Giáo trình mô đun Kỹ thuật xung, số (Nghề Kỹ thuật lắp ráp, sửa chữa máy tính Trình độ trung cấp)

BM/QT10/P.ĐTSV/04/04 ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BR – VT TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: KỸ THUẬT XUNG,SÔ NGHỀ: KỸ THUẬT LẮP RÁP VÀ SỬA CHỮA MÁY TÍNH TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐKTCN… ngày….tháng….năm Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề tỉnh BR – VT Bà Rịa – Vũng Tàu TUYÊN BÔ BẢN QUYỀN Nhằm đáp ứng nhu cầu học tập nghiên cứu cho giảng viên sinh viên nghề Kỹ thuật lắp ráp sửa chữa máy tinh trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ Bà Rịa – Vũng Tàu Chúng thực biên soạn tài liệu kỹ thuật xung số Tài liệu biên soạn thuộc loại giáo trình phục vụ giảng dạy học tập, lưu hành nội nhà trường nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Trong chương trình đào tạo nghề Kỹ thuật lắp ráp sửa chữa máy tính trường cao đẳng Kỹ Thuật Công Nghệ Bà Rịa Vũng Tàu mô đun Kỹ thuật xung, số mơ đun giữ vị trí quan trọng: rèn luyện tay nghề cho học sinh Việc dạy thực hành đòi hỏi nhiều yếu tố: vật tư thiết bị đầy đủ đồng thời cần giáo trình nội bộ, mang tính khoa học đáp ứng với yêu cầu thực tế Nội dung giáo trình “Kỹ thuật xung, số ” bao gồm 11 bài: Bài 1: Tổng quan kỹ thuật xung Bài 2: Mạch đa hài tự dao động Bài : Tổng quan kỹ thuật số Bài : Các cổng logic Bài : Biểu diễn hàm đại số logic Bài : Biểu thức logic mạch điện Bài : Mạch mã hóa – giải mã Bài : Mạch dồn kênh – phân kênh Bài : Các phần tử Flip – Flop Bài 10 : Mạch đếm nhị phân Bài 11 : Mạch ghi dịch Đã xây dựng sở kế thừa nội dung giảng dạy trường, kết hợp với nội dung nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo phục vụ nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước, Giáo trình biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, bổ sung nhiều kiến thức biên soạn theo quan điểm mở, nghĩa là, đề cập nội dung bản, cốt yếu để tùy theo tính chất ngành nghề đào tạo mà giảng viên tự điều chỉnh ,bổ xung cho thích hợp khơng trái với quy định chương trình đào tạo cao đẳng Tuy tác giả có nhiều cố gắng biên soạn, giáo trình chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận tham gia đóng góp ý kiến đồng nghiệp chuyên gia kỹ thuật đầu ngành Xin trân trọng cảm ơn! Bà Rịa , ngày….tháng… năm Tham gia biên soạn: Bùi Văn Vinh MỤC LỤC GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Kỹ Thuật Xung – Số Mã mơ đun: MĐ 15 *Vị trí, tính chất,ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: + Mơ đun bố trí sau mơn học chung + Học trước môn học/ mô đun đào tạo chun ngành - Tính chất: + Là mơ đun tiền đề cho môn học chuyên ngành + Là mơ đun bắt buộc - Ý nghĩa vai trị mơ đun: Giúp cho người học có khả lắp ráp, kiểm tra sửa chữa số mạch xung - số thường gặp thực tế * Mục tiêu mô đun: - Về kiến thức: + Nhận biết ký hiệu, phân tích nguyên lí hoạt động bảng thật cổng lôgic + Trình bày cấu tao, nguyên lý mạch số thơng dụng như: Mạch mã hóa-giải mã, mạch dồn kênh-phân kênh, mạch đếm, mạch ghi dịch, mạch chuyển đổi tín hiệu + Phát biểu khái niệm xung điện, thông số xung điện, ý nghĩa xung điện kỹ thuật điện tử + Trình bày cấu tạo mạch dao động tạo xung mạch xử lí dạng xung - Về kỹ năng: + Lắp ráp, kiểm tra mạch số panel thực tế + Lắp ráp, kiểm tra mạch tạo xung xử lí dạng xung - Về thái độ: + Rèn luyện cho học sinh thái độ nghiêm túc, tỉ mỉ, xác học tập, phát triển tính tư duy, sáng tạo thực tiễn kỹ thuật * Nội dung mô đun: BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT XUNG * Mục tiêu: * Kiến thức: - Trình bày khái niệm xung điện, dãy xung - Giải thích tác động linh kiện thụ động đến dạng xung * Kỹ năng: - Đo, đọc thông số tín hiệu xung * Thái độ: - Chủ động, sáng tạo trình học tập Nội dung: Định nghĩa, tham số xung đơn dãy xung 1.1 Định nghĩa Xung điện tín hiệu tạo nên thay đổi mức điện áp hay dòng điện khoảng thời gian ngắn 1.2 Các thông số xung đơn dãy xung 1.2.1 Xung đơn Hình 3.1: Xung đơn hình thang lý tưởng (a) xung thực tế (b) - Đối với xung điện áp đơn lý tưởng (hình a) ta có thông số + Đáy xung: T [s] khoảng thời gian mức điện áp xung bắt đầu biến thiên tăng, giảm từ xung biến thiên trở + Đỉnh xung: T [s] khoảng thời gian tồn xung giá trị ổn định + Biên độ xung: U m [V] mức giá trị điện áp lớn mà xung đạt được, tính từ đáy xung đến đỉnh xung + Độ rộng sườn trước xung: t s1 [s] khoảng thời gian xung biến thiên từ giá trị đến đỉnh xung + Độ rộng sườn sau xung: t s2 [s] khoảng thời gian xung biến thiên từ giá trị đỉnh - Trong thực tế, truyền xung qua mạch điện, ảnh hưởng thơng số mạch điện nên xung khơng cịn giữ nguyên hình dạng ban đầu mà bị biến dạng đi, vài thông số xung không giữ nguyên chất xung lý tưởng cịn có thêm vài thơng số khác (hình b) + Độ sụt đỉnh xung : ΔU [V] mức điện áp chênh lệch đỉnh xung, nằm giá trị Um 0,9Um + Độ rộng sườn trước xung: t s1 [s] tính từ giá trị 0,1Um đến 0,9Um + Độ rộng sườn sau xung: t s2 [s] tính từ giá trị 0,9Um 0,1Um + Độ rộng xung: t x [s] khoảng thời gian tính hai thời điểm tương ứng với giá trị 0,5Um + Bướu đỉnh xung: B đ giá trị điện áp đỉnh xung tăng bất thường + Bướu chân xung: B c giá trị điện áp chân xung tăng bất thường 1.2.2 Chuỗi xung Hình 3.2: Một số chuỗi xung - Chu kỳ xung: T [s] khoảng thời gian lặp lại xung - Tần số xung: f x [Hz] số chu kỳ lặp lại xung đơn vị thời gian giây, nghịch đảo chu kỳ xung f x = 1/T [1/s = 1Hz] - Đối với chuỗi xung vng, cịn có thêm thông số + Thời gian tồn xung: t on [s] + Thời gian nghỉ xung: t off [s] + Độ rỗng xung (Q): tỉ số chu kỳ T độ rộng xung ton ; Q = T/ton + Hệ số đầy xung (η): Là nghịch đảo độ rỗng xung Q ; η = 1/Q = t on/T Tác dụng mạch R-C xung 2.1 Mạch R-C với bước nhảy dương Hình 3.3: Quá trình độ mạch R-C với bước nhảy dương - Giả sử thời điểm t = 0, điện áp U có bước nhảy dương từ 0V đến Um Vậy t ≥ ta có: u R + uC = Um Với uR = iR i = Cdu C/dt phương trình cân điện áp thành: RC(duC/dt) + uC = Um - Giải phương trình vi phân ta có: uC(t) = Um(1 - e -t/RC ) Tích RC có thứ ngun thời gian giây (s), R tính Ω C tích Fara (F) thay tích số RC đại lượng τ (τ gọi số thời gian mạch R-C) Ta rút ra: uR(t) = Um.e -t/τ i(t) = (Um/R).e -t/τ Ta thấy điện áp tụ điện C tăng theo luật hàm mũ t = ∞ u C = Um Ngược lại, điện áp điện trở R dòng điện giảm theo luật hàm mũ, t = ∞ i(t) = 0, u R = 0, mạch đạt trạng thái dừng - Về lý thuyết trình độ xẩy thời gian vô hạn thực tế, u C = 0,9Um U R = 0,1Um trình độ coi chấm dứt - Thời gian độ : t qđ = 2,3τ = 2,3RC - Ở t = τ3 coi u C ≈ Um i ≈ 0, u R ≈ Hằng số thời gian τ = RC mạch lớn thời gian độ kéo dài ngược lại 2.2 M ạch R-C v ới b ước nh ảy âm Hình 3.4: Quá trình độ mạch R-C với bước nhảy âm - Với bước phân tích giống dòng điện mạch đổi chiều dòng phóng tụ C Các giá trị u R uC xác định: uC(t) = Um.e -t/τ uR(t) = - Um.e -t/τ i(t) = - (Um/R).e -t/τ Ta thấy điện áp tụ điện C giảm theo luật hàm mũ t = ∞ u C = Điện áp điện trở R giảm theo luật hàm mũ giá trị -Um, t = ∞ i(t) = 0, u R = 0, mạch đạt trạng thái dừng - Về lý thuyết trình độ xẩy thời gian vô hạn thực tế, u C = 0,1Um U R = 0,1Um trình độ coi chấm dứt - Thời gian độ : t qđ = 2,3τ = 2,3RC - Ở t = τ3 coi u C ≈ i ≈ 0, u R ≈ Hằng số thời gian τ = RC mạch lớn thời gian độ kéo dài ngược lại 2.3 M ạch R-C v ới m ột xung d ương Hình 3.5: Quá trình độ mạch với xung vuông - Nếu đặt lên mạch R-C xung vng góc Q trình q độ mạch xem xếp chồng hai trình ứng với hai bước nhảy: + Bước nhảy dương thời điểm t = t + Bước nhảy âm thời điểm t = t - Điện áp tụ C điện trở R có dạng hình vẽ - Sự thay đổi điện áp hai phần tử (hình dạng điện áp) phụ thuộc vào số thời gian mạch (giá trị τ = RC) + Nếu τ ≤ t X /3 điện áp tụ C tăng nhanh đến Um, điện áp R giảm nhanh Độ dốc sườn xung C R tăng + Nếu τ > t X /3 điện áp tụ C tăng chậm đến Um, điện áp R giảm chậm Độ dốc sườn xung C R giảm Khảo sát d ạng xung a Nội dung: - Quan sát dạng xung xung vuông, xung tam giác, xung kim - Quan sát ảnh hưởng dạng nhiễu tín hiệu xung - Đo, đọc thông số xung chu kỳ xung, độ rộng xung, độ nghỉ xung, độ rộng sườn trước, sườn sau xung b Tổ chức thực hiện: Chia lớp thành nhóm với sinh viên/nhóm c Bảng thiết bị, vật tư TT Thiết bị - Vật tư Máy phát sóng tạo hàm Máy sóng tia Mạch R-C Ổ tiếp nguồn Thông số kỹ thuật 20 MHz Nhiều giá trị C R 220V/5A Số lượng 1máy / nhóm 1máy / nhóm / nhóm bộ/ nhóm Bảng 12.1: Bảng thiết bị, vật tư khảo sát tín hiệu xung d Quy trình thực - Chuẩn bị kiểm tra thiết bị, vật tư theo bảng thống kê - Đấu nối mạch đo, quan sát dạng tín hiệu xung nhận máy sóng + Đấu nối đầu máy phát sóng với đầu vào CH1 CH2 máy sóng + Bật chế độ phát xung vuông + Điều chỉnh Volt-Disp, Time-Disp để có dạng sóng dễ quan sát + Bật chế độ phát xung tam giác + Điều chỉnh Volt-Disp, Time-Disp để có dạng sóng dễ quan sát + Bật chế độ phát xung vuông bậc thang + Điều chỉnh Volt-Disp, Time-Disp để có dạng sóng dễ quan sát + Đấu nối mạch R-C từ lối phát sóng với lối vào của máy sóng + Quan sát dạng sóng mạch hình máy sóng + Thay đổi thơng số mạch R-C để quan sát dạng sóng - Đo, đọc thông số xung + Mỗi thực nghiệm với dạng xung, đo xác định xác thơng số xung: Chu kỳ xung, độ rộng xung, độ nghỉ xung, biên độ xung tính tần số xung Đánh giá kết Mục tiêu Kiến thức Kỹ Thái độ Nội dung Phân tích nguyên lí hoạt động mạch Trigger schmitt dùng Transistor Lắp ráp, kiểm tra hoạt động mạch Trigger schmitt yêu cầu kỹ thuật - Chủ động, sáng tạo trình học tập - Đảm bảo an toàn cho người thiết bị - Tổ chức nơi làm việc khoa học, gọn gàng 10 Điểm Hình 10.16 : Sơ đồ tổng quát phương án xây dựng mạch đếm đặt trước - Mạch dị tìm trạng thái nạch tổ hợp có lối vào lấy từ lối mạch đếm có dung lượng cao làm sở xây dựng, lối mạch dò tìm đưa vào lối vào RESET - Mạch đếm dung lượng cao làm sở có dung lượng đếm 2n - Mạch đếm với số đếm đặt trước có dung lượng đếm N - Điều kiện xây dựng mạch : N < 2n - Giả sử ta lấy mạch đếm thuận bit nhị phân tự nhiên mạch đếm sở, dung lượng 24 = 16 Mạch đếm ta cần xây dựng có số đếm đặt trước 12 (đếm từ -:- 11) - Như mạch dị tìm trạng thái phải phát trạng thái thừa không mong muốn [ 1100; 1101; 1110; 1111 ] tương ứng với số thập phân tự nhiên từ 12 -:- 15 - Trong trình hoạt động mạch đếm, trạng thái tổ hợp mã nhị phân thay đổi theo quy luật tăng dần giá trị từ 0000 (0 10) Khi đến tổ hợp 1100 số 12(10) mạch khởi tạo xung đếm để RESET mạch đếm, mạch đếm trở đếm lại từ đầu Như trình hoạt động, mạch đếm không đếm vượt 12 trạng thái ( không đếm giá trị 11) 5.3 Lắp ráp, khảo sát m ạch đ ếm đ ặt tr ước a Nội dung: Lắp mạch, khảo sát nguyên lý hoạt động mạch đếm đặt trước có số đếm < 10 xây dựng từ mạch đếm 10 dùng IC 7490 b Tổ chức thực hiện: Chia lớp thành nhóm với sinh viên/nhóm c Bảng thiết bị, vật tư T Thiết bị - Vật tư Thông số kỹ thuật Số lượng T Máy thực tập số ED-1100A 1máy / nhóm IC đếm 10 IC 7490 tương IC/ nhóm đương Dây cắm đấu nối bọc L=15cm; D=1mm / nhóm nhựa Ổ tiếp nguồn 220V/5A bộ/ nhóm Bảng 8.4: Bảng thiết bị, vật tư khảo sát mạch đếm đặt trước dùng IC7490 d Quy trình thực - Chuẩn bị kiểm tra thiết bị, vật tư theo bảng thống kê - Tìm hiểu cấu trúc IC 7490 - Lắp ráp, khảo sát mạch đếm 136 + Ráp IC 7490 lên bảng mạch máy thực tập + Đấu nối mạch đếm 10 đưa hiển thị LED máy + Đấu nối cấp xung dao động 1Hz mạch đếm + Quan sát làm việc bình thường mạch đếm 10 từ hiển thị LED có xung đếm + Ngắt nguồn cấp, + Tháo dây cấp mức cho chân số 6,7 + Nối dây kêt nối hai chân + Lần lượt đấu nối riêng lẻ lối Q A, QB, QC, QD với chân + Sau lần đấu nối Cấp trở lại nguồn quan sát trạng thái làm việc qua hiển thị LED ghi chép thay đổi + Tháo dây kêt nối hai chân + Đấu nối cặp dây Q A, QB, QC, QD với châ 6, + Sau lần đấu nối Cấp trở lại nguồn quan sát trạng thái làm việc qua hiển thị LED ghi chép thay đổi - Lập bảng biểu thị kết kết nối Trạng thái kết nối Chân – Chân – TT Kết hiển thị mạch đếm R0(1) R0(2) QA QA QB QB QC QC QD QD QA QB QA QC QA QD QB QC QB QD 10 QC QD Đánh giá kết Mục tiêu Nội dung Điểm Phân tích nguyên lí hoạt động bảng Kiến thức chân lý mạch đếm vòng Lắp ráp, kiểm tra hoạt động Kỹ mạch đếm vòng, vòng xoắn, bọ đếm đặt trước Thái độ - Chủ động, sáng tạo trình học tập - Đảm bảo an toàn cho người thiết bị 137 - Tổ chức nơi làm việc khoa học, gọn gàng BÀI 11 : MẠCH GHI DỊCH * Mục tiêu: * Kiến thức: - Giải thích cấu trúc, nguyên tắc hoạt động mạch ghi dịch * Kỹ năng: - Lắp ráp, kiểm tra hoạt động số mạch ghi dịch theo yêu cầu kỹ thuật * Thái độ: - Chủ động, sáng tạo trình học tập Nội dung: Khái quát chung 1.1 Khái niệm Mạch ghi dịch gọi ghi dịch, có khả ghi giữ dịch chuyển liệu thông tin 1.2 Cấu tạo, phân lo ại - Cấu tạo bản: + Gồm dãy phần tử nhớ (FF - Flip Flop) mắc liên tiếp nhau, đầu FF nối với đầu vào FF + Mỗi phần tử FF phụ trách ghi giữ bit liệu, ghi dịch n bit cần phải có n phần tử FF + Thơng thường loại FF sử dụng D/FF - Phân loại: * Theo cách đưa liệu vào lấy liệu + Đưa vào nối tiếp - lấy nối tiếp (SISO) + Đưa vào nối tiếp - lấy song song (SIPO) 138 + Đưa vào song song - lấy nối tiếp (PISO) + Đưa vào song song - lấy song song (PIPO) * Theo đầu vào phần tử FF sử dụng + Đầu vào đơn: Phần tử FF sử dụng có đầu vào điều khiển (D/FF ; T/FF) + Đầu vào đôi: Phần tử FF sử dụng có đầu vào điều khiển (RS/FF ; JK/FF Thanh ghi d ịch n ối ti ếp thu ận (4 bit) 2.1 Thanh ghi c ấu trúc t ph ần t FF 2.1.1 Sơ đồ cấu trúc Hình 11.1 : Cấu trúc mạch ghi dịch nối tiếp thuận - Mạch cấu trúc phần tử JK.FF đồng Mỗi JK/FF phụ trách ghi giữ bit liệu - Các JF/FF điều khiển đồng xung nhịp Cp - Các FF làm việc với lối vào J-K đảo nhau, lối Q i theo lối vào Ji - D (Data): Là lối vào đưa số liệu, liệu - Q3, Q2, Q1, Q0 : Là lối cho số liệu, liệu Trong + Muốn lấy nối tiếp lấy đầu Q + Muốn lấy song song lấy đầu Q 3, Q2, Q1, Q0 2.1.2 Nguyên lý làm việc - Xung nhịp Cp đưa vào đồng thời tất JK/FF Vì xung nhịp đưa tới, JK/FF sẵn sàng làm việc để tiếp nhận liệu đầu vào để chuyển tới lối - Giả thiết ban đầu chưa có liệu ghi vào mạch - Đầu tiên, liệu D đưa vào với xung nhịp Cp thứ > liệu D0 ghi vào FF-1 lấy Q - Tiếp theo, liệu D đưa vào với xung nhịp Cp thứ hai > liệu D1 ghi vào FF-1 lấy Q 0, liệu D ghi vào FF-2 lấy Q - Tiếp theo, liệu D đưa vào với xung nhịp Cp thứ ba > liệu D2 ghi vào FF-1 lấy Q 0, liệu D ghi vào 139 FF-2 lấy Q Dữ liệu D ghi vào FF-3 lấy Q2 - Tiếp theo, liệu D đưa vào với xung nhịp Cp thứ tư > liệu D3 ghi vào FF-1 lấy Q 0, liệu D ghi vào FF-2 lấy Q Dữ liệu D ghi vào FF-3 lấy Q2 Dữ liệu D ghi vào FF-4 lấy Q - Các liệu D 4, D5, ,D n tiếp tục đưa vào sau xung nhịp, liệu ghi vào dịch chuyển sang phải dần đầu Q - Bảng chân lý: Xung nhịp Cp i n Q0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 Di-1 Dữ liệu Q1 Q2 D0 D1 D0 D2 D1 D3 D2 D4 D3 D5 D4 Di-2 Di-3 Q3 D0 D1 D2 D3 Di-4 Dn-1 Dn-2 Dn-3 Dn-4 Trạng thái Mất D0 Mất tiếp D Mất tiếp D Mất tiếp D i-5 Mất tiếp D n-5 Bảng 9.1: Bảng trạng thái mạch ghi dịch bit 2.2 Thanh ghi c ấu trúc b ằng IC 2.2.1 Cấu trúc IC ghi dịch bit - 74164 140 Hình 11.2 : Cấu trúc IC ghi dịch bit – 74164 - A, B : lối vào nối tiếp cho liệu, thực tế hai lối vào thường đấu chung với thành lối vào cho liệu - CK : lối vào cho xung nhịp (Cp), có mức tíc cực sườn dương xung kích thích - Clr : lối vào điều khiển xóa liệu, có mức tích cực mức thấp (L) - QA -:- QH : lối song song đại diện cho bit liệu 2.2.2 Sơ đồ tổng quát, nguyên lý làm việc Hình 11.3 : Sơ đồ tổng quát mạch ghi dịch nối tiếp thuận bit dùng IC74164 - Đưa lối vào Clr lên mức cao (H), mức cho phép mạch làm việc bình thường - Dữ liệu đưa vào lối vào nối tiếp D với xung nhịp đưa vào lối vào Cp - Cứ sau xung nhịp, liệu D 0, D1, ,D n ghi vào ghi dịch chuyển sang phải, liệu dần đầu Q H- Muốn lấy liệu nối tiếp, ta lấy đầu Q H Còn muốn lấy liệu song song, ta lấy đầu tất đầu Q A -:- QH - Khi đưa tín hiệu vào lối vào Clr xuống mức tích cực thấp (L), mạch ghi xóa hết liệu bên Thanh ghi d ịch song song-n ối ti ếp thu ận (4 bit) 3.1 Thanh ghi c ấu trúc t ph ần t FF 3.1.1 Sơ đồ cấu trúc 141 Hình 11.4 : Cấu trúc mạch ghi dịch song song/nối tiếp thuận bit dùng D/FF - Mạch sử dụng phần tử D/FF đồng Mỗi D/FF phụ trách ghi giữ bit liệu - Cp : Lối vào cho xung đồng (xung nhịp) - Các cổng AND-1, AND-2 OR tạo thành mạch nhập liệu theo hai chế độ nối tiếp song song, điều khiển tín hiệu V đk Lối mạch đưa vào lối vào D D/FF - D (Data): Là lối vào đưa số liệu, liệu kiểu nối tiếp - P3, P2, P1, P0 : Là lối vào đưa số liệu, liệu kiểu song song - Vđk : Lối vào điều khiển chế độ nhập thông tin kiểu nối tiếp hay song song - Q3, Q2, Q1, Q0 : Là lối cho số liệu, liệu Trong + Muốn lấy nối tiếp lấy đầu Q + Muốn lấy song song lấy đầu Q 3, Q2, Q1, Q0 3.1.2 Nguyên lý làm việc a Chế độ ghi dịch nối tiếp - Cho V đk = Mức đưa tới cổng AND-2 > Các cổng AND2 bị khóa > Chặn liệu lối vào song song P 3, P2, P1, P0 Các cổng AND-1 có mức logic1 > Các cổng AND-1 mở thông > đầu mạch theo liệu đầu vào lại cổng AND-1 - Xung nhịp Cp đưa vào đồng thời tất D/FF Vì xung nhịp đưa tới, D/FF sẵn sàng làm việc để tiếp nhận liệu đầu vào để chuyển tới lối - Giả thiết ban đầu chưa có liệu ghi vào mạch - Đầu tiên, liệu D đưa vào thông qua AND-1, OR với xung nhịp Cp thứ > liệu D ghi vào FF-1 lấy Q 142 - Tiếp theo, liệu D đưa vào thông qua AND-1, OR với xung nhịp Cp thứ hai > liệu D ghi vào FF-1 lấy Q 0, liệu D thông qua AND-1, OR ghi vào FF-2 lấy Q - Tiếp theo, liệu D đưa vào thông qua AND-1, OR với xung nhịp Cp thứ ba > liệu D ghi vào FF-1 lấy Q 0, cịn liệu D1 thơng qua AND-1, OR ghi vào FF-2 lấy Q Dữ liệu D0 thông qua AND-1, OR ghi vào FF-3 lấy Q - Tiếp theo, liệu D đưa vào thông qua AND-1, OR với xung nhịp Cp thứ tư > liệu D ghi vào FF-1 lấy Q 0, liệu D2 thông qua AND-1, OR ghi vào FF-2 lấy Q Dữ liệu D1 thông qua AND-1, OR ghi vào FF-3 lấy Q Dữ liệu D0 thông qua AND-1, OR ghi vào FF-4 lấy Q - Các liệu D 4, D5, ,D n tiếp tục đưa vào sau xung nhịp, liệu ghi vào dịch chuyển sang phải dần đầu Q b Chế độ ghi dịch song song * Chế độ ghi liệu: - Cho V đk = Mức đưa tới cổng AND-2 > Các cổng AND2 mở thông > Tiếp nhận liệu lối vào song song P 3, P2, P1, P0 chuyển qua cổng OR để đưa vào D/FF Trong đó, cổng AND-1 có mức logic0 > Các cổng AND-1 bị khóa > Chặn liệu đưa vào chế độ nối tiếp - Giả thiết ban đầu chưa có liệu ghi vào mạch - Các liệu P 3, P2, P1, P0 đưa vào lúc (nhập song song) với xung nhịp Cp, thông qua mạch nhập liệu để ghi vào D/FF lấy đầu Q 3, Q2, Q1, Q0 tương ứng > Q = P 3, Q2 = P2, Q1 = P1, Q0 = P0 * Chế độ dịch liệu: - Sau nhập tất liệu P 3, P2, P1, P0 Cần phải khóa lối vào song song để chặn liệu khác xâm nhập vào đồng thời để chuẩn bị điều kiện cho chế độ dịch chuyển sang phải liệu ghi Người ta cho Vđk = Mạch nhập liệu nối tiếp sẵn sàng - Cứ sau xung nhịp, liệu lại dịch chuyển sang phải dần đầu Q Trong trình dịch chuyển liệu này, tránh đưa liệu từ vào D - Bảng chân lý: Vào Ra Chọn Xung Nối Q0 Q1 Q2 Q3 Song song chế nhịp tiếp P0 P1 P2 P3 143 độ ( Cp ( D ( Vđk ) ) 0 x x x 1 x x x x x x x x x x x x x x x x x Q0A Q0A Q0A Q0A x Q1B Q1B Q1B Q1B Q2C Q2C Q2C Q2C Q3D Q3D Q3D Q3D D0 x x x D0 Q0A Q1B Q2C x D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 3.2 Thanh ghi c ấu trúc b ằng IC 3.2.1 Cấu trúc IC ghi dịch bit 7495 Hình 11.5 : Cấu trúc IC ghi dịch bit – 7495 - Serial input : Là lối vào cho liệu kiểu nối tiếp - A, B, C, D : Là lối vào cho liệu kiểu song song - Qa, Qb, Qc, Qd : Là lối cho liệu Trong + Muốn lấy liệu kiểu nối tiếp lấy đầu Q d + Muốn lấy liệu kiểu song song lấy đầu Q a, Qb, Qc, Qd - Mode control : Lối vào lựa chọn chế độ nhập liệu kiểu song song hay nối tiếp + Mode control = H : Chế độ nhập liệu song song + Mode control = L : Chế độ nhập liệu nối tiếp - Clock/R shift : Lối vào xung nhịp dành cho chế độ dịch phải - Clock/L shift (Load) : Lối vào xung nhịp dành cho chế độ dịch trái cho phép nhập liệu song song Với chế độ dịch trái này, cần phải đấu nối cho mạch theo chế độ riêng (sẽ đề cập phần sau) 3.2.2 Sơ đồ tổng quát, nguyên lý làm việc 144 Hình 11.6 : Sơ đồ tổng quát mạch ghi dịch nối tiếp-song song thuận bit dùng 7495 a Chế độ ghi dịch nối tiếp thuận (dịch phải) - Đưa lối vào Mode control xuống mức điện áp thấp (L) để chọn chế độ nhập liệu nối tiếp - Đưa liệu bit bit vào lối vào Serial input (D 0, D1, ,D n) - Mỗi lần đưa bit liệu, ta kích thích sườn xung âm lối vào R shift - Bit liệu D nhập vào lấy Q A Bit thứ hai (D 1) nhập vào lấy Q A, bit D dịch sang Q B Cứ bit liệu nhập dịch chuyển sang phải sau xung nhịp ( thời điểm sườn sau xung) dần đầu Q D b Chế độ ghi dịch song song thuận * Chế độ ghi: - Đưa lối vào Mode control lên mức điện áp cao (H) để chọn chế độ nhập liệu song song - Đưa lúc bit liệu a, b, c, d vào lối vào A, B, C, D - Kích thích sườn âm xung lối vào Load, sau thời điểm kích thích liệu a, b, c, d nhập vào lấy lối Q a, Qb, Qc, Qd tương ứng * Chế độ dịch: - Đưa lối vào Mode control xuống mức điện áp thấp (L) để khóa lối vào liệu song song - Kích thích sườn âm xung, sau lần kích thích liệu dịch sang phải (dịch thuận) dần vtaij đầu Q d Đánh giá kết Mục tiêu Nội dung Điểm Phân tích nguyên lí hoạt động bảng Kiến thức chân lý mạch ghi dịch Kỹ Lắp ráp, kiểm tra hoạt động ứng 145 Thái độ dụng mạch ghi dịch dùng IC chức - Chủ động, sáng tạo trình học tập - Đảm bảo an toàn cho người thiết bị - Tổ chức nơi làm việc khoa học, gọn gàng 146 ... MỤC LỤC GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mô đun: Kỹ Thuật Xung – Số Mã mô đun: MĐ 15 *Vị trí, tính chất,ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: + Mơ đun bố trí sau mơn học chung + Học trước môn học/ mô đun đào... viên nghề Kỹ thuật lắp ráp sửa chữa máy tinh trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ Bà Rịa – Vũng Tàu Chúng thực biên soạn tài liệu kỹ thuật xung số Tài liệu biên soạn thuộc loại giáo trình phục... kỳ xung, độ rộng xung, độ nghỉ xung, biên độ xung tính tần số xung Đánh giá kết Mục tiêu Kiến thức Kỹ Thái độ Nội dung Phân tích nguyên lí hoạt động mạch Trigger schmitt dùng Transistor Lắp ráp,