Bài 1. Cổng logic 1 22Bài 2. Cổng logic 2 68Bài 3. Các sơ đồ logic cơ bản 1: Các bộ giải mã và mã hóa logic 94Bài 4. Các sơ đồ logic cơ bản 2: Các sơ đồ logic toán học 124Bài 5. Các sơ đồ logic cơ bản 3: Các bộ phân kênh và hợp kênh 153Bài 6. Sơ đồ Trigger và bộ ghi 181Bài 7. Sơ đồ Trigger và bộ đếm 237Bài 8. Bộ so sánh và bộ tương đồng 299Bài 9. Bộ nhớ bán dẫn 325Bài 10. Các sơ đồ biến đổi: Bộ biến đổi số tương tự DAC; Bộ biến đổitần số sang điện áp FVC; Bộ biến đổi điện áp sang tần số VFC
VIET NAM NATIONAL UNIVERSITY UNIVERSITY OF ENGINEERING AND TECHNOLOGY ******** BÁO CÁO THỰC NGHIỆM TUẦN MÔN : THỰC TẬP ĐIỆN TỬ SỐ PHẦN 2: THỰC NGHIỆM I Bộ cộng sử dụng cổng logic Nhiệm vụ: Tìm hiểu cấu trúc cộng đại lượng logic làm quen với đại số logic 1.1 Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D4-1 1.2 Bộ cộng bit: Hình D4-1 1.2.1 Nối mạch sơ đồ D4-1 (sử dụng phần IC1 - IC3) với mạch DTLAB-201N sau: Lối vào (Input): nối với công tắc DATA SWITCHES DTLAB-201N - Nối lối vào X1 với công tắc logic LS8 - Nối lối vào Y1 với công tắc logic LS7 - Nối lối vào Ci1 với chốt TTL/ công tắc DS4 Lối (Output): Nối với LED thị logic (LOGIC INDICATORS) DTLAB-201N - Nối lối S1 với LED14 - Nối lối Cout1 với LED12 1.2.2 Đặt công tắc logic LS7- LS8 DS1 tương ứng với trạng thái ghi bảng D4-1 Theo dõi trạng thái đèn LED thị Đèn LED sáng, chứng tỏ mức cao (1), đèn LED tắt - mức thấp (0) Ghi kết vào bảng D4-1 Bảng D4-1 DS4 Ci1 0 0 1 1 LỐI VÀO (Input) LS8 X1 1 1 LS7 Y1 0 1 0 1 LỐI RA (Output) Tổng Số nhớ “+” S1 Co1 0 1 0 1 0 1 1 1.2.3 Trên sở kết đo, viết biểu thức tổng đại số logic đơn giản S=0+0=0 Co = S=0+1=1 Co = S=1+0=1 Co = S=1+1=0 Co = Từ giá trị thu được, tính phép cộng: Co = 1, S = 01 1.3 Bộ cộng bit thực phép cộng: 1.3.1 Giữ nguyên sơ đồ nối mạch cho IC1-IC3 Nối mạch phần (IC4-IC6) sơ đồ hình D4-1 với DTLAB-201N để tạo cộng bit có nhớ: Lối vào (Input): nối với công tắc DATA & SWITCHES DTLAB-201N - Nối lối vào X2 với công tắc logic LS3 - Nối lối vào Y2 với công tắc logic LS4 - Nối Ci2 với Cout1 Lối (Output): Nối với LED thị logic (LOGIC INDICATORS) DTLAB-201N - Nối lối S2 với LED15 - Nối lối Co2 với LED13 1.3.2 Đặt công tắc logic LS7-8, 3-4 tương ứng với trạng thái ghi bảng D4-2 Theo dõi trạng thái đèn LED thị Đèn LED sáng, chứng tỏ mức cao (1), Đèn LED tắt mức thấp (0) Ghi kết vào bảng D4-2 Bảng D4-2 DS4 Ci1 0 0 1 1 LỐI VÀO - INPUT LS3 LS4 LS8 X2 Y2 X1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 LS7 Y1 1 1 1 LỐI RA - OUTPUT Co1 S1 S2 Co2 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 Nguyên lý hoạt động: Mạch cộng nhị phân bit tạo thành cách ghép cộng nhị phân FA bit với Boolean mạch FA đầu: S = A xor B xor Ci , Co = A.B + Ci.( A xor B) Cộng theo nguyên tắc: S=0+0=0 S=0+1=1 S=1+0=1 S=1+1=0 Co = Co = Co = Co = Xét trường hợp cụ thể: X1 = 1, Y1 =1 → S = 0, Co = ( nhớ 1) Lối Cout (số nhớ ) FA trước nối với Cin FA sau II Bộ trừ sử dụng cổng logic Nhiệm vụ: Tìm hiểu cấu trúc trừ đại lượng logic làm quen với đại số logic Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D4-2 Bộ trừ bit: Hình D4-2 2.1 Nối mạch sơ đồ D4-2 (sử dụng phần IC1 - IC3) với mạch DLTAB-201N sau: Lối vào (Input): nối với công tắc DATA SWITCHES DTLAB-201N - Nối lối vào X1 với công tắc logic LS1 - Nối lối vào Y1 với công tắc logic LS2 - Nối lối vào BIN với chốt TTL/ công tắc DS4 Lối (Output): Nối với LED thị logic (LOGIC INDICATORS) DTLAB-201N - Nối lối D với LED0 - Nối lối Bo với LED1 2.2 Đặt công tắc logic LS1- LS2 tương ứng với trạng thái ghi bảng D4-3 Theo dõi trạng thái đèn LED thị Đèn LED sáng, chứng tỏ mức cao (1), đèn LED tắt - mức thấp (0) Ghi kết vào bảng D4-3 Bảng D4-3 DS4 Bin1 0 0 LỐI VÀO - INPUT LS1 X1 1 LS2 Y1 0 1 LỐI RA - OUTPUT Hiệu Số nhớ “+” D Bout 0 1 0 1 1 1 1 0 1 2.3 Trên sở kết đo, viết biểu thức trừ đại số logic đơn giản D=0-0=0 Bo = D=0-1=1 Bo = D=1-0=1 Bo = D=1-1=0 Bo = Từ giá trị thu được, tính phép trừ: D = 01, Bo = 2.4 So sánh sơ đồ nguyên lý hình D4-2 với D4-1, trừ thực chất cộng X1 với giá trị mã bù (biến đổi giá trị Y1: ngược lại cộng thêm 1) Co = , S = 01 III Bộ cộng trừ loại vi mạch Tìm hiểu cấu trúc lấy tổng đại số logic sử dụng vi mạch chuyên dụng Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D4-3 2 Nối mạch sơ đồ D4-3 với mạch DTLAB-201N sau: Lối vào (Input): nối với công tắc DATA SWITCHES DTLAB-201N - Nối lối vào A0 với công tắc logic LS1 - Nối lối vào A1 với công tắc logic LS2 - Nối lối vào A2 với công tắc logic LS3 - Nối lối vào A3 với công tắc logic LS4 - Nối lối vào B0 với công tắc logic LS5 - Nối lối vào B1 với công tắc logic LS6 - Nối lối vào B2 với công tắc logic LS7 - Nối lối vào B3 với công tắc logic LS8 - Nối lối vào Cin với công tắc logic DS4 Lối (Output): Nối với LED thị logic (LOGIC INDICATORS) DTLAB-201N - Nối lối S0 với LED0 - Nối lối S1 với LED1 - Nối lối S2 với LED2 - Nối lối S3 với LED3 - Nối lối C4 với LED6 Phép cộng bit: Đặt công tắc logic LS1 LS8 DS4 tương ứng với trạng thái ghi bảng D4-4 Theo dõi trạng thái đèn LED thị Đèn LED sáng, chứng tỏ mức cao (1), đèn LED tắt – mức thấp (0) Ghi kết vào bảng D4-4 Bảng D4-4 DS Cin LS A3 0 1 LỐI VÀO - Input LS LS LS LS LS A2 A1 A0 B3 B2 1 0 1 1 0 LS B1 LS B0 C S 1 1 0 1 LỐI RA - Output S S S Số thập phân A+B =S 0 10 + 10 = 20 1 10 + = 13 1 15 + = 21 1 1 1 1 1 1 15 + 15 = 30 Phép trừ bit: Đặt công tắc logic LS1 LS8 DS4 tương ứng với trạng thái ghi bảng D4-5 Theo dõi trạng thái đèn LED thị Đèn LED sáng, chứng tỏ mức cao (1), đèn LED tắt – mức thấp (0) Ghi kết vào bảng D4-5 Bảng D4-5 DS Cin 1 1 LS A3 1 1 LỐI VÀO - Input LS LS LS LS LS A2 A1 A0 B3 B2 1 0 0 1 1 1 1 1 1 LS B1 1 1 LS B0 1 D 1 1 0 1 LỐI RA - Output D D D Số thập phân A-B=D 0 10 - 10 = 1 10 - = 0 15 - = 0 15 - 15 = 0 1 - 10 = -5 Nhận xét: Kết thí nghiệm với tính tốn theo số số 10 giống Nguyên lý hoạt động IC 74S83: - Các chân IC 74LS83 + Các chân A0 – A3 tín hiệu lối vào số nhị nhân A bit + Các chân B0 – B3 tín hiệu lối vào số nhị phân B bit Các lối vào qua cổng XOR với tín hiệu Cin + Chân Cin định xem IC thực chức cộng hay trừ Chân Cin nối vào với C0 (số nhớ ban đầu) - Hoạt động: + Khi chân CIN = 0, tín hiệu B0 – B3 qua cổng XOR giữ nguyên giá trị, số nhớ ban đầu C0 = Mạch thực cộng A3A21A0 + B3B2B1B0 cho kết C4S3S2S1S0 + Khi chân CIN = 1, tín hiệu B0 – B3 qua cổng XOR bị đảo giá trị thành số bù ( ), số nhớ ban đầu C0 = Thực phép trừ cách cộng A với bù B (1 + ) cho kết D3D2D1D0 Kết thúc ... tương ứng với trạng thái ghi bảng D4-1 Theo dõi trạng thái đèn LED thị Đèn LED sáng, chứng tỏ mức cao (1), đèn LED tắt - mức thấp (0) Ghi kết vào bảng D4-1 Bảng D4-1 DS4 Ci1 0 0 1 1 LỐI VÀO (Input)... tương ứng với trạng thái ghi bảng D4-2 Theo dõi trạng thái đèn LED thị Đèn LED sáng, chứng tỏ mức cao (1), Đèn LED tắt mức thấp (0) Ghi kết vào bảng D4-2 Bảng D4-2 DS4 Ci1 0 0 1 1 LỐI VÀO - INPUT... tương ứng với trạng thái ghi bảng D4-3 Theo dõi trạng thái đèn LED thị Đèn LED sáng, chứng tỏ mức cao (1), đèn LED tắt - mức thấp (0) Ghi kết vào bảng D4-3 Bảng D4-3 DS4 Bin1 0 0 LỐI VÀO - INPUT