KỸ THUẬT SỐ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG - KỸ THUẬT SỐ Họ tên: Lớp: MSSV: Năm học 2007-2008 NHA TRANG - 2008 BÀI Chuẩn bị lý thuyết CỔNG LOGIC CƠ BẢN Điểm đánh giá Báo cáo kết TN CBGD nhận xét ký tên Kiểm tra Kết PHẦN I : CÂU HỎI CHUẨN BỊ Ở NHÀ Căn vào kiến thức học môn cấu kiện điện tử, điện tử bản, kỹ thuật số nhằm mục đích hiểu kỹ trình tự thí nghiệm, kiểm chứng thực nghiệm kiến thức lý thuyết học sinh viên phải chuẩn bị trước nhà kiến thức sau trước vào phịng thí nghiệm: Nêu tên, ký hiệu bảng chân lý cổng logic học sau: AND OR NOT NAND NOR XOR XNOR Cổng trạng thái Các tiêu chuẩn công nghệ họ TTL CMOS Các tham số cổng logic Các cổng logic thuộc nhóm mạch số mà anh /chị biết PHẦN II : THỰC HIỆN A MỤC ĐÍCH   Tìm hiểu hoạt động cổng logic AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR mạch ba trạng thái (lối tổng trở Z cao, sử dụng ngắt lối vi mạch logic với đường BUS liệu tải ngồi) Tìm hiểu đặc trưng trễ họ logic TTL CMOS B THIẾT BỊ SỬ DỤNG  Thiết bị cho thực tập điện tử số DTS 21N  Dao động ký hai tia  Khối thí nghiệm DE-201N; 202N, 204N  Phụ tùng: Dây cắm có chốt cắm hai rãnh C CẤP NGUỒN VÀ NỐI DÂY  Đặt khối cần thực tập lên thiết bị DTS-21  Mạch chứa mảng sơ đồ có sẵn chốt cấp nguồn riêng Khi sử dụng mảng cấp riêng nguồn +5V cho đất chung hệ (GND) Chú ý nối giá trị phân cực - Giáo viên kiểm tra cắm nguồn điện D Các Bài thực tập Cổng TTL với lối ba trạng thái ( 3-State Output Gate) Các bước thực  Chọn sơ đồ D2-1 DE-202N  Nối mạch (như hình 2D-1)  Đặt cơng tắc ứng với gía trị theo bảng D2-1  Đo điện đầu 4C cho trường hợp tương ứng với lối vào E, A khác nhau: x -là trạng thái Nhận xét hoạt động vi mạch, so sánh với cổng không đảo \ BÀI Chuẩn bị lý thuyết Điểm đánh giá Báo cáo kết TN MẠCH TỔ HỢP CBGD nhận xét ký tên Kiểm tra Kết PHẦN I : CÂU HỎI CHUẨN BỊ Ở NHÀ Nêu trình tự bước vẽ sơ đồ mạch logic từ hàm logic cho dạng giải tích CTT? Trình tự bước tốn phân tích mạch logic tổ hợp? PHẦN II : THỰC HIỆN A MỤC ĐÍCH  Tìm hiểu nguyên tắc biến đổi mã nhị phân thành đường điều khiển riêng biệt   Khảo sát loại vi mạch (TTL -74LS47) thực sơ đồ D4-2, LED thị ag khối D4-2 bố trí thành dạng segment số thập phân Tìm hiểu nguyên tắc đổi mã từ số lớn đường riêng thành mã có số đường nhỏ  Tìm hiểu nguyên lý hoạt động so sánh bit khả ứng dụng B THIẾT BỊ SỬ DỤNG  Thiết bị cho thực tập điện tử số DTS 21N  Dao động ký hai tia  Khối thí nghiệm DE-204N, DE-205N  Phụ tùng: Dây cắm có chốt cắm hai rãnh C CẤP NGUỒN VÀ NỐI DÂY  Đặt khối cần thực tập lên thiết bị DTS-21  Mạch chứa mảng sơ đồ có sẵn chốt cấp nguồn riêng Khi sử dụng mảng cấp riêng nguồn +5V cho đất chung hệ (GND) Chú ý nối giá trị phân cực - Giáo viên kiểm tra cắm nguồn điện D CÁC BÀI THỰC TẬP Bộ giải mã ( Decoder) 1.1 Các bước thực  Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D4-1   Khảo sát vi mạch giải mã bit thành đường điều khiển (74LS138) - Chú ý giải mã cho đường điều khiển tác động mức thấp Nối mạch sơ đồ D4-1 với mạch DTS - 21N hình D4-1 Hình D4-1: Bộ giải mã (Decoder) dùng