THỰC TẬP KỸ THUẬT SỐ - BÀI 2

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

80
lượt xem 16
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cửa hoặc tuyệt đối (Exclusive Or) A. Phần tóm tắt lý thuyết 1. Cửa hoặc tuyệt đối hai đầu vào Bảng chân lý x 0 0 1 1 Ký hiệu logic: Hàm logic: Q = x?y = xy + xy ở cửa hoặc tuyệt đối 2 đầu vào ta thấy: Khi hai đầu vào có mức logic khác nhau (x ? y) đầu ra ở mức logic 1. Khi hai đầu vào có cùng mức logic , đầu ra ở mức logic 0.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: THỰC TẬP KỸ THUẬT SỐ - BÀI 2

Bµi 2: Cöa hoÆc tuyÖt ®èi (Exclusive Or) A. PhÇn tãm t¾t lý thuyÕt 1. Cöa hoÆc tuyÖt ®èi hai ®Çu vµo B¶ng ch©n lý y x Q 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 Ký hiÖu logic: = x⊕y Hµm logic: Q = xy + xy ë cöa hoÆc tuyÖt ®èi 2 ®Çu vµo ta thÊy: Khi hai ®Çu vµo cã møc logic kh¸c nhau (x ≠ y) ®Çu ra ë møc logic 1. Khi hai ®Çu vµo cã cïng møc logic , ®Çu ra ë møc logic 0. §Ó thùc hiÖn ®−îc chøc n¨ng logic trªn ®©y, cã nhiÒu c¸ch thiÕt kÕ m¹ch. Ng−êi ®äc tù ph©n tÝch thÊy r»ng hai s¬ ®å sau ®©y ®Òu thùc hiÖn chøc n¨ng cña cöa hoÆc tuyÖt ®èi 2 ®Çu vµo . x x y y b) a) 15
2. Cöa hoÆc tuyÖt ®èi 3 ®Çu vµo: B¶ng ch©n lý x y z Q 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 Ký hiÖu logic: = x⊕y⊕z Hµm logic: Q Tõ kÕt qu¶ trªn ta thÊy : - NÕu sè møc logic 1 ë c¸c ®Çu vµo lµ sè lÎ, ®Çu ra ë møc logic 1. - NÕu sè møc logic 1 ë c¸c ®Çu vµo lµ sè ch½n, ®Çu ra ë møc logic 0. Víi nguyªn t¾c nµy ta cã thÓ ¸p dông cho cöa hoÆc tuyÖt ®èi nhiÒu ®Çu vµo. 3. Cöa kh«ng hoÆc tuyÖt ®èi (Exclusive Nor) Cöa hoÆc tuyÖt ®èi ghÐp nèi tiÕp víi cöa ®¶o t¹o thµnh cöa kh«ng hoÆc tuyÖt ®èi (XNOR). B¶ng ch©n lý x y Q 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 Ký hiÖu logic: Hµm logic: = x⊕y Q DÔ dµng thÊy r»ng kÕt qu¶ ®Çu ra cña cöa kh«ng hoÆc tuyÖt ®èi lµ sè bï (Complement) kÕt qu¶ ®Çu ra cña cöa hoÆc tuyÖt ®èi. KÕt luËn nµy ®óng cho cöa kh«ng hoÆc tuyÖt ®èi víi sè l−îng ®Çu vµo bÊt kú. 16
b. PhÇn thùc nghiÖm 1. Nghiªn cøu sù ho¹t ®éng cña cöa hoÆc tuyÖt ®èi 2 ®Çu vµo (2 Input XOR Gate) C¸c lo¹i XOR 2 ®Çu vµo: 74LS86, 74LS386, 4030, 4070 S¬ ®å thÝ nghiÖm: §Çu vµo §Çu ra 0V x y Q X 0 0 0V Q 0 1 Y XOR 1 0 1 1 C¸c b−íc tiÕn hµnh thÝ nghiÖm: B−íc1 Thùc hiÖn vÏ m¹ch nh− h×nh trªn b»ng c¸ch sö dông: 01 Cæng XOR 2 lèi vµo [Digital Basic/Gates/2-in XOR] (7) 02 Logic switch [Switches/Digital/Logic Switch] (s) 01 Logic Display [Displays/Digital/Logic Display] (9) Chó ý: [ ] §−êng dÉn ®Ó lÊy linh kiÖn trong th− viÖn ( ) Ký hiÖu phÝm t¾t B−íc 2 Sau khi vÏ xong m¹ch, b¹n nhÊp lªn nót “Run” trªn thanh c«ng cô. KÝch chuét vµo c¸c logic switch ®Ó lÇn l−ît thay ®æi c¸c møc logic cña c¸c logic switch. H·y quan s¸t sù thay ®æi c¸c tr¹ng th¸i ë lèi ra Q B−íc 3 - Thay ®æi c¸c gi¸ trÞ logic lèi vµo x, y th«ng qua c¸c logic switch, quan s¸t gi¸ trÞ logic lèi ra Q vµ ®iÒn ®Çy ®ñ vµo b¶ng ch©n lý. - So s¸nh víi b¶ng ch©n lý ë phÇn lý thuyÕt 17
2. X©y dùng cöa hoÆc tuyÖt ®èi 2 ®Çu vµo (2-in XOR) tõ cöa kh«ng vµ 2 ®Çu vµo (2-in NAND) S¬ ®å thÝ nghiÖm: §Çu vµo §Çu ra 0V x y Q Q x 0 0 y 0V 0 1 1 0 1 1 C¸c b−íc tiÕn hµnh thÝ nghiÖm: B−íc1 Thùc hiÖn vÏ m¹ch nh− h×nh trªn b»ng c¸ch sö dông: 04 Cæng NAND 2 lèi vµo [Digital Basic/Gates/2-in NAND] (5) 02 Logic switch [Switches/Digital/Logic Switch] (s) 01 Logic Display [Displays/Digital/Logic Display] (9) B−íc 2 Sau khi vÏ xong m¹ch, b¹n nhÊp lªn nót “Run” trªn thanh c«ng cô. KÝch chuét vµo logic switch ®Ó lÇn l−ît thay ®æi c¸c møc logic cña logic switch. H·y quan s¸t sù thay ®æi c¸c tr¹ng th¸i ë lèi ra Q B−íc 3 - Thay ®æi c¸c gi¸ trÞ logic lèi vµo x, y th«ng qua logic switch, quan s¸t gi¸ trÞ logic lèi ra Q vµ ®iÒn ®Çy ®ñ vµo b¶ng ch©n lý - So s¸nh víi b¶ng ch©n lý ë phÇn lý thuyÕt 3. X©y dùng cöa kh«ng hoÆc tuyÖt ®èi (XNOR) tõ hoÆc tuyÖt ®èi (XOR) vµ cöa ®¶o. C¸c lo¹i kh«ng hoÆc tuyÖt ®èi 2 ®Çu vµo (2-in XNOR): 74LS266, 4077 S¬ ®å thÝ nghiÖm: 18
5V 0V x x Q XNOR Q = y 74LS00 y 74LS86 74LS266 0V 0V §Çu vµo §Çu ra x y Q 0 0 0 1 1 0 1 1 B−íc 1 Thùc hiÖn vÏ m¹ch nh− h×nh trªn b»ng c¸ch sö dông: 01 Cæng NAND 2 lèi vµo [Digital Basic/Gates/2-in NAND] (5) 04 Logic switch [Switches/Digital/Logic Switch] (s) 02 Logic Display [Displays/Digital/Logic Display] (9) 01 Cæng XOR 2 lèi vµo [Digital Basic/Gates/2-in XOR] (8) B−íc 2: Sau khi vÏ xong m¹ch, b¹n nhÊp lªn nót “Run” trªn thanh c«ng cô. KÝch chuét vµo logic switch ®Ó lÇn l−ît thay ®æi c¸c møc logic cña logic switch. H·y quan s¸t sù thay ®æi c¸c tr¹ng th¸i ë lèi ra Q B−íc 3 - Thay ®æi c¸c gi¸ trÞ logic lèi vµo x, y th«ng qua logic switch, quan s¸t gi¸ trÞ logic lèi ra Q vµ ®iÒn ®Çy ®ñ vµo b¶ng ch©n lý - So s¸nh víi b¶ng ch©n lý ë phÇn lý thuyÕt - Gi¶i thÝch t¹i sao ta dïng cöa kh«ng hoÆc tuyÖt ®èi 2 ®Çu vµo lµm m¹ch so s¸nh hai sè nhÞ ph©n 1 bit (1 – bit comparator). 4. X©y dùng m¹ch so s¸nh tõ nhÞ ph©n (Binary word comparator). C¸c lo¹i kh«ng hoÆc tuyÖt ®èi 2 ®Çu vµo (2-in XNOR): 74LS266, 4077 S¬ ®å thÝ nghiÖm: 19
A4 A3 A2 A1 0V 0V 0V 0V 0V B1 Q 0V B2 0V B3 0V B4 §Çu vµo §Çu ra A4 A3 A2 A1 B4 B3 B2 B1 Q 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 M¹ch ®iÖn trªn lµ m¹ch so s¸nh tõ nhÞ ph©n. Ta gäi A vµ B lµ nh÷ng sè nhÞ phËn 4 bÝt (ë ®©y A = A4 A3 A2 A1 , B = B4 B3 B2 B1). Khi A = B (nghÜa lµ A1 = B1 , A2 = B2 , A3 = B3 , A4 = B4 ) thi Q = 1. Ng−îc l¹i nÕu A ≠ B th× Q = 0 C¸c b−íc tiÕn hµnh thÝ nghiÖm: B−íc1 Thùc hiÖn vÏ m¹ch nh− h×nh trªn b»ng c¸ch sö dông: 04 Cæng XNOR 2 lèi vµo [Digital Basic/Gates/2-in XNOR] (8) 08 Logic switch [Switches/Digital/Logic Switch] (s) 01 Logic Display [Displays/Digital/Logic Display] (9) 01 Cæng AND 4 lèi vµo [Digital Basic/Gates/4-in AND] B−íc 2 Sau khi vÏ xong m¹ch, b¹n nhÊp lªn nót “Run” trªn thanh c«ng cô. KÝch chuét vµo logic switch ®Ó lÇn l−ît thay ®æi c¸c møc logic cña logic switch. H·y quan s¸t sù thay ®æi c¸c tr¹ng th¸i ë lèi ra Q B−íc 3 20
- Thay ®æi c¸c gi¸ trÞ logic lèi vµo A, B th«ng qua logic switch, quan s¸t gi¸ trÞ logic lèi ra Q vµ ®iÒn ®Çy ®ñ vµo b¶ng ch©n lý - NhËn xÐt vµ gi¶i thÝch kÕt qu¶ 5. KiÓm tra kiÕn thøc a. M¹ch ®¶o tõ nhÞ ph©n (Binary word inverter) - M¹ch ®¶o tõ nhÞ ph©n lµ mét m¹ch cã thÓ chuyÓn mét sè nhÞ ph©n thµnh sè bï mét cña sè nhÞ ph©n ®ã. Cöa hoÆc tuyÖt ®èi 2 ®Çu vµo ®−îc sö dông ®Ó m¾c m¹ch ®¶o nµy. - H·y thiÕt kÕ m¹ch nh− h×nh vÏ sau: ë ®©y An lµ nh÷ng ®Çu vµo, Bn lµ nh÷ng ®Çu ra cßn S lµ ®Çu “chän” (Selection) 0V Q1 A1 §Çu vµo §Çu ra S A4 A3 A2 A1 Q4 Q3 Q2 Q1 0V Q2 A2 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0V Q3 A3 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0V Q4 A4 0V S - TiÕn hµnh thÝ nghiÖm råi ®iÒn ®Çy ®ñ vµo b¶ng ch©n lý - Cã nhËn xÐt g× khi S = 1 vµ S = 0? b. Cho s¬ ®å m¹ch nh− sau: 0V Q1 A1 §Çu vµo §Çu ra S A4 A3 A2 A1 Q4 Q3 Q2 Q1 0V Q2 A2 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0V Q3 A3 1 1 1 0 0 0V 1 0 1 0 1 Q4 A4 0V S - 21
TiÕn hµnh thÝ nghiÖm víi s¬ ®å trªn - H·y cho biÕt m¹ch trªn cã gäi lµ m¹ch ®¶o tõ nhÞ ph©n kh«ng? T¹i sao? 22
C. Phô lôc 1. XOR 2 lèi vµo (2-input XOR gate) Tªn IC: 74x86 (TTL) 2. XOR 2 lèi vµo (2-input XOR gate) