chính tc 1) 00 01 11 10 00 0 0 x 0 01 1 0 x 0 11 1 1 x x 10 1 0 x x 00 01 11 10 00 1 0 x 0 01 1 0 x 0 11 0 1 x x 10 0 0 x x DC BA f DC BA g Chng 4. H t hp Trang 85 Phng trình logic ca ngõ ra a: ng chính tc 1: a = ACCABD +++ ng chính tc 2: a = )CBD)(ACBA( +++++ = CAACBAD +++ Phng trình logic ca ngõ ra b: ng chính tc 1: b = C + BA + B A BAC ⊕+= ng chính tc 2: b = ( C +B + A )( C + B +A) = BACBAABC ⊕+=++ Phng trình logic ca ngõ ra c: ng chính tc 1: c = B + A + C ng chính tc 2: c = C + B + A Phng trình logic ca ngõ ra d: ng chính tc 1: d = D+B A + C A +B C + CBA ng chính tc 2: d = D)CBA)(CBA)(CB(A +++++++ = D)CBAB)(ABAC( +++++ = D)CBAB)(A(C +++⊕+ Phng trình logic ca ngõ ra e: ng chính tc 1: e = A .B + C A ng chính tc 2: e = A ( C + B) = A C + A .B 00 01 11 10 00 1 0 x 1 01 0 1 x 1 11 1 1 x x 10 1 1 x x 00 01 11 10 00 1 1 x 1 01 1 0 x 1 11 1 1 x x 10 1 0 x x 00 01 11 10 00 1 1 x 1 01 1 1 x 1 11 1 1 x x 10 0 1 x x 00 01 11 10 00 1 0 x 1 01 0 1 x 1 11 1 0 x x 10 1 1 x x 00 01 11 10 00 1 0 x 1 01 0 0 x 0 11 0 0 x x 10 1 1 x x DC BA a DC BA b DC BA c DC BA d DC BA e Bài ging N T S 1 Trang 86 Phng trình logic ca ngõ ra f: ng chính tc 1: f = D+ C B + B A + C A ng chính tc 2: f = ( B + A )( D+C+ A )(C+ B ) = D + B C + A C + A B Phng trình logic ca ngõ ra g: ng chính tc 1: g =D+C B +B A +B C ng chính tc 2: g =( C + B + A )(B+C+D) 4.3. MCH CHN KÊNH - PHÂN NG 4.3.1. i cng ch chn kênh còn gi là mch hp kênh (ghép kênh) là mch có chc nng chn ln lt 1 trong N kênh vào a n ngõ ra duy nht (ngõ ra duy nht ó gi là ng truyn chung). Do ó, mch chn kênh còn gi là mch chuyn d liu song song  ngõ vào thành d liu ni tip  ngõ ra, c gi là Multiplex (vit tt là MUX). ch chn kênh thc hin chc nng u phát còn mch phân ng thc hin chc nng  u thu. Mch phân ng còn gi là mch tách kênh (phân kênh, gii a hp), mch này có nhim  tách N ngun d liu khác nhau  cùng mt u vào  r ra N ngõ ra khác nhau. Do ó, mch phân ng còn gi là mch chuyn d liu ni tip  ngõ vào thành d liu song song  ngõ ra, c gi là Demultiplex (vit tt là DEMUX). 4.3.2. Mch chn kênh Xét mch chn kênh n gin có 4 ngõ vào và 1 ngõ ra nh hình 4.23a. Trong ó: + x 1 , x 2 , x 3 , x 4 : Các kênh d liu vào. + Ngõ ra y : ng truyn chung. + c1, c2 : Các ngõ vào u khin y mch này ging nh 1 chuyn mch (hình 4.23b): 00 01 11 10 00 1 1 x 1 01 0 1 x 1 11 0 0 x x 10 0 1 x x 00 01 11 10 00 0 1 x 1 01 0 1 x 1 11 1 0 x x 10 1 1 x x DC BA f DC BA g x 4 x 2 x 3 x 1 y 4 → 1 c 1 c 2 Hình 4.23a. Mch chn kênh x 4 x 2 x 3 x 1 y Hình 4.23b Chng 4. H t hp Trang 87 c 1 c 2 y x 1 c 2 c 3 c 4 0 0 0 0 1 1 1 1  thay i ln lt t x 1 → x 4 phi có u khin do ó i vi mch chn kênh  chn ln t t 1 trong 4 kênh vào cn có các ngõ vào u khin c 1 , c 2 . Nu có N kênh vào thì cn có n ngõ vào u khin tha mãn quan h: N=2 n . Nói