vi mạch chuyên dụng 74LS138  Đặt công tắc Logic LS14, LS15, LS16 DS1, DS2, DS3 tương ứng với trạng thái ghi bảng D4-1 (Chú ý đèn sáng mức cao ngược lại), ghi lại kết Bảng D4-1 Điều khiển G1 G2A G2B 0 0 0 0 0 0 0 0 x x x x x x C 0 0 1 1 x x x Inputs B 0 1 0 1 x x x A 1 1 x x x Y7 Y6 Y5 Outputs Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 1.2 Kết luận tóm tắt giải mã khảo sát Mạch giải mã BCD thành vạch Hình D4-2: Bộ giải mã BCD đoạn 2.1 Các bước thực  Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D4-2  Đặt cơng tắc Logíc tương ứng với trạng thái ghi bảng D4-2 theo dõi trạng thái đèn LED thị (đèn sáng ứng với mức logic 1) Ghi kết vào bảng D4-2: Bảng D4-2 Điều khiển LTEST BRI 1 x x x x x x x x x x 1 Lối vào D 0 0 0 0 1 x x C 0 0 1 1 0 x x B 0 1 0 1 0 x x Lối A RBO 1 1 x x a b c d e f g HT 2.2 Kết luận tóm tắt giải mã khảo sát so sánh giá trị thập phân mã vào với số thị LED Mạch mã hóa – Encoder (Bộ mã hóa đường điều khiển thành bit) Hình D4-3: Bộ mã hóa bit dung vi mạch chuyên dụng 74148 / LS148 3.1 C¸c bíc thùc hiƯn  Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D4-3 nối mạch hình D4-3  Đặt công tắc Logic tương ứng với trạng thái ghi bảng D4-3, theo dõi trạng thái đèn LED thị (đèn sáng ứng với mức logic 1) Ghi kết vào bảng D4-3 B¶ng D4-3 EI 0 0 0 0 I0 x x x x x x x x I1 x x x x x x x 1 LỐI VÀO I2 I3 I4 x x x x x x x x x x x x x x x 1 1 1 1 1 1 I5 x x x 1 1 1 I6 x x 1 1 1 I7 x 1 1 1 1 A2 LỐI RA A1 A0 GS E0 3.2 Kết luận tóm tắt mã hóa khảo sát Nêu tính chất ưu tiên mã hóa Mạch so sánh Hình D5-1a: Bộ so sánh bit loại vi mạch 4.1 Các bước thực  Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D4-3 nối mạch hình D4-3  Đặt cơng tắc LS9 ÷ LS16 theo bảng D5-1, xác định trạng thái lối theo thị đèn LED (đèn sáng ứng với mức logic 1) Ghi kết vào bảng D5-1 Bảng D5-1 STT A3 A2 A1 A0 B3 B B1 B0 AB 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 7 10 11 12 13 14 15 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 4.2 Nhận xét hoạt động mạch so sánh BÀI Ngày thực hành: Chuẩn bị lý thuyết MẠCH TỔ HỢP Điểm đánh giá Báo cáo kết TN Kiểm tra CBGD nhận xét ký tên Kết PHẦN I : CÂU HỎI CHUẨN BỊ Ở NHÀ Thế mạch hợp kênh, phân kênh? Chức 74LS157, 74LS155? Bảng trạng thái 74LS157, 74LS155 PHẦN II : THỰC HIỆN A MỤC ĐÍCH  Tìm hiểu việc nối kênh logic từ phía nhiều đường sang đường (Chuyển từ song song sang nối tiếp) theo địa lựa chọn  Tìm hiểu việc nối kênh từ phía đường sang phía nhiều đường(phân kênh) theo địa chọn lựa  Tìm hiểu cách giảm bớt số đường dây nối hai trạm truyền điiêù khiển, sử dụng hợp kênh phân kênh đầu vào truyền B.THIẾT BỊ SỬ DỤNG  Thiết bị cho thực tập điện tử số DTS-21N  Dao động ký hai tia  Khối thí nghiệm DE-206N  Phụ tùng: Dây cắm có chốt cắm hai rãnh  Nhấn PS2 để xoá nội dung đếm xác lập trạng thái ban đầu  Nhấn PS1 / IN / CK để ghi số liệu vào đếm  Xác định trạng thái lối QA ( QD, LED sáng Q = 1, LED tắt Q =  Ghi giá trị số LED đoạn vào bảng D9-2 SỐ THỨ TỰ RESET IN QD QC QB QA CHỈ THỊ LED ĐOẠN             So sánh giá trị mã nhị phân mã thập phân thu 10 11   Máy phát xung CLOCK GENERTOR đặt tần số 10kHz Sử dụng lối TTL máy phát xung cho thí nghiệm Nối máy phát xung tới lối vào IN/CK sơ đồ D9-3 (thay cho công tắc PS1)  Đặt thang đo lối vào dao động ký V/cm, thời gian quét 0,1 ms/cm Chỉnh cho tia nằm khoảng phần phần dao động ký Sử dụng nút điều chỉnh vị trí để dịch tia theo chiều X Y vị trí dễ quan sát  Nối kênh dao động ký với lối vào IN/CK Sử dụng kênh dao động ký để quan sát tín hiệu QA, QB, QC, QD  Vẽ giản đồ xung mô tả xung QA, QB, QC, QD theo xung vào 16 Bộ đếm đặt trước số đếm chứa so sánh hai số hạng 3.1 Các bước thực     Cấp nguồn +5V nối mạch theo sơ đồ hình D5-1 Đặt DS1 = 1, DS2 = Đặt công tắc TS1 = TS2 = 1, ghi lại giá trị đặt TS1, TS2 Nhấn PS2 để xoá nội dung đếm xác lập trạng thái ban đầu Nhấn PS1/ IN để ghi số liệu vào đếm, theo dõi thay đổi số đếm tương ứng thị LED đoạn Ghi giá trị số đếm đếm dừng lại cho dù có nhấn tạo xung CLK mà đếm khơng tăng So sánh giá trị với giá trị số đặt TS1 TS2  Trên sở nguyên tắc so sánh khảo sát phần trên, giải thích nguyên tắc làm việc đếm với đặt trước số đếm  Đặt công tắc TS1, TS2 theo cặp số lựa chọn tùy ý, lặp lại thí nghiệm  Có thể sử dụng máy phát xung STANDARD GEN/ DTS-21N – 1Hz OUT/TTL để tạo xung đếm thay cho PS1 17 Hình D5-3: Bộ đếm với số đệm đặt trước 18 BÀI Ngày thực hành: Chuẩn bị lý thuyết BỘ NHỚ RAM TĨNH VÀ EPROM Điểm đánh giá Báo cáo kết TN Kiểm tra CBGD nhận xét ký tên Kết PHẦN I : CÂU HỎI CHUẨN BỊ Ở NHÀ Tóm tắt đặc điểm, cấu tạo, chế hoạt động (đọc/ghi ) nhớ ROM? Tóm tắt đặc điểm, cấu tạo, chế hoạt động ( đọc / ghi )của loại nhớ RAM? Làm rõ khái niệm dung lượng nhớ, đường liệu, đường địa chỉ, đường điều khiển CS, đường điều khiển OE Làm rõ khái niệm Bộ đệm bus, mạch chốt liệu, mạch chốt địa chỉ? 19 PHẦN I : PHẦN THỰC HIỆN A MỤC ĐÍCH  Tìm hiểu việc nhập, xuất liệu RAM, EPROM thiết bị ngoại vi B THIẾT BỊ SỬ DỤNG  Thiết bị cho thực tập điện tử số DTS-21N  Dao động ký hai tia  Khối thí nghiệm DE-211N cho thực tâp nhớ  Phụ tùng: dây có chốt cắm hai đầu C CẤP NGUỒN VÀ NỐI DÂY  Đặt khối thí nghiệm DE-211N lên thiết bị DTS-21N  Sơ đồ DE-211N sử dụng điện áp chuẩn +5V cố định Khi sử dụng cần nối dây với chốt +5V nguồn DC POWER SUPPLY thiết bị DTS-21N  Nối dây đất GND từ khối DE-211N với chốt GND nguồn DC POWER SUPPLY thiết bị DTS-21N Chý ý nối nguồn phân cực D CÁC BÀI THỰC TẬP Chuyển số liệu từ ROM sang RAM thiết bị 1.1 Các bước thực  Cấp điện +5V nối mạch theo sơ đồ hình D11-1  Đặt cơng tắc điều khiển bảng D11-1 Chân Trạng thái Giải thích OE, CE (ROM) Chọn ROM để hoạt động OE (RAM) Cấm lối RAM CE (RAM) Chọn RAM hoạt động DIR (74LS245) Định chiều xuất liệu từ ROM, RAM Chú ý: đặt thao tác công tắc DS2 để cấm trường hợp RẶM RAM mở lối xuất liệu vào đường BUS (D0-D7) chung  Nối máy phát xung CLOCK GEN DTS-21N với lối vào IN  IC1, với chốt WR chốt CK  IC5 Nhờ vậy, với địa đọc ROM (IC1), RAM (IC2) chốt (ỤC5) điều khiển đồng ghi tài liệu xuất từ ROM Tài liệu ghi chốt IC5 theo nhịp địa xuất thị dãy LED  Điều chỉnh tần số phát đủ thấp (