TÀI LIỆU THỰC tập kỹ THUẬT số

TÀI LIỆU THỰC TẬP KỸ THUẬT SỐ MỤC LỤC MỤC LỤC .1 BÀI : ĐỊNH NGHĨA CỔNG LOGIC BÀI : MÁY PHÁT XUNG DÙNG CỔNG LOGIC .8 BÀI 3: BỘ SO SÁNH SỐ 10 BÀI : BỘ GIẢI MÃ - DECODER TRÊN CỔNG LOGIC 13 BÀI : BỘ GIẢI MÃ – DECODER -> 15 BÀI : BỘ GIẢI MÃ BIT BCD THÀNH ĐƯỜNG ĐIỀU KHIỂN LOẠI VI MẠCH 17 BÀI : BỘ MÃ HOÁ - ENCODER .19 BÀI : BỘ SO SÁNH BIT LOẠI VI MẠCH 22 BÀI : BỘ ĐẾM SỐ HẠNG VỚI CHỈ THỊ LED-7 ĐOẠN 25 BÀI 10 : BỘ HỢP KÊNH BIT (2: 1) DÙNG VI MẠCH CHUYÊN DỤNG 27 BÀI 11 : BỘ HỢP KÊNH BIT ( 8: 1) DÙNG VI MẠCH CHUYÊN DỤNG 30 BÀI 12 : BỘ PHÂN KÊNH BIT ( : ) DÙNG VI MẠCH CHUYÊN DỤNG .32 BÀI 13: BỘ PHÂN KÊNH BIT ( 1: ) DÙNG VI MẠCH CHUYÊN DỤNG : 34 BÀI 14 : TRIGGER D (D-TYPE TRIGGER) .36 BÀI 15 : TRIGGER J-K (JK-TYPE TRIGGER) 38 BÀI 16 : BỘ GHI DỊCH (SHIFT REGISTER) .40 BÀI 17 : BỘ ĐẾM ĐÔI XÂY DỰNG TRÊN TRIGGER D 42 BÀI 18 : BỘ CHIA TẦN - ĐẾM VÒNG 45 BÀI 19 : ĐẶT TRƯỚC SỐ ĐẾM VÀO BỘ ĐẾM .47 BÀI 20 : BỘ ĐẾM MƯỜI (THẬP PHÂN) 49 BÀI 21 : BỘ ĐẾM THUẬN - NGƯỢC 51 BÀI 22 : BỘ ĐẾM NGƯỢC ( ĐẾM LÙI) 54 BÀI 23 : BỘ NHỚ CHỈ ĐỌC CĨ THỂ XỐ - EPROM VÀ BỘ NHỚ RAM LOẠI VI MẠCH 56 BÀI 24 : BỘ CỘNG ĐẠI SỐ LOGIC BIT 69 CỔNG LOGIC MODEL DE-201N THIẾT BỊ SỬ DỤNG : 1.Thiết bị cho thực tập điện tử số DTS-21N 2.Đồng hồ đo 3.Khối thí nghiệm DE-201N, thực tập cổng logic (Gắn lên thiết bị DTS-21N) 4.Phụ tùng : dây có chốt cắm hai đầu Trang TÀI LIỆU THỰC TẬP KỸ THUẬT SỐ CẤP NGUỒN VÀ NỐI DÂY Khối DE-201N chứa mảng sơ đồ (D1-1 D1-2) với chốt cấp nguồn riêng Khi sử dụng mảng cần nối dây cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ Đất (GND) mảng sơ đồ nối với trạm đất chung Cần nối dây đất từ nguồn DC POWER SUPPLY thiết bị DTS-21N với chốt GND (đất) khối DE-201N Chú ý cắm giá trị phân cực nguồn BÀI : ĐỊNH NGHĨA CỔNG LOGIC Nhiệm vụ : - Tìm hiểu chất mức logic tồn vật lý chúng - Tìm hiểu thuật tốn logic loại cổng logic phổ biến Các bƣớc thực : I.1.Yếu tố logic chứa bit thông tin 1.Sử dụng dây có chốt cắm để nối mạch theo sơ đồ hình D1-0 : LS16 +5V 15 16 Hình D1-0 Trạng thái logic yếu tố logic đơn giản 2.Nối công tắc logic LS16 công tắc DATA SWITCHES DTS-21N với chốt 15 thị LED đơn (LOGIC INDICATORS) Gạt công tắc theo vị trí ký hiệu “1” “0”, theo dõi ghi lại trạng thái đèn LED tương ứng vào bảng D1-1 Bảng D1-1 Công tắc LS16 Đèn LED Mức Ký hiệu trạng thái Ký hiệu toán học “1” Sáng V= 4,91 H (High - cao) “0” Tắt V= L (Low - thấp) 3.Sử dụng đồng hồ đo chốt 15 thị LED đơn (LOGIC INDICATORS) 4.Ghi giá trị đo vào bảng D1-1 theo trạng thái công tắc LS16 5.Phát biểu định nghĩa mức logic yếu tố logic chứa bit thông tin  Định nghĩa mức logic yếu tố logic chứa bit thông tin: + Mức logic điện áp đầu vào đầu cổng tương ứng với logic “1” “0” I.2.Các cổng logic 1.Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D1-1 : - Sử dụng thị logic (LOGIC INDICATORS) với LED đơn để kiểm tra trạng thái logic cổng chọn Để khảo sát nguyên lý hoạt động cổng, cần tác động mức cao(H) : “1” (ví dụ, chập lên nguồn +5V) mức thấp (L) : “0” (chập đất ) tới lối vào cổng để theo dõi phản ứng lối C cổng chọn Để tránh cho lối vi mạch bị chập nguồn đất (làm hư hỏng vi mạch), thí nghiệm sử dụng công tắc logic DATA SWITCHES DTS-21N để tạo mức cao thấp cho lối vào cổng Khảo sát nguyên lý hoạt động cổng đảo (Inverter) : Trang TÀI LIỆU THỰC TẬP KỸ THUẬT SỐ 16 A LS16 C 1f 15 13 12 74LS04 +5V Hình D1-1a Cổng logic đảo (Inverter) 2.1.Nối đầu C cổng đảo IC1(hình D1-1a)với chốt 15 thị logic - LOGIC INDICATORS/ DTS-21N Dùng dây nối lối vào A cổng IC1 (ví dụ IC1/a) với cơng tắc logic LS16 DTS-21N Gạt công tắc logic từ -> từ -> 0, quan sát trạng thái tương ứng LED thị : LED sáng - trạng thái lối IC1 cao (1) , LED tắt - trạng thái lối IC1 thấp (0) Ghi trạng thái lối theo trạng thái lối vào cổng vào bảng chân lý D1-2 Bảng D1-2 Công tắc LS16 Lối vào A Lối C 1 0 Lối vào IC1a bỏ lửng 0 2.2.Theo kết bảng chân lý D1-2, định nghĩa cổng đảo Viết công thức đại số logic cho cổng đảo Nhận xét trường hợp lối vào bỏ lửng tương ứng với trạng thái lối vào?  Nhận xét: trường hợp bỏ lửng lối vào IC1ja tương ứng với trạng thái “0” lối vào A trạng thái “0” lối C  Định nghĩa cổng đảo: Cổng đảo cổng thực hàm phủ định đại số Boole Công thức đại số logic cho cộng đảo: f= 3.Khảo sát nguyên lý hoạt động cổng “VÀ” đảo có hai lối vào (2-Input NAND) +5V 16 O LS16 +5V 15 O LS15 A B 12 2d C 13 11 74LS00 15 Hình D1-1b Cổng logic NAND 3.1.Nối đầu C IC2d (hình D1-1b) với chốt 15 thị logic - LOGIC INDICATORS/ DTS-21N Dùng dây nối lối vào A & B cổng IC2d với công tắc logic LS16, LS15 mảng DATA SWITCHES / DTS-21N Gạt công tắc logic từ -> từ -> tương ứng với bảng D1-3, quan sát trạng thái tương ứng LED thị : LED sáng - trạng thái lối IC2d cao (1) , LED tắt - trạng thái lối IC2d thấp (0) Ghi trạng thái lối theo trạng thái lối vào cổng vào bảng chân lý D1-3 Bảng D1-3 LS15 LS16 Lối vào A Lối vào B Lối C Trang TÀI LIỆU THỰC TẬP KỸ THUẬT SỐ 1 0 1 1 0 1 0 1 3.2.Theo kết bảng chân lý D1-3, định nghĩa cổng NAND Viết công thức đại số logic cho cổng NAND Nhận xét trạng thái lối hai lối vào thấp (0), để kết luận cổng NAND có làm việc theo kiểu “HOẶC ĐẢO” (NOR) với mức logic hay không?  Định nghĩa cổng NAND: công dùng để thực lúc chức NOT AND Cổng NAND có hay nhiều ngõ vào ngõ -Viết biểu thức logic cho cổng NAND: f = - Nhận xét: Khi lối vào thấp “0” lối cao “1” Kết luận cổng NAND làm việc giống cổng NOR với mức logic thấp “0” 3.3.Bỏ lửng không nối chân B IC2d, Chân A nối với công tắc logic LS16 Chân C nối với chốt 15 thị logic LOGIC INDICATORS/ DTS-21N Gạt tắt công tắc chuyển trạng thái -> 1, -> 0, theo dõi trạng thái So sánh với cổng đảo mục Viết nhận xét cho trường hợp 4.Khảo sát nguyên lý hoạt động cổng “HOẶC” có hai lối vào (2-Input OR) : +5V 16 O LS16 15 +5V O LS15 A B 12 4d C 13 11 74LS32 15 Hình D1-1d Cổng logic OR 1.Nối đầu C IC4d (hình D1-1d) với chốt 15 thị logic - LOGIC INDICATORS /DTS-21N Dùng dây nối lối vào A & B cổng IC4d với công tắc logic LS16, LS15 mảng DATA SWITCHES / DTS-21N Gạt công tắc logic từ -> từ -> tương ứng với bảng D1-5, quan sát trạng thái tương ứng LED thị : LED sáng trạng thái lối IC4d cao (1) , LED tắt - trạng thái lối IC4d thấp (0) Ghi trạng thái lối theo trạng thái lối vào cổng vào bảng chân lý D1-5 Trang TÀI LIỆU THỰC TẬP KỸ THUẬT SỐ Bảng D1-5 LS16 1 0 LS15 1 Lối vào A 1 0 Lối vào B 1 Lối C 1 4.2 Theo kết bảng chân lý D1-5, định nghĩa cổng OR Viết công thức đại số logic cho cổng OR Nhận xét trạng thái lối hai lối vào thấp (0), để kết luận cổng OR có làm việc theo kiểu “VÀ “ (AND - với mức logic 0) hay không? 5.Khảo sát nguyên lý hoạt động cổng “HOẶC - LOẠI TRỪ ” có hai lối vào (2-Input XOR) : 5.1.Nối đầu C IC5d (hình D1-1e) với chốt 15 thị logic - LOGIC INDICATORS /DTS-21N Dùng dây nối lối vào A & B cổng IC5d với công tắc logic LS16, LS15 mảng DATA SWITCHES/DTS-21N Gạt công tắc logic từ -> từ -> tương ứng với bảng D1-6, quan sát trạng thái tương ứng LED thị : LED sáng trạng thái lối IC5d cao (1) , LED tắt - trạng thái lối IC5d thấp (0) Ghi trạng thái lối theo trạng thái lối vào cổng vào bảng chân lý D1-6 16 +5V O LS16 +5V 15 O LS15 A 12 C 5d 13 11 B 74LS86 15 Hình D1-1e Cổng logic XOR Bảng D1-6 LS16 1 0 LS15 1 Lối vào A 1 0 Lối vào B 1 Lối C 1 5.2.Theo kết bảng chân lý D1-6, định nghĩa cổng XOR Viết công thức đại số logic cho cổng XOR Trang TÀI LIỆU THỰC TẬP KỸ THUẬT SỐ 6.Dựa kết thí nghiệm với cổng có hai lối vào, lập bảng chân lý viết biểu thức đại số logic cho cổng sau : Cổng AND ( logic “VÀ” không đảo) lối vào: A B Lối vào A 1 0 C Lối vào B 1 Lối C Cổng NAND với lối vào: A BOUT CD Lối vào A 1 1 1 Lối vào B 0 1 0 1 0 1 Lối vào C 0 0 1 1 0 0 Lối vào D 0 0 0 0 1 1 Lối ra/ Out Trang TÀI LIỆU THỰC TẬP KỸ THUẬT SỐ 1 1 1 1 1 Cổng OR với lối vào: A B C OUT Lối vào A Lối vào B Lối vào C Lối ra/ Out 0 0 1 0 1 1 1 1 1 CỔNG LOGIC MỘT SỐ ỨNG DỤNG MODEL DE – 203N THIẾT BỊ SỬ DỤNG : Thiết bị cho thực tập điện tử số DTS-21N Dao động ký tia Khối thí nghiệm DE-203N cho thực tập ứng dụng cổng logic (Gắn lên thiết bị DTS-21N) Phụ tùng : dây có chốt cắm hai đầu CẤP NGUỒN VÀ NỐI DÂY Đặt khối thí nghiệm DE-303N lên thiết bị DTS-21N Trang TÀI LIỆU THỰC TẬP KỸ THUẬT SỐ Mạch DE-203N chứa mảng sơ đồ D3-1, 2, 3, 4, 5, với chốt cấp nguồn riêng Khi sử dụng mảng cần nối dây cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ Đất (GND) mảng sơ đồ nối với trạm đất chung Cần nối dây đất từ nguồn DC POWER SUPPLY thiết bị DTS-21N với chốt Đất (GND) khối DE-203N Chú ý cắm giá trị phân cực nguồn BÀI : MÁY PHÁT XUNG DÙNG CỔNG LOGIC Nhiệm vụ : Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động máy phát xung đơn giản cổng logic TTL Các bƣớc thực : 1.Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ D3-1 2.Máy phát đa hài : hình D3-1a Hình D3-1a Máy phát xung đa hài dùng cổng logic TTL 2.1.Đặt thang đo lối vào dao động ký 2V/cm Đặt thời gian quét dao động ký ms/ cm Chỉnh cho hai tia nằm khoảng phần phần dao động ký Sử dụng nút chỉnh vị trí để dịch tia theo chiều X Y vị trí dễ quan sát 2.2.Nối kênh dao động ký với lối OUT1 Sử dụng kênh dao động ký để quan sát tín hiệu điểm IC1/4-5 , OUT2 IC1/1-2 sơ đồ D3-1a Khi OUT1 có tín hiệu, sử dụng tín hiệu đồng SYN nối với lối vào đồng ngoại dao động ký Đặt dao động ký chế độ đồng ngoại (chú ý: sử dụng đồng ngoại cho phép xác định phân cực xung theo mối liên quan thời gian sơ đồ) Vẽ dạng tín hiệu điểm tương ứng theo giản đồ thời gian Đo chu kỳ xung T, tính tần số phát f (=1/T) Ghi kết vào bảng 3-1 Trang TÀI LIỆU THỰC TẬP KỸ THUẬT SỐ 2.3.Nối J1, J2 Quan sát dạng tín hiệu Đo chu kỳ xung T, tính tần số phát f (=1/T) Ghi kết vào bảng 3-1 Bảng 3-1 Trạng thái Không nối J1 J2 Có nối J1 J2 Nối J1, ngắt J2 Chu kỳ T Tần số f 2.4.Nối J1, ngắt J2 Quan sát dạng tín hiệu Đo chu kỳ xung T, tính tần số phát f (=1/T) Ghi kết vào bảng 3-1 Trang ... LS1 LS2 2C 2G LED: LED: Trang 32 TÀI LIỆU THỰC TẬP KỸ THUẬT SỐ B A X X 0 1 1 X X * X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 X 1 1 X : giá trị Trang 33 TÀI LIỆU THỰC TẬP KỸ THUẬT SỐ BÀI 13: BỘ PHÂN KÊNH BIT ( 1:... DE-206N THIẾT BỊ SỬ DỤNG : Trang 26 TÀI LIỆU THỰC TẬP KỸ THUẬT SỐ 1.Thiết bị cho thực tập điện tử số DTS-21N 2.Dao động ký tia 3.Khối thí nghiệm DE-206N cho thực tập chuyển mạch hợp kênh phân kênh... Trang 14 TÀI LIỆU THỰC TẬP KỸ THUẬT SỐ CÁC SƠ ĐỒ LOGIC CƠ BẢN MODEL DE-204N THIẾT BỊ SỬ DỤNG : 1.Thiết bị cho thực tập điện tử số DTS-21N 2.Dao động ký tia 3.Khối thí nghiệm DE-204N cho thực tập giải