cách khác: S t hp ngõ vào u khin bng s ng các kênh vào. Vic chn d liu t 1 trong 4 ngõ vào a n ng truyn chung là tùy thuc vào t hp tín hiu u khin tác ng n hai ngõ vào u khin c 1 , c 2 . + c 1 = 0, c 2 = 0 → y = x 1 (x 1 c ni ti ngõ ra y). + c 1 = 0, c 2 = 1 → y = x 2 (x 2 c ni ti ngõ ra y). + c 1 = 1, c 2 = 0 → y = x 3 (x 3 c ni ti ngõ ra y). + c 1 = 1, c 2 = 1 → y = x 4 (x 4 c ni ti ngõ ra y). y tín hiu u khin phi liên tc  d liu t các kênh c liên tc a n ngõ ra. Tó ta lp c bng trng thái mô t hot ng ca mch chn kênh. Phng trình logic mô t hot ng ca mch : y = 1 c 2 c .x 1 + 1 c c 2 .x 2 + c 1 2 c .x 3 + c 1 .c 2 .x 4  logic ca mch: Bây gi, xét mch chn kênh có 4 ngõ vào và 1 ngõ ra, nhng li có 4 ngõ u khin. Lúc này, ta không da vào t hp tín hiu tác ng lên ngõ vào u khin, mà ch xét n mc tích cc  ngõ vào u khin. Ta s chn mt trong hai mc logic 1 hoc mc logic 0 làm mc tích cc, nu 1 ngõ vào trong s 4 ngõ vào u khin tn ti mc logic tích cc (mc 1 hoc mc 0) thì kênh d liu vào có cùng ch s vi ngõ vào u khin ó sc kt ni vi ngõ ra. Trên hình 4.25 biu din mch chn kênh vi s lng ngõ vào u khin bng s lng kênh vào. c 1 c 2 x 4 x 1 x 2 x 3 x 1 x 2 x 3 x 4 y 1 2 3 4 Hình 4.24. S logic mch chn kênh t 4→ 1 [...]... = c1 c 2 x y4 = c1 c2.x logic c cho trên hình 4. 27: c1 c2 y1 1 y2 2 x y3 3 y4 4 Hình 4. 27 S logic th c hi n m ch phân ng u x = 1 và hoán i ngõ vào u khi n thành ngõ vào d li u thì m ch phân ng chuy n thành m ch gi i mã nh phân Vì v y, nhà s n xu t ã ch t o IC m b o c hai ch c n ng: gi i mã và gi i a h p (Decode/Demultilex) Ví d : các IC 74 138, 74 139, 74 154: gi i mã và phân ng tùy thu c vào cách n i.. .Bài gi ng NT S 1 Trang 88 N u ch n m c tích c c c a các ngõ vào ho t ng c a m ch nh sau: u khi n là m c logic 1, ta có b ng tr ng thái mô t x1 x2 x3 x4 y 4→1 c1 c2 c3 c4 Hình 4.25 M ch ch n kênh v i s... ngõ ra d li u t ng ng có cùng ch s v i ngõ vào u khi n ó s c i v i ngõ vào d li u chung x Ví d : c1 = 1 → x = y1 c2 = 1 → x = y2 c3 = 1 → x = y3 c4 = 1 → x = y4 y1 x 1→4 c4 c3 c2 c1 Hình 4.28 y2 y3 y4 Bài gi ng NT S 1 Trang 90 Lúc ó b ng tr ng thái ho t ng c a m ch: c1 1 0 0 0 c2 0 1 0 0 c3 0 0 1 0 c4 0 0 0 1 y1 X 0 0 0 y2 0 X 0 0 y3 0 0 X 0 y4 0 0 0 X Ph ng trình logic và s logic c cho trên hình 4.29: . LED 7 n èn LED 7 n có cu to gm 7 n, mi n là 1 èn LED. Tu theo cách ni các Kathode (Catt) hoc các Anode (Ant) ca các LED trong èn, mà ngi ta phân thành hai loi: LED 7. 4.20. LED 7 n loi Anode chung Bài ging N T S 1 Trang 82 ng vi mi loi LED khác nhau ta có mt mch gii mã riêng. S khi ca mch gii mã LED 7 n nh sau: Gii mã LED 7 n. loi Anode chung: LED 7 n loi Kathode chung : V CC D C B A D C B A y 0 y 2 y 3 y 4 y 5 y 6 y 7 y 8 y 9 Hình 4.19. S thc hin dùng diode a b c d e f g K Hình 4.21. LED 7 n loi Kathode