intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Thực hành kỹ thuật xung số - Trường Đại học Thái Bình

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:78

30
lượt xem
12
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Thực hành kỹ thuật xung số cung cấp cho người đọc những kiến thức như: Thực hành các cổng logic cơ bản; thực hành thiết kế các mạch số học; mạch tổ hợp; thực hành kết nối mạch dồn kênh và phân kênh; thực hành mạch giải mã; thực hành kết nối mạch tuần tự;... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung đầy đủ dưới đây.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Thực hành kỹ thuật xung số - Trường Đại học Thái Bình

  1. Thực hành Kỹ thuật xung - số GV: Đào Thị Mơ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÁI BÌNH KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BÀI GIẢNG THỰC HÀNH KỸ THUẬT XUNG SỐ Ths. Đào Thị Mơ (chủ nhiệm) Ths. Tống Thị Lan Ths. Nguyễn Thị Thu Hà Ths. Nguyễn Thị Bảo Thư Ths. Nguyễn Thị Nga Ths. Nguyễn Văn Nhương Lưu hành nội bộ, năm 2019 1
  2. Thực hành Kỹ thuật xung - số GV: Đào Thị Mơ MỤC LỤC Danh mục Trang BÀI 1: THỰC HÀNH CÁC CỔNG LOGIC CƠ BẢN 01 BÀI 2: THỰC HÀNH THIẾT KẾ CÁC MẠCH SỐ HỌC 06 BÀI 3: MẠCH TỔ HỢP 11 BÀI 4: THỰC HÀNH KẾT NỐI MẠCH DỒN KÊNH VÀ PHÂN KÊNH 17 BÀI 5 : THỰC HÀNH MẠCH GIẢI MÃ 27 BÀI 6 : THỰC HÀNH KẾT NỐI MẠCH TUẦN TỰ 35 BÀI 7 : THIẾT KẾ MẠCH ĐẾM DÙNG IC 45 BÀI 8: CÁC THÔNG SỐ CỦA TÍN HIỆU XUNG 50 BÀI 9: MẠCH TÍCH PHÂN, VI PHÂN BÀI 10: MẠCH XÉN VÀ MẠCH GHIM 65 BÀI 11: MẠCH TẠO DAO ĐỘNG 70 2
  3. Thực hành Kỹ thuật xung - số GV: Đào Thị Mơ BÀI 1:THỰC HÀNH CÁC CỔNG LOGIC 1.1. THIẾT BỊ SỬ DỤNG  Mô hình TH. Kỹ thuật số  Máy OSC  Các linh kiện điện tử 1.2. MỤC TIÊU  Sau khi học xong Sinh viên có khả năng : - Ráp mạch và khảo sát nguyên lí hoạt động của các cổng logic số. - Thực hiện hàm Boole bằng cổng logic số. - Nhận xét và giải thích được các kết quả đo. 1.3 NỘI DUNG 1. Khảo sát các cổng logic cơ bản Kiểm tra mức logic đầu ra a. Khảo sát các cổng logic: NOT, NO Cổng 1 ngõ vào X Y 0 1 X Y 0 1 b. Khảo sát các cổng logic: AND, OR, NAND, NOR, XOR, XNOR Cổng 2 ngõ vào ..................................................................... INPUT OUTPUT A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1 ..................................................................... INPUT OUTPUT A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1 3
  4. Thực hành Kỹ thuật xung - số GV: Đào Thị Mơ ..................................................................... INPUT OUTPUT A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1 ..................................................................... INPUT OUTPUT A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1 ..................................................................... INPUT OUTPUT A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1 ..................................................................... INPUT OUTPUT A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1 ..................................................................... INPUT OUTPUT A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1 ..................................................................... 4
  5. Thực hành Kỹ thuật xung - số GV: Đào Thị Mơ INPUT OUTPUT A B Y 0 0 0 1 1 0 1 1 Vẽ biểu đồ thời gian khi thay đổi mức logic đầu vào/tác động của dãy xung của các cổng logic ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 5
  6. Thực hành Kỹ thuật xung - số GV: Đào Thị Mơ 2. Xây dựng các cổng logic tương đương từ các cổng logic khác. a. Xây dựng cổng NAND, NOR từ cổng logic cơ bản ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ b. Vẽ biểu đồ thời gian của các mạch cổng NAND, NOR. ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 6
  7. Thực hành Kỹ thuật xung - số GV: Đào Thị Mơ 3. Thực hiện hàm Boole bằng cổng logic cơ bản Bài 1: Cho F(A,B) = ∑(0,1,2) Rút gọn và thực hiện hàm Boole bằng cổng logic cơ bản. Bài 2: Cho F(A,B,C) = ∑(0,1,2,6) Rút gọn và thực hiện hàm Boole bằng cổng logic cơ bản. 4. Làm báo cáo thực hành ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 7
  8. Thực hành Kỹ thuật xung - số GV: Đào Thị Mơ BÀI 2:THỰC HÀNH KẾT NỐI CÁC MẠCH SỐ HỌC 2.1. THIẾT BỊ SỬ DỤNG  Mô hình TH. Kỹ thuật số  Máy OSC  Các linh kiện điện tử 2.2. MỤC TIÊU  Sau khi học xong Sinh viên có khả năng : - Ráp mạch và khảo sát nguyên lí hoạt động của các cổng logic số. - Thực hiện hàm Boole bằng cổng logic số. - Nhận xét và giải thích được các kết quả đo. 3.3 NỘI DUNG 1. Khảo sát mạch cộng nhị phân Kiểm tra mức logic đầu ra Thiết kế một mạch tổ hợp thực hiện việc cộng 2 số nhị phân 1 bit có nhớ, còn gọi là mạch cộng bán phần Haft – Adder (HA). - Trước hết, xác định số ngõ vào –ra của mạch tổ hợp: Theo đề bài thì mạch có 2 ngõ vào là 2 số nhị phân và 2 ngõ ra là tổng 2 số nhị phân và số nhớ. - Bảng giá trị: AB S C 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 Trong đó S (Sum): tổng 2 số nhị phân, C (Carry): số nhớ - Rút gọn ta được kết quả: S= A  B ;C=AB - Thực hiện mạch: A S B C b. Mạch cộng toàn phần(Full-Adder) Mạch cộng 2 số 1 bit có thành phần nhớ trước đó gọi là mạch cộng toàn phần Full-Adder (FA). 8
  9. Thực hành Kỹ thuật xung - số GV: Đào Thị Mơ An Bn Cn-1 Sn Cn 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 S n  C n 1  ( An  Bn ); C n  An Bn  Bn C n 1  An C n 1 Sơ đồ mạch: Sn An Bn C n-1 Cn Mạch cộng nhị phân 4 bit 74LS83 10 9 A1 S1 Ngõ vào: 8 A2 S2 6 3 2 A4-A1: Số nhị phân 4 bit 1 A3 S3 15 A4 S4 B4-B1: Số nhị phân 4 bit C0: số nhớ 11 B1 7 Ngõ ra: B2 4 B3 S4-S1: Tổng 16 B4 C4: số nhớ 13 14 C0 C4 74LS83 2. Xây dựng mạch cộng nhị phân, mạch so sánh tương đương từ các cổng logic khác. ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 9
  10. Thực hành Kỹ thuật xung - số GV: Đào Thị Mơ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 3. Thực hiện hàm Boole bằng cổng logic cơ bản Bài 1: So sánh hai số nhị phân 1 bit Bài 2: So sánh hai số nhị phân 2 bit 4. Làm báo cáo thực hành ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 10
  11. Thực hành Kỹ thuật xung - số GV: Đào Thị Mơ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 11
  12. Thực hành Kỹ thuật xung - số GV: Đào Thị Mơ BÀI 3: MẠCH TỔ HỢP 3.1. THIẾT BỊ SỬ DỤNG  Mô hình TH. Kỹ thuật số  Máy OSC  Các linh kiện điện tử 3.2. MỤC TIÊU  Sau khi học xong Sinh viên có khả năng : - Ráp mạch và khảo sát nguyên lí hoạt động của các cổng logic số. - Thực hiện hàm Boole bằng cổng logic số. - Nhận xét và giải thích được các kết quả đo. 3.3 NỘI DUNG 1. Khảo sát mạch cộng nhị phân Kiểm tra mức logic đầu ra Thiết kế một mạch tổ hợp thực hiện việc cộng 2 số nhị phân 1 bit có nhớ, còn gọi là mạch cộng bán phần Haft – Adder (HA). - Trước hết, xác định số ngõ vào –ra của mạch tổ hợp: Theo đề bài thì mạch có 2 ngõ vào là 2 số nhị phân và 2 ngõ ra là tổng 2 số nhị phân và số nhớ. - Bảng giá trị: AB S C 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 Trong đó S (Sum): tổng 2 số nhị phân, C (Carry): số nhớ - Rút gọn ta được kết quả: S= A  B ;C=AB - Thực hiện mạch: A S B C b. Mạch cộng toàn phần(Full-Adder) Mạch cộng 2 số 1 bit có thành phần nhớ trước đó gọi là mạch cộng toàn phần Full-Adder (FA). 12
  13. Thực hành Kỹ thuật xung - số GV: Đào Thị Mơ An Bn Cn-1 Sn Cn 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 S n  C n 1  ( An  Bn ); C n  An Bn  Bn C n 1  An C n 1 Sơ đồ mạch: Sn An Bn C n-1 Cn Mạch cộng nhị phân 4 bit 74LS83 10 9 A1 S1 Ngõ vào: 8 A2 S2 6 3 2 A4-A1: Số nhị phân 4 bit 1 A3 S3 15 A4 S4 B4-B1: Số nhị phân 4 bit C0: số nhớ 11 B1 7 Ngõ ra: B2 4 B3 S4-S1: Tổng 16 B4 C4: số nhớ 13 14 C0 C4 74LS83 2. Khảo sát mạch so sánh hai số nhị phân 1. Thực hiện khảo sách mạch so sánh hai số nhị phân 1 bit 2. Thực hiện khảo sách mạch so sánh hai số nhị phân 2 bit 2. Xây dựng mạch cộng nhị phân, mạch so sánh tương đương từ các cổng logic khác. ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 13
  14. Thực hành Kỹ thuật xung - số GV: Đào Thị Mơ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 3. Thực hiện hàm Boole bằng cổng logic cơ bản Bài 1: So sánh hai số nhị phân 1 bit Bài 2: So sánh hai số nhị phân 2 bit 4. Làm báo cáo thực hành ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 14
  15. Thực hành Kỹ thuật xung - số GV: Đào Thị Mơ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 15
  16. Thực hành Kỹ thuật xung - số GV: Đào Thị Mơ BÀI 4: THỰC HIỆN KẾT NỐI MẠCH DỒN KÊNH 4.1. THIẾT BỊ SỬ DỤNG  Mô hình TH. Kỹ thuật số  Máy OSC  Các linh kiện điện tử 4.2. MỤC TIÊU  Sau khi học xong Sinh viên có khả năng : - Ráp mạch và khảo sát nguyên lí hoạt động của hệ tổ hợp - Thực hiện hàm Boole bằng hệ tổ hợp: mux, decoder - Nhận xét và giải thích được các kết quả đo. 4.3 NỘI DUNG 1. MUX a. Khảo sát bộ MUX Khảo sát MUX 21 A X1 X0 Y Khảo sát MUX 41 A B X3 X2 X1 X0 Y Khảo sát MUX 81 A B C X7 X6 X5 X4 X3 X2 X1 X0 Y b. Thực hiện hàm Boole bằng MUX Bài 1: Cho F(A,B) = ∑(0,1,2) 16
  17. Thực hành Kỹ thuật xung - số GV: Đào Thị Mơ Thực hiện hàm Boole bằng MUX. Bài 2: Cho F(A,B,C) = ∑(0,1,2,6) Thực hiện hàm Boole bằng MUX. 2. DEMUX Khảo sát DEMUX 12 A X Y1 Y0 Khảo sát MUX 41 A B X Y3 Y2 Y1 Y0 3. Hoàn thành báo cáo thực hành 17
  18. Thực hành Kỹ thuật xung - số GV: Đào Thị Mơ BÀI 5: THỰC HIỆN MẠCH GIẢI MÃ 5.1. THIẾT BỊ SỬ DỤNG  Mô hình TH. Kỹ thuật số  Máy OSC  Các linh kiện điện tử 5.2. MỤC TIÊU  Sau khi học xong Sinh viên có khả năng : - Ráp mạch và khảo sát nguyên lí hoạt động của hệ tổ hợp - Thực hiện hàm Boole bằng hệ tổ hợp: decoder - Nhận xét và giải thích được các kết quả đo. 5.3 NỘI DUNG 1. DECODER a. Khảo sát IC74138 - Noái loái vaøo B vôùi coâng taéc logic LS7. - Noái loái vaøo C (bit cao nhaát) vôùi coâng taéc logic LS8. - Noái loái vaøo G1 (cho pheùp) vôùi choát TTL/coâng taéc logic DS3. - Noái loái vaøo G2A (cho pheùp) vôùi choái TTL/ coâng taéc logic DS1. - Noái loái vaøo G2B (cho pheùp) vôùi choát TTL/ coâng taéc logic DS2. - Loái ra ( Output) noái vôùi LED cuûa boä chæ thò logic (LOGIC INDICATORS) cuûa DTS-21 - Noái loái ra Y0 vôùi LED8. - Noái loái ra Y1 vôùi led 9. - Noái loái ra Y2 voâi Led9. - Noái loái ra Y3 voái LED 11. 18
  19. Thực hành Kỹ thuật xung - số GV: Đào Thị Mơ - Noái loái ra Y4 vôùi LED 12. - Noái loái ra Y5 vôùi LED 13. - Noái loái ra Y6 vôùi LED 14. - Noái loái ra Y7 vôùi LED 15. 5V 6 LS6 5V 7 LS7 1 15 Y0 8 2 A Y0 14 Y1 9 5V LS8 3 B Y1 13 Y2 10 8 C Y2 12 Y3 11 6 Y3 11 Y4 12 4 G1 Y4 10 Y5 13 5V 5 G2A Y5 9 Y6 14 DS1 G2B Y6 7 Y7 15 Y7 5V DS2 74LS138 5V DS3 Hình D3-1a. Boä giaûi maõ-Decoder duøng vi maïch chuyeân duïng. Ñaët caùc coâng taéc logic LS6-8 vaø DS1-3 töông öùng vôùi caùc traïng thaùi ghi trong baûng D3- 1. Theo doõi traïng thaùi ñeøn LED chæ thò. Ñeøn LED saùng, chöùng toû möùc ra laø cao (1), ñeøn LED taét laø möùc thaáp (0). Ghi keát quaû vaøo baûng D3-1. Baûng D3-1 ÑIEÀU KHIEÅN ÑIEÀU KHIEÅN LOÁI RA DS3 DS1 DS2 LS8 LS7 LS6 LED15 LED14 LED13 LED12 LED11 LED10 LED9 LED 8 G1 G2A G2B C B A Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 X X X X X X 1 X X X X X X 1 X X X * X: giaù trò tuyø yù. Keát luaän toùm taét veà boä giaûi maõ ñaõ khaûo saùt. b. Khảo sát bộ chuyển mã BCD sang mã 7 đoàn Lắp ghép bộ giải mã 7447 chỉ thị số đếm 19
  20. Thực hành Kỹ thuật xung - số GV: Đào Thị Mơ 5V A 5V VCC B D3 5V 7 13 A C 1 D0 A 12 B 2 D1 B 11 C D 6 D2 C 10 D DIODE 5V D3 D 9 E 3 E 15 F 5 LT F 14 G RBI G 5V 4 LT BI/RBO 5V 74LS47 RBI Hình D3-1b. Boä giaûi maõ BCD-7ñoaïn. Chuù yù: boä giaûi maõ cho ra ñöôøng ñieàu khieån taùc ñoäng ôû möùc thaáp(0). 3.1. Noái maïch cuûa sô ñoà hình D3-1b (IC2) vôùi caùc maïch cuûa DTS-21 nhö sau: *Loái vaøo (INPUT): noái vôùi boä coâng taéc DATA&DEBOUNCE SWITCHES cuûa DTS-21. - Noái loái vaøo A ( bit thaáp nhaát) vôùi coâng taéc logic LS1. - Noái loái vaøo B vôùi coâng taéc logic LS2. 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2