3.1. Thiết kế mạch logic
a. Bảng trạng thái
Một mạch dồn kênh sẽcó 8 đường dữ liệu đầu vào (D0– D7) một đường dữ liệu ra (kênh chung Y).
Ta có: 22823 nên có số bit đia chỉ m = 3.
Giả sử khi nhận được đúng địa chỉ và có tín hiệu vào thì đường dữ liệu đầu ra tích cực ở mức cao và nhận đúng tín hiệu của kênh truyền từ đầu vào với mã địa chỉ của nó, ta có bảng trạng thái như sau:
Bảng 9 – 5. Bảng trạng thái mạch dồn kênh 8 đường vào
Các bit
địa chỉ Các đường dữ liệu vào
Kênh chung ra A B C D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Y 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1
112
b. Hàm logic
Từ bảng trạng thái ta viết được các hàm đầu ra như sau:
C B A D C B A D C B A D C B A D C B A D C B A D C B A D C B A D Y 0. . . 1. . . 2. . . 3. . . 4. . . 5. . . 6. . . 7. . . c. Mạch logic A 1 2 3 4 5 6 B C 1 2 3 U2:A 7408 4 5 6 U2:B 7408 9 10 8 U2:C 7408 12 13 11 U2:D 7408 1 2 3 U3:A 7408 4 5 6 U3:B 7408 9 10 8 U3:C 7408 12 13 11 U3:D 7408 1 2 3 U4:A 7408 4 5 6 U4:B 7408 9 10 8 U4:C 7408 12 13 11 U4:D 7408 1 2 3 U5:A 7408 4 5 6 U5:B 7408 9 10 8 U5:C 7408 12 13 11 U5:D 7408 1 2 3 U6:A 7408 4 5 6 U6:B 7408 9 10 8 U6:C 7408 12 13 11 U6:D 7408 2 3 4 5 1 U7:A 4072 9 10 11 12 13 U7:B 4072 1 2 3 U8:A 7432 R1 330 D8 LED-YELLOW Y D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
Hình 9 – 3. Sơ đồ nguyên lý mạch dồn kênh 8 đường vào
2.2. Vẽ và mô phỏng mạch điện trên phần mềm Proteus
Bước 1: Khởi động phần mềm.
Bước 2: Chọn vật tư linh kiện theo đúng yêu cầu.
- Cổng NOT.cổng AND, cổng OR. - Các chuyển mạch(các mức logic). - Led.
- Điện trở.
Bước 3: Sắp xếp các linh kiện theo trình tự.
- Các đầu vào đặt bên trái.
- Các đầu ra đặt bên phải.
Bước 4: Mô phỏng mạch điện.
- Lập bảng hoạt động của mạch.
- Bật và tắt các chuyển mạch theo thứ tự và ghi kết quả vào bảng.
- So sánh kết quả với bảng cho trước.
2.3. Thực hành
a. Công tác chuẩn bị
113 dễ thao tác, an toàn, vệ sinh công nghiệp.
- Kiểm tra vật tư: Vật tư phải đầy đủ, đúng chủng loại yêu cầu.
- Kiểm tra tình trạng dụng cụ: Đầy đủ đúng yêu cầu kỹ thuật.
- Kiểm tra tình trạng thiết bị: Các thiết bị Board nguồn, đồng hồ vạn năng làm việc bình thường. Board cắm phải có lỗ cắm phải chắc chắn đảm bảo tiếp xúc.
b. Danh mục thiết bị dụng cụ, vật tư cần chuẩn bị cho một bàn thực hành/3SV
Bảng 9 – 6. Danh mục thiết bị dụng cụ, vật tư cần chuẩn bị cho một bàn thực hành/3SV
TT TÊN THIẾT BỊ MÔ TẢ KỸ THUẬT LƯỢNG SỐ ĐƠN VỊ TÍNH GHI CHÚ I Thiết bị, dụng cụ
1 Board nguồn Board TT số 01 Cái
2 Board cắm số 01 Cái
3 Đồng hồ vạn năng Đo dòng, áp,
đo điện trở 01 Cái
4 Panh kẹp 01 Cái
5 Kìm cắt ( hoặc kéo) 01 Cái
6 Kìm uốn (Kìm mỏ
nhọn 01 Cái
7 Máy vi tính Mô phỏng
các mạch số 01 Bộ
II Vật tư, linh kiện
1 IC U1 7404 01 Con
2 IC U2 7408 05 Con
3 IC U3 7432 01 Con
4 IC U4 4072 01 Con
5 Led đơn Hiển thị 08 Con
6 Điện trở 330 08 Con
7 Dây kết nối Loại 01 lõi 02 m
c. Nội dung thực hành
Khảo sát và lắp ráp mạch điện dồn kênh 8 đường vào ở hình 9 – 3.
d. Trình tự thực hiện
Bảng 9 – 7. Trình tự thực hiện
Các bước
công việc Thao tác thực hành Yêu cầu kỹ thuật Dụng cụ, thiết bị Bước 1: - Chuẩn bị các linh kiện đã chọn. - Kiểm tra board mạch.
- Kiểm tra chất lượng và xác định cực tính linh kiện.
- Vệ sinh linh kiện: Vệ
sinh các chân IC.
- Vệ sinh đầu dây kết nối: Vệ sinh các đầu dây.
- Board cắm.
- Xác định đúng cực tính linh kiện, đảm bảo chất lượng.
- Chân linh kiện và dây kết nối phải sáng bóng, không bị ô xi hóa.
- Phải đảm bảo các lỗ dưỡng chân IC còn tốt, khi
cắm IC phải chắc chắn. Đồng hồ vạn năng, board mạch, panh kẹp, kìm, kéo cắt.
114 - Xác định vị trí đặt linh kiện trên board - Xác định vị trí đặt linh kiện, đường cấp nguồn, đường nối dây.
- Uốn nắn dây cắm cho phù hợp vị trí lắp ráp.
- Dây nối phải gọn gàng, đảm bảo đúng kỹ thuật, mỹ thuật thuận tiện cho việc cân chỉnh mạch.
Bước 2:
Lắp ráp linh kiện trên board cắm.
Lắp ráp linh kiện đảm bảo theo trình tự: - Lắp IC. - Lắp đèn led. - Cắm dây liên kết mạch, dây cấp nguồn. - Chọn vị trí lắp IC phù hợp nhất.
- Điểm tiếp xúc giữa lỗ của board cắm và dây kết nối phải đảm bảo chắc chắn, gọn gàng. - Các dây nối tránh chồng chéo nhau. Dây kết nối 1 lõi, board cắm, linh kiện. Bước 3:
Đo kiểm tra
an toàn cho
mạch điện.
- Đo kiểm tra liên kết :
Kiểm tra lại từ sơ đồ nguyên lý sang sơ đồ lắp ráp và ngược lại.
- Đo kiểm tra an toàn: Bật ĐHVN về nấc thang đo điện trở R x 10 hoặc 100 đo kiểm tra 2 đầu cấp nguồn, nhớ đảo chiều que đo.
- Đảm bảo linh kiện liên kết đúng vị trí, đúng cực
tính.
- Đảm bảo 2 giá trị điện trở an toàn thuận nghịch
khác xa nhau.
Đồng hồ vạn năng.
Bước 4:
Cấp nguồn - từ board nguồn vào mạch Cấp nguồn +5V và mass lắp ráp tại các vị trí +5V
và mass.
- Đảm bảo cấp nguồn
đúng vị trí yêu cầu. Board nguồn, đồng hồ vạn năng.
Bước 5:
Khảo sát mạch điện.
- Điều khiển các chuyển
mạch - chép kết quả vào phiếu Quan sát mạch điện, ghi luyện tập.
Phiếu luyện tập.
e. Các dạng sai hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục
Bảng 9 – 8. Các dạng sai hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục
TT Sai hỏng thườnggặp Nguyên nhân Biện pháp khắc phục
1
- Mạch được cấp nguồn nhưng hoạt động không đúng theo yêu cầu.
- Do liên kết mạch. - Kiểm tra lại liên kết mạch.
2
- Mạch được cấp nguồn liên kết mạch nhưng hoạt động không đúng theo yêu cầu.
- Do IC hoặc do
các chuyển mạch.
- Kiểm tra lại IC.
- Kiểm tra lại các SW phải có 2 mức
115
f. Luyện tập
Sinh viên luyện tập lắp ráp mạch và cũng cố kiến thức theo phiếu luyện tập.
4. BÀI TẬP
Bài 1: Trình bày bảng trạng thái, viết hàm đầu ra, vẽ sơ đồ nguyên lý mạch dồn
kênh 8 đầu vào? Hãy xây dựng quy trình thực hiện và lắp ráp?
Bài 2:Nêu tên và khảo sát một số IC dồn kênh?
Ghi nhớ:
* Khái niệm chung về mạch dồn kênh.
Nắm vững các đầu vào, đầu ra của mạch dồn kênh.
* Mạch dồnkênh bốn đường ra.
Nắm vững các bước thiết kế mạch như: bảng trạng thái, hàm logic, mạch logic phân kênh bốn đường ra.
* Mạch dồnkênh tám đường ra.
Nắm vững các bước thiết kế mạch như: bảng trạng thái, hàm logic, mạch
116
BÀI 10: LẮP RÁP MẠCH KHẢO SÁT FLIP – FLOP MÃ BÀI: MĐ15– 10
Giới thiệu:
Flip- Flop (viết tắt là FF) là mạch dao động đa hài hai trạng thái bền, được xây dựng trên cơ sở các cổng logic và hoạt động theo một bảng trạng thái cho trước.
Một FF thường có:
- Một hoặc hai ngõ vào dữ liệu, một ngõ vào xung Ck và có thể có các ngõ vào với các chức năng khác.
- Hai ngõ ra, thường được ký hiệu là Q (ngõ ra chính) và Q (ngõ ra phụ). Người ta thường dùng trạng thái của ngõ ra chính để chỉ trạng thái của FF. Nếu hai
ngõ ra có trạng thái giống nhau ta nói FF ở trạng thái cấm.
Flipflop có thể được tạo nên từ mạch chốt (latch). Điểm khác biệt giữa một mạch chốt và một FF là: FF chịu tác động của xung Clock (xung đồng hồ) còn mạch chốt thì không. Người ta gọi tên các FF khác nhau bằng cách dựa vào tên các
ngõ vào dữ liệu của chúng.
Mục tiêu:
Sau khi học xong bài học này học viên có khả năng:
- Kiến thức: Trình bày được ký hiệu, bảng chân lý, vẽ được dạng sóng của
các flip – flop, khả năng ứng dụng, phương pháp tra cứu, khảo sát các IC flip –
flop.
- Kỹ năng: Tra cứu và khảo sát được các IC chứa các flip – flop.
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Chủ động, sáng tạo, nghiêm túc, tự giác trong học tập, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
Nội dung chính: