3.1. Thiết kế mạch logic
a. Bảng trạng thái
Một mạch phân kênh sẽ có 1 đường dữ liệu vào (kênh chung S) có 8 đường dữ liệu đầu ra (D0đến D7).
Ta có: 22 823 nên số bít địa chỉ là 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. Ta có bảng trạng thái như sau:
Bảng 8 – 5. Bảng trạng thái mạch phân kênh 8 đường ra
Kênh
vào Các bít địa
chỉ Các đường dữ liệu đầu ra
S A B C D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 1 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 b. Hàm lagic
Từ bảng trạng thái ta có thể viết được các hàm đầu ra như sau:
C B A S D0 . . . D1 S.A.B.C D2 S.A.B.C D3 S.A.B.C C B A S D4 . . . D5 S.A.B.C D6 S.A.B.C D7 S.A.B.C c. Sơ đồ mạch điện
103 A B C S 1 2 3 4 5 6 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 D0 D1 D2 D3 A B C S 1 2 3 U5:A 7408 4 5 6 U5:B 7408 9 10 8 U5:C 7408 D4 12 13 11 U5:D 7408 1 2 3 U6:A 7408 4 5 6 U6:B 7408 D5 9 10 8 U6:C 7408 12 13 11 U6:D 7408 1 2 3 U7:A 7408 4 5 6 U7:B 7408 9 10 8 U7:C 7408 12 13 11 U7:D 7408 D6 D7
Hình 8 – 3. Sơ đồ nguyên lý mạch phân kênh 8 đường ra
3.2. 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.
- 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 vàghi kết quả vào bảng.
- So sánh kết quả với bảng cho trước.
3.3. Thực hành
a. Công tác chuẩn bị
- Kiểm tra vị trí nơi làm việc: Đảm bảo các thiết bị, dụng cụ đặt đúng vị trí dễ thao tác, an toàn, vệ sinh công nghiệp.
- Kiểm tra vật tư: Vật tư phải đầy đủ,đúng chủng loại yêu cầu.
104
- 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 8 – 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 LƯỢNGSỐ 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 Led đơn Hiển thị 08 Con
4 Điện trở 330 05 Con
5 Dây kết nối Loại 01 lõi 02 m
c. Nội dung thực hành
Khảo sát và lắp ráp mạch điện phân kênh 8 đường raở hình 8 – 3.
d. Trình tự thực hiện
Bảng 8 – 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. - Xác định vị trí đặt linh kiện trên - Xác định vị trí đặt linh kiện, đường cấp nguồn, đường nối dây.
- Dây nối phải gọn gàng, đảm bảo đúng kỹ thuật, mỹ thuật thuận tiện cho
105
board. - Uốn nắn dây cắm cho
phù hợp vị trí lắp ráp. 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. - Cấp nguồn +5V và mass từ board nguồn vào mạch 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 8 – 8. Các dạng sai hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục
TT Sai hỏng thường gặp 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
H, L rõ ràng.
f. Luyện tập
106
4. BÀI TẬP
Bài 1: Trình bày bảng trạng thái, viết hàm đầu ra, vẽ sơ đồ nguyên lý mạch phân
kênh 8 đầura? Hãy xây dựng quy trình thực hiện và lắp ráp?
Bài 2: Nêu tên và khảo sát một số IC phân kênh?
Ghi nhớ:
* Khái niệm chung về mạch phân kênh.
Nắm vững các đầu vào, đầu ra của mạch phân kênh.
* Mạch phân kênh bốn đường ra.
Nắm vững các bước thiết kế mạch như: bảng trạng thái, hàm logic, mạch
logic phân kênh bốn đường ra.
* Mạch phân kênh tám đường ra.
Nắm vững các bước thiết kế mạch như: bảng trạng thái, hàm logic, mạch logic phân kênh tám đường ra.
107
BÀI 9: THIẾT KẾ VÀ LẮP RÁP MẠCH DỒN KÊNH MÃ BÀI: MĐ15– 9
Giới thiệu:
Mạch dồn kênh hay còn gọi là mạch ghép kênh, đa hợp (Multiplexer-MUX)
là 1 dạng mạch tổ hợp cho phép chọn 1 trong nhiều đường ngõ vào song song (các kênh vào) để đưa tới 1 ngõ ra (gọi là kênh truyền nối tiếp). Việc chọn đường nào trong các đường ngõ vào do các ngõ chọn quyết định. Ta thấy MUX hoạt động như 1 công tắc nhiều vị trí được điều khiển bởi mã số. Mã số này là dạng số nhị phân, tuỳ tổ hợp số nhị phân này mà ở bất kì thời điểm nào chỉ có 1 ngõ vào được chọn và cho phép đưa tới ngõ ra.
Mục tiêu:
Sau khi học xong bài học này học viên có khả năng:
- Kiến thức: Trình bày được khái niệm mạch dồn kênh, xây dựng được bảng trạng thái, viết được các hàm quan hệ vẽ được sơ đồ mạch dồn kênh dùng các cổng logic.
- Kỹ năng: Phân tích, khảo sát và lắp đặt mạch dồn kênh, kiểm tra phát hiện lỗi và khắc phục lỗi.
- 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: