Hướng dẫn thí nghiệm

Trong khuôn khổ chương trình thí nghiệm sinh viên sẽ được hướng dẫn sử dụng ISIS để thiết kế, mô phỏng và kiểm tra các mạch logic tổ hợp và tuần tự sử dụng các IC số được học như 74ls138[r]

PHẦN I HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM PROTEUS I Giới thiệu chương trình Proteus Proteus là tổ hợp phần mềm phát triển công ty Lab Center Eletronics, hai công cụ tổ hợp phần mềm này là: ISIS Schematic Capture: dùng để vẽ các mạch nguyên lý và mô hoạt động mạch trên máy tính ISIS hỗ trợ thư viện khá đầy đủ các IC và linh kiện điện tử số và điện tử tương tự, các công cụ cần thiết cho việc mô kiểm tra thiết kế Chương trình dùng để thiết kế sơ đồ nguên lý và mô các mạch số và tương tự, trên sở sở đó có thể chuyển thành mạch in ARES PCB layout: dùng để thiết kế mạch in trên sở sơ đồ nguyên lý có sẵn , chương trình hỗ trợ các công cụ để vẽ mạch in và kiểm tra trước xuất định dạng cần thiết cho quá trình làm mạch Trong khuôn khổ chương trình thí nghiệm sinh viên hướng dẫn sử dụng ISIS để thiết kế, mô và kiểm tra các mạch logic tổ hợp và sử dụng các IC số học 74ls138, 7447, 7448, 74195… Mô môi trường phần mềm có ưu điểm là có khả tùy biến cao và cho phép thực nhiều các dạng mạch với độ phức tạp khác II Hướng dẫn vẽ sơ đồ nguyên lý trên ISIS Tạo project trên ISIS Schematic Capture Cửa sổ chương trình sau khởi động sau: Để tạo project chọn File/New Design, xuất cửa sổ hỏi kích thước design, đây túy là kích thước không gian vẽ, có thể chọn khổ ví dụ để có nhiều không gian nên chọn các khổ lớn tầm A3, A2, ví dụ ta chọn khổ là Landscape A2 Để chọn lại kích thước thiết kế, từ công hội thoại ta chọn System\Set Sheet size và chọn kích thước thiết kế theo yêu cầu đề bài Ấn OK để quay trở lại màn hình chính, sau đó chọn File/ Save ấn vào biểu tượng đĩa mềm màu xanh trên công cụ, chọn đường dẫn lưu thiết kế ô Save in đến thư mục D:\student\ISIS, và điền file name là first_example (có thể chọn tùy ý) Ấn Save để tiếp tục Đến bước này là hoàn thành việc tạo project cho chương trình Lấy linh kiện, nối dây  Để lấy linh kiện thư viện ta thực các bước sau:  Chọn công cụ trên công cụ đứng  Ấn vào nút P trên cửa sổ DEVICE  Hiện lên cửa sổ Pick Devices Để tìm linh kiện NAND ta gõ ô tìm kiếm Keywords là NAND sau đó loạt linh kiện NAND lên Tùy theo yêu cầu bài tập mà ta chọn (giả sử ta chọn 7400) thì ta kích đúp vào 7400 thấy linh kiện có tên 7400 cửa sổ DEVICES ngoài vẽ  Các linh kiện khác ta chọn tương tự  Chọn OK để quay trở lại cửa sổ chính Trên cửa sổ Pick Devices hiển thị thông tin chi tiết mô tả linh kiện cửa sổ results, sơ đồ nguyên lý (schematic view), và sơ đồ chân cho mạch in (PCB view)  Để lấy nguồn ta bấm chuột vào biểu tượng đó chọn GROUND, POWER… tương ứng trên công cụ đứng, sau  Để nối dây dẫn các linh kiện có thể làm hai cách sau  Nối trực tiếp: di chuyển vị trí chuột tới các đầu vào, linh kiện cần kết nối, thấy có xuất ô vuông mầu đỏ thì click chuột sau đó di chuyển tới đầu cần nối (cũng thấy xuất ô vuông mầu đỏ) và click chuột lần  Nối cách đặt tên dây dẫn: Trong trường hợp linh kiện đặt xa nhau, có nhiều dây nối, nối trực tiếp hết rối hình thì ta sử dụng phương pháp thứ hai là đặt tên dây dẫn trùng o Di chuyển chuột tới vị trí đầu vào đầu xuất ô vuông màu đỏ, click chuột sau đó kéo dài dây dẫn đoạn đủ để đặt tên, click chuột hai lần để kết thúc đây o Nhấn vào biểu tượng trên công cụ, sau đó di chuyển đến phần dây dẫn vừa kéo dài, thấy dây nối màu đỏ click chuột để đặt tên hộp thoại đây Làm tương tự với đầu nối còn lại, hai dây dẫn nối với thì đặt tên chúng y Xem ví dụ hình đây Ngoài các thao tác trên sinh viên có thể tìm hiểu thêm các thao tác khác nối dây BUS, tạo các component con, đặt đầu vào đầu ra… Mô thiết kế Góc trái màn hình có khối điều khiển mô phỏng, từ trái qua phải là các nút - PLAY : Bắt đầu chạy mô với thời gian không hạn chế - STEP: chạy mô với bước thời gian xác định - PAUSE: Tạm dừng mô - STOP: Kết thúc mô Chú ý là chạy mô ta không thể thực các động tác thay đổi vẽ PHẦN II GIỚI THIỆU VỀ MẠCH THÍ NGHIỆM MÔN ĐIỆN TỬ SỐ Nguồn đầu vào với giắc cắm chuẩn 32x2 chân cung cấp nguồn điện cho toàn mạch Khối hiển thị: Gồm led thanh, 04 IC giải mã 7447, 04 hàng Jump để đưa mã BCD vào IC 7447 Các led đơn (16 led, bên phải 08 led, bên trái 08 led) dùng để hiển thị mức logic 0, khảo sát các IC tổ hợp Đế 20 chân dùng để cắm IC: Trên mạch có 08 đế giống Chuyển mạch để chọn mức logic và 1( bên phải 08 SW, bên trái 08 SW ): 08 chuyển mạch từ SW1 ÷ SW8 tương ứng là các Jump( 0÷8) để cắm nối dây cho chuyển mạch Bàn phím để ấn các số từ ÷ tương ứng là hai hàng Jump ( 0÷ 9) để cắm nối dây IC 89C51, phím ấn Reset RST NE 555 tạo xung Clock cung cấp cho các IC, đèn led hiển thị tần số xung Khối hiển thị LCD dùng IC Max 232 10 Hai hàng Jump cung cấp nguồn 5v dùng khảo sát IC tổ hợp ( 5v tương ứng mức H ) 11 P0 ÷ P3 là chân tạo xung NE 555 có tần số thay đổi lập trình 12 Các chân cắm dây bổ sung cho chân IC mà các đế đã hết chỗ cắm dây vào các chân Trên mạch các chân cắm dây bổ sung ký hiệu là GP 13 Hai hàng Jump cung cấp đất GND dùng khảo sát IC tổ hợp ( GND tương ứng với mức L ) 14 Xung nhịp lấy từ NE 555 để cung cấp cho IC Trên mạch các Jump cung cấp xung nhịp ký hiệu là PULSE PHẦN III THỰC HÀNH CÁC BÀI THÍ NGHIỆM BÀI 1: KHẢO SÁT CÁC IC TỔ HỢP Mục đích: Khảo sát mạch số tổ hợp, học kỹ mô mạch số chương trình proteus trên máy tính và tiếp cận các IC trên mạch thí nghiệm Dụng cụ thí nghiệm:  Máy vi tính, sử dụng phần mềm Proteus  Mạch thí nghiệm kỹ thuật số  Đồng hồ đo Yêu cầu sinh viên:  Nắm vững kiến thức lý thuyết các IC tổ hợp  Sử dụng thành thạo chương trình mô Proteus Đọc kỹ hướng dẫn thí nghiệm trước thí nghiệm Phần lý thuyết Ta xem xét chức và cách đấu nối các IC dùng bài thí nghiệm thông qua sơ đồ chức năng, bảng chân lý và các đặc tính, sơ đồ gợi ý khuyên cáo sử dụng nhà sản xuất nêu tài liệu kèm theo IC IC a AND 7408 - Sơ đồ chân IC: + Chân 14 cấp nguồn cho IC hoạt động, cấp nguồn 5V Chân nối đất + Chân 3, 6, 8, 11 là các cổng Y1, Y2, Y3, Y4 - Bảng chân lý IC 7408: Có thể giải thích ngắn gọn hoạt động IC7408 qua bảng chân lý trên sau: Khi cấp nguồn, đất,IC có cổng hoạt động độc lập cổng số đầu vào là A1, B1 đầu là Y1=A1.B1, cổng số đầu vào là A2, B2 đầu là Y2 = A2.B2, cổng số đầu vào là A3, B3 đầu là Y3 = A3.B3, cổng số đầu vào A4, B4 đầu là Y4 = A4.B4 - Các thông tin khác liên quan đến đặc tính điện và các sơ đồ mẫu khuyến cáo nhà sản xuất, sinh viên tìm hiểu thêm tài liệu kèm theo IC IC b OR 7432 - Sơ đồ chân IC 7432: - Bảng chân lý IC 7432: Y = A+B Có thể giải thích ngắn gọn hoạt động IC7432 qua bảng chân lý trên sau: Khi cấp nguồn, đất,IC có cổng hoạt động độc lập cổng số đầu vào là A1, B1 đầu là Y1=A1+B1, cổng số đầu vào là A2, B2 đầu là Y2 = A2+B2, cổng số đầu vào là A3, B3 đầu là Y3 = A3+B3, cổng số đầu vào A4, B4 đầu là Y4 = A4+B4 - Các thông tin khác liên quan đến đặc tính điện và các sơ đồ mẫu khuyến cáo nhà sản xuất, sinh viên tìm hiểu thêm tài liệu kèm theo IC IC c NOT 7404 - Sơ đồ chân IC 7404 -Bảng chân lý IC 7404 Inputs Output A H L Y L H - Logic diagram d DM74LS138 (Decoder /Demultiplexer) - Sơ đồ chân IC 74LS138: - Bảng chân lý IC 74LS138: IC74LS138 là IC giải mã đầu vào đầu Các chân cho phép G1, G2A, G2B, IC74LS138 hoạt động G1 mức H (high level), G2 mức L (low level) ứng với tổ hợp tín hiệu vào trạng thái CBA thì tín hiệu đầu Y tương ứng có giá trị với tín hiệu đầu vào liệu Phần thực hành trên phần mềm Proteus - Bước 1: Tạo project với đầy đủ các loại linh kiện sau: STT Tên linh kiện LED GREEN LOGICSTATE 74 LS 138 RESPACK-8 Tên thư viện DISPLAY ACTIVE 74 STD DEVICE Mô tả Đèn LED diod Đặt trạng thái 0/1 IC DEMUX 74138 Trở chân - Bước 2: Tiến hành kết nối mạch để đảm bảo tính yêu cầu đề bài sau: Phần thực hành trên mạch thí nghiệm - Bước 1:  Cắm IC vào các chân đế có sẵn trên mạch ( cắm đúng chiều chân IC) Nếu IC có 20 chân thì các chân IC sử dụng cột Jump số Nếu IC có 16 chân thì các chân IC sử dụng cột Jump số Nếu IC có 14 chân thì các chân IC sử dụng cột Jump số  Cấp nguồn, đất cho IC từ cột Jump số 4, cách dùng đồng hồ bật thang đo điện trở X1, đo điện trở chân cấp nguồn, đất IC với Jump bên phải cột Jump số 4, với Jump bên trái cột Jump số trường hợp nào điện trở không thì chân cấp nguồn, đất IC nối với Jump đó Dùng Jump đôi khay linh kiện cắm vào chân nguồn, đất cột Jump số 4, vừa tìm - Bước Khảo sát các cổng IC trên mạch thí nghiệm + Cổng AND 7408 Chân số 1, đưa liệu vào Chân nào có mức L thì lấy dây nối chân đó với đất ( Jump GND) Chân nào có mức H thì lấy dây nối chân đó với 5V (Jump 5v) Dữ liệu lấy chân số 3, dùng dây nối chân số với Jump 01 08 led đơn, tín hiệu chân có mức H đèn led sáng, mức L đèn led tắt Ghi lại kết vào bảng sau: Vào A1 L L H H Vào A2 L H L L Ra Y1 + Cổng OR 7432 Chân số 1, đưa liệu vào Chân nào có mức L thì lấy dây nối chân đó với đất ( Jump GND) Chân nào có mức H thì lấy dây nối chân đó với 5V (Jump 5v) Dữ liệu lấy chân số 3, dùng dây nối chân số với Jump 01 08 led đơn, tín hiệu chân có mức H đèn led sáng, mức L đèn led tắt Ghi lại kết vào bảng sau: Vào A1 L L H H Vào A2 L H L L Ra Y1 + Cổng NOT 7404 Chân số đưa liệu vào Chân có mức L thì lấy dây nối với đất ( Jump GND) Chân mức H thì lấy dây nối với 5V (Jump 5v) Dữ liệu lấy chân số 2, dùng dây nối chân số với Jump 01 08 led đơn, tín hiệu chân có mức H đèn led sáng, mức L đèn led tắt Ghi lại kết vào bảng sau: Inputs Output A H L Y + IC DEMUX 74138 Chân1, 2, đưa liệu vào ( giá trị từ 000 đến 111), các chân cho phép IC làm việc là 6, 5, 4(tương ứng G1, G2B, G2A) Chân nào có mức L thì lấy dây nối chân đó với đất ( Jump GND) Chân nào có mức H thì lấy dây nối chân đó với 5V (Jump 5v) Dữ liệu lấy trên các chân từ 15,14,13,12,11,10,9,7 (tương ứng Y0 ÷ Y7), dùng dây nối các chân này với các Jump 08 led đơn Chân nào tín hiệu mức H thì đèn led tương ứng tắt, tín hiệu mức L thì đèn led sáng Ghi lại kết vào bảng sau: G1 1 … G2B 0 … G2A 0 … CBA 000 000 001 … Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 … Kết thúc thí nghiệm: Tắt nguồn mạch, rút tất các dây nối, tháo IC khỏi mạch Bài tập - Khảo sát các IC 74139,74150,74157, 74148, 74185, 7482, 7485, 75154, 74386,7447, 74184 - Giải thích nguyên lý hoạt động IC? Bài 2: SỬ DỤNG IC TỔ HỢP Mục đích: Sử dụng các IC tổ hợp bài để thực các mạch: mạch bàn phím, mạch cộng BCD, mạch trừ BCD, mạch nhân, mạch so sánh… Dụng cụ thí nghiệm:  Máy vi tính, sử dụng phần mềm Proteus  Mạch thí nghiệm kỹ thuật số  Đồng hồ đo Thời gian thí nghiệm:  60 phút không kể thời gian chuẩn bị lý thuyết Yêu cầu với sinh viên:  Nắm vững kiến thức lý thuyết các IC tổ hợp sử dụng  Sử dụng thành thạo chương trình mô Proteus Đọc trước hướng dẫn này trước thí nghiệm Lý thuyết a IC 74HC148: Sơ đồ chân 74HC148 IC 74HC148 là IC mã hóa nhị phân có đầu vào và đầu Sơ đồ chân IC 74HC148 sau: Các chân vào có mức tích cực thấp từ I đến I , chân cho phép IC hoạt động có mức tích cực thấp EI và tổ hợp tín hiệu đầu A , A , A0 , các chân GS, EO để phân biệt các trường hợp tất các đầu có mức cao Bảng chân lý IC 74HC148 sau: Tín hiệu vào Tín hiệu EI I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 GS A2 A1 A0 EO x x x x x x x x 1 1 1 1 1 1 1 1 0 x x x x x x x 0 0 x x x x x x 0 1 x x x x x 1 0 1 x x x x 1 0 1 x x x 1 1 0 x x 1 1 1 1 x 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 Căn vào bảng chân lý ta có thể giải thích ngắn gọn nguyên lý hoạt động IC 74HC148 sau: Khi tín hiệu cho phép EI có mức tích cực thấp thì các giá trị đầu vào các chân từ I đến I xuống mức thấp cho đầu số dạng nhị phân tương ứng các chân này Khi các đầu có mức cao thì phân biệt các trường hợp này qua hai chân GS , EO bảng chân lý b Bộ cộng bít IC 74LS83 - Sơ đồ chân 74LS83 - Bảng giá trị chân lý IC74LS83 là cộng bit thấy trước nhớ Ta chia cộng thành 02 nhóm, nhóm thứ có đầu vào là A1, B1, A2, B2 và bít nhớ thấy trước C0 (C0 = H C0 = L) đầu là ∑1, ∑2 và bít nhớ C2 Nhóm thứ có đầu vào là C2, A3, B3, A4, B4 đầu là ∑3, ∑4, C4 Thực hành trên phần mềm Proteus : a Mạch khảo sát 7483 - Bước 1: Tạo project và lấy các linh kiện sau: STT Tên linh kiện Tên thư viện 74LS 83 74STD LOGICSTATE RES 74LS47 7SEG- COM-ANODE Mô tả IC cộng bit Đặt mức logic Điện trở IC giải mã Đèn led anot chung - Bước 2: Thực trên phần mềm mô proteus sơ đồ sau: b Bộ cộng BCD chữ số Bước 1: Tạo project và lấy các linh kiện sau: STT Tên linh kiện Tên thư viện 74LS 83 74STD 74LS32 74STD 74LS08 74STD LOGICSTATE LED- RED RES 74LS47 7SEG- COM-ANODE Mô tả IC cộng bit IC cổng OR IC cổng AND Đặt mức logic Led đơn màu đỏ Điện trở IC giải mã Đèn led anot chung - Bước 2: Thực trên phần mềm mô proteus sơ đồ sau: c Mạch bàn phím dùng IC74148 Bước 1: Tạo project và lấy các linh kiện sau: STT Tên linh kiện RES 74LS148 74LS47 7SEG- COM-ANODE BUTTON Tên thư viện Mô tả Điện trở IC mã hóa ưu tiên IC giải mã Đèn led anot chung Phím ấn Bước 2: Thực trên phần mềm mô proteus sơ đồ sau: Kiểm tra lại mạch thiết kế xem đã đạt yêu cầu đặt chưa, ấn nút PLAY chạy mô Thực hành trên mạch thí nghiệm a Bộ cộng BCD chữ số - Bước 1: Quy định: dây màu trắng dung cấp xung clock, dây màu đen để nối lên Jump A, B, C, D IC 7447 và Jump GND, dây màu đỏ để nối với SW và led đơn, dây màu xanh để nối các chân IC  Cắm các IC vào các chân đế có sẵn trên mạch, cắm đúng chiều chân (đọc hướng dẫn bài 1)  Cấp nguồn và đất cho IC vào sơ đồ chân phần lý thuyết (đọc hướng dẫn bài 1)  Lấy dây (dây đỏ ) nối các chân 10,8,3,1,11,7,4,16 U2 với Jump SW 1÷ SW8 Chân 13 U2 nối với GND(dây đen)  Dữ liệu trên các chân 9(U2) nối với chân11(U1), chân 6(U2) nối với chân 7(U1), chân 2(U2) nối với chân 4(U1), chân 15( U2 ) nối với chân 16(U1)(dây xanh)  Chân 14 U2 nối với chân 7432)(dây xanh) Chân 6,15 U2 nối với chân 2,1 7408)(dây xanh) Chân 2, 15của U2 nối với chân 5, 7408)(dây xanh) Chân 3, 7408 nối với chân 1, 7432)(dây xanh) Chân số 7432 nối với chân số chính nó)(dây xanh) Chân 7432 nối với chân 3,8 U1)(dây xanh)  Chân IC 7432 nối với Jump led đơn(dây đỏ ) Chân 1, 10 U1 nối với (dây xanh)và nối với GND (dây đen), chân 13 U1 nối GND(dây đen) Các chân 9, 6, 2, 15 U1 nối với A,B,C,D 7447 để hiển thị lên led (dây đen)  Sau cắm dây xong, kiểm tra lại lần xem có đúng theo mạch vẽ chạy mô không bật nguồn - Bước 2: Hai số A, B cộng phải ≥0 và ≤ số 10, số còn lại phải nhỏ 10 để kết phép cộng < 20) Ghi lại kết theo bảng sau: A1A2A3A4 0000 0001 … U1 7438 B1B2B3B4 0000 0001 … S1S2S3S4 … … Led Cờ nhớ … … … … Kết thúc thí nghiệm Tắt nguồn, rút dây nối để gọn gàng, tháo các IC khỏi mạch b Mạch bàn phím dùng IC 74148 - Bước Quy định: dây màu trắng dung cấp xung clock, dây màu đen để nối lên Jump A, B, C, D IC 7447, dây màu đỏ để nối với SW, dây màu xanh để nối các chân IC  Cắm IC 74148 vào đế cắm IC, IC 7447 và Led đã cắm trước trên mạch thí nghiệm, cắm đúng chiều chân IC(đọc hướng dẫn cách cắm IC bài 1)  Cấp nguồn và đất cho IC 74148(U1) vào đúng chân nguồn và chân đất IC(đọc hướng dẫn cách cấp nguồn và đất IC bài 1)  Lấy dây (dây đỏ) nối các chân 10(U1) nối với Jump7 chân số 7, chân 11(U1) nối với Jump chân số 6, chân 12(U1) nối với Jump5 chân số 5, chân 13(U1) nối với Jump chân số 4,chân 1(U1) nối với Jump chân số 3, chân 2(U1) nối với Jump chân số 2, chân 3(U1) nối với Jump1 chân số1, chân 4(U1) nối với Jump chân số  Chân IC74148 nối GND(dây đen)  Các chân 9, 7, IC 74148 nối với Jump A, B , C IC 7447(dây đen) Jump D IC7447 nối với GND (dây đen )  Sau cắm dây xong, kiểm tra lại lần xem có đúng theo mạch vẽ chạy mô không bật nguồn Bước Ghi lại kết theo bảng sau: Số ấn IC 74148 A0 A1 A2 11111110 0 … … Câu hỏi kiểm tra Câu 1: Mạch trừ BCD Câu 2: Mạch so sánh hai số bit IC 7485 Câu 3: Mạch tạo IC 74138 từ IC 74139 Câu 4: Mạch FULL-ADDER từ các cổng logic Câu 5: Mạch cộng/trừ hai số bit hỗ trợ tín hiệu SUB Bài 3: KHẢO SÁT CÁC IC MẠCH DÃY Mục đích: Sử dụng các IC mạch dãy để thực các mạch: mạch công tắc dùng phím và D – Flipflop, tổng hợp đếm nhị phân bít đồng JK Flipflop… Dụng cụ thí nghiệm:  Máy vi tính, sử dụng phần mềm Proteus  Mạch thí nghiệm kỹ thuật số  Đồng hồ đo Thời gian thí nghiệm:  60 phút không kể thời gian chuẩn bị lý thuyết Yêu cầu với sinh viên:  Nắm vững kiến thức lý thuyết các IC tổ hợp sử dụng  Sử dụng thành thạo chương trình mô Proteus 1.Lý thuyết a Flip-Flop JK 7476 - Sơ đồ chân IC 7476 Bảng giá trị chân lý Inputs PR CLR Outputs CLK J K Q Q L H X X X H L H L X X X L H L L X X X H H Note1 Note1 H H L L Q0 Q0 H H H L H L H H L H L H H H H H Toggle Toggle b Flip-Flop D 7474 - Sơ đồ chân IC Bảng giá trị chân lý PR CLR CLK D Q Q L H X X H L H L X X L H L L X X H H Note1 Note1 H H H H L H H L L H H H X Q0 Q0 L Thực hành trên phần mềm Proteus a Khảo sát JK – FF - Bước Tạo project với các linh kiện sau STT Tên linh kiện 74LS 76 NE 555 LOGICSTATE LED- RED RES CAPACITOR Tên thư viện 74STD ANALOG Mô tả IC FF-JK Tạo xung nhịp Đặt mức logic Led đơn màu đỏ Điện trở Tụ - Bước Thiết kế mạch trên phần mềm proteus b Tổng hợp đếm nhị phân bit đồng JK-FF - Bước Ta tiến hành tổng hợp đếm nhị phân bit đồng theo các bước giáo trình Điện tử số từ trang 223 ÷ 238 và rút hàm kích các Flipflop sau: J A = KA = J B = KB = A JC = KC = A.B - Bước Thiết kế mạch trên phần mềm proteus Tạo project và lấy các linh kiện sau: STT Tên linh kiện 74LS 76 NE 555 LOGICSTATE RES CAPACITOR Tên thư viện 74STD ANALOG Mô tả IC FF-JK Tạo xung nhịp Đặt mức logic Điện trở Tụ 74LS08 7447 7SEG-COM-ANODE Cổng AND IC giải mã Đèn led Kiểm tra lại mạch thiết kế xem đã đạt yêu cầu đặt chưa, ấn nút PLAY chạy mô c Khảo sát D - FlipFlop - Bước Tạo project và lấy các linh kiện sau: STT Tên linh kiện 74LS74 LOGICSTATE LED- RED DCLOCK Tên thư viện 74STD - Bước Thiết kế mạch trên phần mềm proteus Mô tả IC FF - D Đặt mức logic Led đơn màu đỏ Xung nhịp Kiểm tra lại mạch thiết kế xem đã đạt yêu cầu đặt chưa, ấn nút PLAY chạy mô d Bộ cộng tích luỹ - Bước Tạo Project với các linh kiên sau: STT Tên linh kiện Tên thư viện 74LS74 74STD LOGICSTATE 7483 DCLOCK 7447 7SEG-COM -ANODE - Bước Thiết kế mạch trên phần mềm proteus Mô tả IC FF - D Đặt mức logic IC cộng Xung nhịp IC giải mã Led Kiểm tra lại mạch thiết kế xem đã đạt yêu cầu đặt chưa, ấn nút PLAY chạy mô Thực hành trên mạch thí nghiệm a Tổng hợp đếm nhị phân bit đồng JK – FF Quy định: dây màu trắng dung cấp xung clock, dây màu đen để nối lên Jump A, B, C, D IC 7447 và Jump GND, dây màu đỏ để nối với SW và led đơn, dây màu xanh để nối các chân IC  Lấy 02 IC 7476; 01 IC7408 cắm vào đế cắm IC trên mạch thí nghiệm, cắm đúng chiều chân (đọc hướng dẫn cách cắm IC bài 1)  Cấp nguồn, đất cho IC vào đúng chân nguồn, chân đất theo sơ đồ chân phần lý thuyết (đọc hướng dẫn cách cấp nguồn, đất cho IC bài 1)  Lấy dây ( màu trắng ) cấp xung Clock cho 02 IC 7476 từ Jump PULSE trên mạch vào các chân 1, chân U2; chân U3  Chân( 2, 7) U2 nối với nhau(dây xanh) và nối tới Jump 1của SW1(dây đỏ) Chân U3 nối với Jump SW2(dây đỏ)  Chân (3, 8) U2 nối với (dây xanh) và nối tới Jump SW4(dây đỏ) Chân U3 nối với Jump SW5(dây đỏ)  Chân (4 -16) U2 nối với (dây xanh) và nối Jump SW7(dây đỏ) Chân ( 9-12-15) U2 nối với nhau(dây xanh) Chân 15 U2 nối với chân 7408(dây xanh) Chân 11 U2 nối với chân 7408(dây xanh) Chân (4-16) U3 nối với (dây xanh) và nối với chân 7408(dây xanh) Chân 15 U2 nối với Jump A 7447(dây đen) Chân 11 U2 nối với Jump B 7447(dây đen) Chân 15 U3 nối với Jump C 7447(dây đen) Jump D 7447 nối với Jump GND(dây đen) Kiểm tra lại lượt xem đã cắm đúng chưa bật nguồn b Khảo sát D- FlipFlop - Bước Quy định: dây màu trắng dung cấp xung clock, dây màu đen để nối lên Jump A, B, C, D IC 7447 và Jump GND, dây màu đỏ để nối với SW và led đơn, dây màu xanh để nối các chân IC  Lấy IC cắm vào đế cắm IC trên mạch thí nghiệm, cắm đúng chiều chân (đọc hướng dẫn cách cắm IC bài 1)  Cấp nguồn, đất cho IC vào đúng chân nguồn, chân đất theo sơ đồ chân phần lý thuyết (đọc hướng dẫn cách cấp nguồn, đất cho IC bài 1)  Lấy dây (màu đỏ ) nối chân 7474 với Jump phím số trên bàn phím Chân (2-6) 7474 nối với (dây xanh) Chân 7474 nối lên Jump led đơn(dây đỏ ) Chân 4,1 7474 nối với Jump 1, chuyển mạch SW1, SW4(dây đỏ ) Kiểm tra lại lượt xem đã cắm đúng chưa bật nguồn - Bước Ghi lại kết vào bảng sau: CLK D Q H L H L c Bộ cộng tích lũy -B ớc Q Quy định: dây màu trắng dung cấp xung clock, dây màu đen để nối lên Jump A, B, C, D IC 7447 và Jump GND, dây màu đỏ để nối với SW và led đơn, dây màu xanh để nối các chân IC  Lấy 02 IC 7474; 01 IC7483 cắm vào đế cắm IC trên mạch thí nghiệm, cắm đúng chiều chân (đọc hướng dẫn cách cắm IC bài 1)  Cấp nguồn, đất cho IC vào đúng chân nguồn, chân đất theo sơ đồ chân phần lý thuyết (đọc hướng dẫn cách cấp nguồn, đất cho IC bài 1)  Lấy dây màu xanh nối chân 1với chân 10 U2, chân1 với chân 10 U3 Chân 13 U2 với chân 13 U3 (dây xanh) và nối với Jump nguồn 5V (dây đỏ) Chân U2 với chân U3 (dây xanh ) và nối với Jump nguồn 5v (dây đỏ ) Chân (1,10) U2 nối với chân (1,10) U3 (dây xanh) và nối với chân U2,U3  Chân 3, 11 U2 nối với (dây xanh) Chân 3, 11 U3 nối với (dây xanh ) Các cặp chân 3, 11 U2, U3 nối với Jump xung Puls (dây trắng )  Chân U2 nối với chân 7483 (dây xanh ) nối với Jump A 7447 (dây đen)  Chân 12 U2 nối với chân 7483 (dây xanh ) nối với Jump B 7447 (dây đen)  Chân U3 nối với chân 7483 (dây xanh ) nối với Jump C 7447 (dây đen)  Chân 12 U3 nối với chân 15 7483 (dây xanh ) nối với Jump D 7447 (dây đen)  Chân U2 nối với chân 10 7483 (dây xanh)  Chân U2 nối với chân 7483 (dây xanh)  Chân U3 nối với chân 7483 (dây xanh)  Chân U3 nối với chân 7483 (dây xanh)  Các chân 11, 7, 4, 16, 13 nối với Jump SW (dây đỏ ) chể chọn mức logic Kiểm tra lại lượt xem đã cắm đúng chưa bật nguồn Câu hỏi kiểm tra - Thiết kế D-FF từ JK-F - Tổng hợp đếm mã nhị phân nghịch - Tổng hợp đếm thập phân đồng - Tổng hợp đếm thập phân không đồng - Tổng hợp đếm Kđ = mã Gray thuận - Tổng hợp đếm Kđ = mã Gray nghịch Bài 4: ỨNG DỤNG CÁC IC ĐẾM, IC THANH GHI - Mục đích: Sử dụng các IC đếm để thực các mạch: Thiết kế đồng hồ đếm giây IC 7490, thiết kế đồng hồ thể thao (phút ,giây)… Dụng cụ thí nghiệm:  Máy vi tính, sử dụng phần mềm Proteus  Mạch thí nghiệm kỹ thuật số  Đồng hồ đo Thời gian thí nghiệm:  60 phút không kể thời gian chuẩn bị lý thuyết Yêu cầu với sinh viên:  Nắm vững kiến thức lý thuyết các IC đếm sử dụng  Sử dụng thành thạo chương trình mô Proteus Lý thuyết a IC đếm 7490 Sơ đồ chân IC Bảng giá trị chân lý Nếu đầu QA nối với đầu vào B thì IC thực đếm BCD Nếu đầu QD nối với đầu vào A thì IC thực đếm Bi – Quinary Đếm BCD Count Đếm Bi – Quinary (5-2) Output Count QD QC QB QA L L L L L L L L L L Output QA QD QC QB L L L L H L L L H H L L L H L L H H L L H H L H L L L H L L L H L H H L L L L H H L H L L H L H H H H L H L H L L L H L H H H L L H H H L L Bảng giá trị các chân cho phép IC làm việc Reset Inputs Output R0(1) R0(2) R9(1) R9(2) QD QC QB QA H H L X L L L L H H X L L L L L X X H H H L L H X L X L COUNT L X L X COUNT L X X L COUNT X L L X COUNT b Thanh ghi dịch 74LS194 Sơ đồ chân Bảng giá trị chân lý Khi S1S0 = 11 Qúa trình ghi song song = 10 Qúa trình ghi dịch trái = 01 Qúa trình ghi dịch phải = 00 Dữ nguyên trạng thái (không ghi ) Inputs Clear Mode Clock S1 S0 Outputs Serial Left Right Parallet A B C D L X X X X X X X X X H X X L X X X X X X QA QB QC QD L L L QA0 QB0 QC QD H H H ↑ X X a b c d a H L H ↑ X H X X X X H b 0 c d QAn QB QC n H L H ↑ X L X X X X L H L ↑ H X X X X X n QAn QB QC n H L QBn QCn QD n H n H H L ↑ L X X X X X QBn QCn QD L n H L L X X X X X X X QA0 QB0 QC QD Thực hành trên phần mềm Proteus a Khảo sát IC đếm 7490 - Bước Tạo project và lấy các linh kiện sau: STT Tên linh kiện Tên thư viện Mô tả 74LS90 LED- RED RES DCLOCK 74STD IC đếm Led đơn màu đỏ Điện trở Xung nhịp - Bước Thiết kế mạch trên phần mềm proteus b Thiết kế đồng hồ đếm dây IC 7490 - Bước Tạo project và lấy các linh kiện sau: STT Tên linh kiện Tên thư viện 74LS90 74STD SEG COM ANODE 74LS47 NE555 RES A700D107M006ATE018 LOGICSTATE - Bước Thiết kế mạch trên phần mềm proteus Mô tả IC đếm Led màu đỏ IC giải mã IC tạo xung Điện trở Tụ hóa Mức logic c Khảo sát ghi dịch 74HC194 - Bước Tạo project với các linh kiên sau: STT Tên linh kiện 74LS148 SEG – BCD- GNR 74LS194 7400 RES BUTTON Tên thư viện 74STD - Bước Thiết kế mạch trên phần mềm proteus Mô tả IC mã hóa Led màu đỏ Thanh ghi dịch IC cổng NAND Điện trở Phím nhấn Thực hành trên mạch thí nghiệm a Đồng hồ bấm giây Quy định: dây màu trắng dung cấp xung clock, dây màu đen để nối lên Jump A, B, C, D IC 7447 và Jump GND, dây màu đỏ để nối với SW và led đơn, dây màu xanh để nối các chân IC  Lấy 02 IC 7490 cắm vào đế cắm IC trên mạch thí nghiệm, cắm đúng chiều chân (đọc hướng dẫn cách cắm IC bài 1)  Cấp nguồn, đất cho IC vào đúng chân nguồn, chân đất theo sơ đồ chân phần lý thuyết (đọc hướng dẫn cách cấp nguồn, đất cho IC bài 1)  Lấy dây ( màu trắng ) cấp xung Clock cho U3 7490 từ Jump PULSE trên mạch vào chân 14  Chân( 2, 3) U2 nối với (dây xanh) dùng Jump để nối Chân (6, 7) U2 nối với (dây xanh) dùng Jump để nối Chân( 2, 3) U3 nối với (dây xanh) dùng Jump để nối Chân (6, 7) U3 nối với (dây xanh) dùng Jump để nối Chân (2, 3) U2 nối với chân (2, 3) U3 (dây xanh) Dùng dây màu đỏ nối lên Jump SW Chân (6, 7) U2 nối với chân (6, 7) U3 (dây xanh) Dùng dây màu đỏ nối lên Jump SW  Chân (1 -12) U2 nối với (dây xanh)  Chân (1 -12) U3 nối với (dây xanh)  Chân 11 U3 nối với chân 14 U2 (dây xanh)  Chân 12 U2 nối với Jump A 7447(dây đen) Chân U2 nối với Jump B 7447(dây đen) Chân U2 nối với Jump C 7447(dây đen) Chân 11 U2 nối với Jump D 7447(dây đen)  Chân 12 U3 nối với Jump A 7447(dây đen) Chân U3 nối với Jump B 7447(dây đen) Chân U3 nối với Jump C 7447(dây đen) Chân 11 U3 nối với Jump D 7447(dây đen) Kiểm tra lượt xem các dây cắm đã đúng chưa bật nguồn b Khảo sát ghi dịch 74194 Quy định: dây màu trắng dung cấp xung clock và nối dây lên Jump bàn phím, dây màu đen để nối lên Jump A, B, C, D IC 7447 và Jump GND, dây màu đỏ để nối với SW và led đơn, dây màu xanh để nối các chân IC và nối với Jump 5v  Lấy 02 IC 74HC194, 01IC74148, 01IC7400 cắm vào đế cắm IC trên mạch thí nghiệm, cắm đúng chiều chân (đọc hướng dẫn cách cắm IC bài 1) IC 7447, Led có sẵn trên panel thí nghiệm  Cấp nguồn, đất cho IC vào đúng chân nguồn, chân đất theo sơ đồ chân phần lý thuyết (đọc hướng dẫn cách cấp nguồn, đất cho IC bài 1)  Lấy dây màu trắng cắm các chân bảng sau với IC 74148 10 11 12 13 Jump số bàn phím Jump số Jump số Jump số Jump số  Jump số Jump số2 Jump số Jump số Lấy dây màu xanh nối 14 IC 74148 với chân IC7400 Chân IC 7400 với chân 11 U8, U10  Lấy dây màu trắng cắm chân 7400 với Jump 7của số  Các chân 9, 10,1 U8 nối với (dây xanh) dùng Jump nối và nối với Jump nguồn 5v  Các chân 9, 10,1 U10 nối với (dây xanh) dùng Jump nối và nối với Jump nguồn 5v  Chân U8 nối Jump GND (dây đen)  Các chân 9, 7, 74148 nối với chân 3, 4, U8(dây xanh)  Các chân sau U8, U10 nối lên 7447 U8 7447 U10 7447 Chân 15 Jump A Chân 15 Jump A Chân 14 Jump B Chân 14 Jump B Chân 13 Jump C Chân 13 Jump C Chân 12 Jump D Chân 12 Jump D Kiểm tra lượt các dây cắm xem đúng chưa bật nguồn c Câu hỏi kiểm tra - Thiết kế đồng hồ thể thao phút giây - Khảo sát các IC đếm 7493, 74390, 74190 - Khảo sát các IC ghi 7496, 74165