Mô hình thí nghiệm số: Khảo sát các cổng logic cơ bản (IC 7400, 7402, 7408, 7404, 7432, 7486, 7410, 7411)

I. Các cổng Logic 1. Các cổng Logic Logic là gì? Logic là một kiểu luận lý, là một kiểu lập luận cho thấy mối quan hệ tất yếu giữa các nguyên nhân đưa đến một kết quả xác định. Logic đơn giản nhất là đóng khóa điện thì bóng đèn sáng, hở khóa điện thì bóng đèn tắt. Mở 2 mắt thì thấy đường, nhắm một mắt cũng còn thấy đường,chỉ khi nhắm cả 2 mắt thì mới không thấy đường. Trong mạch điện có 3 logic cơ bản, đó là: Logic AND, logic OR và logic NOT. Logic AND có thể diễn tả theo mô hình các khóa điện cho mắc nối tiếp.Logic AND có thể phát biểu như sau: Có 4 khóa điện ḿăc nối tiếp, chỉ khi cả 4 khóa điện cùng đóng kín bóng đèn mới sáng và chỉ cần một khóa điện hở là đèn sẽ tắt. Logic OR có thể diễn tả theo mô hình các khóa điện cho mắc song song.Logic OR có thể phát biểu như sau: Có 4 khóa điện mắc song song,chỉ khi cả 4 khóa điện đều hở lúc đó đèn mới tắt, chỉ cần một khóa điện đóng kín là đèn sẽ sáng. Logic NOT có thể diển tả theo mô hình khóa điện mắc song song với bong đèn. Logic NOT có thể phát biểu như sau: Khi khóa đèn hở thì đèn sẽ sáng và khi khóa điện đóng kín thì đèn mất áp và sẽ tắt. Bạn biết chỉ cần có 3 dạng logic đơn giản này mà người ta đã tạo ra một vương quốc kỹ thuật số, với biết bao thành tựu không thể tưởng tượng nổi.

Trang 1

TRƯỜNG ĐHCN Hà Nội Khoa:Điện tử

LỜI NÓI ĐẦU

Với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là ngành điện tử

đã ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp Trong lĩnh vực điều khiển, từ khi công nghệ chế tạo loại vi mạch lập trình phát triển đã đem đến các kỹ thuật điều khiển hiện đại có nhiều ưu điểm hơn so với việc sử dụng các mạch điều khiển lắp ráp bằng các linh kiện rời như kích thước nhỏ, giá thành rẻ, độ làm việc tin cậy, công suất tiêu thụ nhỏ

Ngày nay, trong lĩnh vực điều khiển đã được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị, sản phẩm phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt hàng ngày của con người như máy giặt, đồng

hồ báo giờ… đã giúp cho đời sống cuả chúng ta ngày càng hiện đại và tiện nghi hơn

Đề tài “ Mô hình thí nghiệm số: Khảo sát các cổng logic cơ bản (IC 7400, 7402,

7408, 7404, 7432, 7486, 7410, 7411) ” để hiểu sâu về tác dụng và chức năng các cổng

logic hơn với nhiều ứng dụng rất đa dạng và phong phú, có nhiều loại hình khác nhau dựa vào công dụng và độ phức tạp Do tài liệu tham khảo bằng Tiếng Việt còn hạn chế, trình độ có hạn và kinh nghiệm trong thực tế còn non kém, nên đề tài chắc chắn còn nhiều thiếu sót Vì vậy chúng em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, giúp đỡ

chân thành của ThS Nguyễn Ngọc Anh, GVHD đồ án, cũng như các Thầy Cô trong

Khoa và các bạn Sinh Viên để Đồ án của chúng em được hoàn thiện hơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn./

Hà nội, Ngày…13 tháng…2.năm 2014

Nhóm thực hiện Đồ Án 2

Trang 2

I Các cổng Logic

1 Các cổng Logic

Logic là gì?

Logic là một kiểu luận lý, là một kiểu lập luận cho thấy mối quan hệ tất yếu giữa các nguyên nhân đưa đến một kết quả xác định Logic đơn giản nhất là đóng khóa điện thì bóng đèn sáng, hở khóa điện thì bóng đèn tắt

Mở 2 mắt thì thấy đường, nhắm một mắt cũng còn thấy đường,chỉ khi nhắm cả 2 mắt thì mới không thấy đường Trong mạch điện có 3 logic cơ bản, đó là: Logic AND, logic

OR và logic NOT.

Logic AND có thể diễn tả theo mô hình các khóa điện cho mắc nối tiếp.Logic AND

có thể phát biểu như sau: Có 4 khóa điện ḿăc nối tiếp, chỉ khi cả 4 khóa điện cùng đóng kín bóng đèn mới sáng và chỉ cần một khóa điện hở là đèn sẽ tắt

Trang 3

Logic NOT có thể diển tả theo mô hình khóa điện mắc song song với bong đèn Logic NOT có thể phát biểu như sau: Khi khóa đèn hở thì đèn sẽ sáng và khi khóa điện đóng kín thì đèn mất áp và sẽ tắt

Bạn biết chỉ cần có 3 dạng logic đơn giản này mà người ta đã tạo ra một vương quốc

kỹ thuật số, với biết bao thành tựu không thể tưởng tượng nổi.

Bảng chân giá cho thấy: chỉ khi các ngả vào đều ở bit 1 thì ngả ra mới ở bit 1, chỉ cần một ngả vào ở bit 0 thì ngả ra sẽ ở bit0 Trong mạch điện, bit 0 ứng với mức volt thấp và bit 1 ứng với mức volt cao

Hình vẽ sau cho thấy ký hiệu của 2 cổng logic cơ bản là NOT và AND, và khi kết hợp 2 cổng logic này chúng ta có thể tạo ra một cổng logic rất hữu dụng khác là logic NAND Sau này người ta dùng

logic NAND làm logic nền, vì nó dễ chế tạo, giá thành thấp, do đó người ta dùng sự kết hợp của các cổng logic NAND để tạo ra các kiểu dạng logic thông dụng khác.

Trang 4

Từ các cổng Logic cơ bản trên, người ta còn tạo ra các cổng Logic thông dụng khác

Đó là Logic NOR, Logic Ex-OR hay Dị-OR

Trang 5

Từ bảng chân trị của cổng logic Dị-OR, chúng ta thấy: Chỉ khi 2 ngả vào ở trạng thái bit khác nhau luć đó ngả ra mới là bit 1, khi 2 ngả vào ở trạng thái bit giống nhau thì ngả ra là bit 0 Thêm tầng đảo ở ngả ra của cổng Dị-OR, chúng ta có cổng Dị-NOR, phát biểu của cổng Dị-NOR ngược lại với cổng Dị-OR Dưới đây là bảng chân giá của các kiểu cổng logic cơ bản Bảng dùng cho kiểu cổng 3 ngả vào và kiểu cổng 2 ngả vào

Trang 6

Các cổng logic kết hợp

Đây là cổng logic AND có 2 ngả vào, trước đó trên một ngả vào, tín hiệu đã cho qua tầng đảo Kết quả ngả ra của cổng logic kết hợp này cho thấy ở bảng chân giá Chúng ta thấy: Chỉ khi ngả vào A ở bit 1 và ngả vào B ở bit 0 thì ngả ra mới ở bit 1

Trang 7

Trong cổng logic này, A, B là ngả vào của cổng logic NOR, B, C là ngả vào của cổng logic AND, D, E là ngả vào của cổng logic OR và bảng chân trị cho thấy trạng thái của các ngả vào ngả ra của cổng logic kết hợp

Hình vẽ dưới đây cho thấy người ta có thể dùng cổng logic NAND để tạo ra các kiểu cổng logic khác

Trang 8

Để có kiểu cổng logic kết hợp này, chúng ta có thể tạo ra từ cổng logic NAND, bạn xem hình bên dưới

Trang 9

Nói với Bạn:

Trong các mạch điện logic, dù mạch đơn giản hay phức tạp,tín hiệu luôn xuất hiện ở dạng bit 0, và bit 1, qua các quan hệ qua các kiểu cổng logic, chúng ta luôn xác định được trạng thái bit trên các ngả vào ngả ra, đó là một đặc điểm của loại mạch logic.

Trang 10

II Cấu tạo và hình ảnh thực tế của các IC

IC 7400 (NAND) là IC có tích hợp 4 cổng NAND

Cấu tạo:

Chân 7 nối đất chân 14 nối với nguồn

Trang 11

IC 7402 là IC có tích hợp 4 cổng NOR

Cấu tạo:

Trang 12

IC 7408 là IC có tích hợp 4 cổng AND

Cấu tạo:

Trang 13

IC 7404 là IC có tích hợp 4 cổng NOT

Cấu tạo:

Trang 14

IC 7432là IC có tích hợp 4 cổng OR

Cấu tạo:

Trang 15

IC 7486là IC có tích hợp 4 cổng ExOR

Cấu tạo:

Trang 16

IC 7410 là IC có tích hợp 3 cổng NAND

Cấu tạo:

Trang 17

IC 7411 là IC có tích hợp 3 cổng AND

Cấu tạo:

Trang 18

III Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ mạch in

1 Sơ đồ nguyên lý

Trang 19

Định dạng
Số trang	19
Dung lượng	1,42 MB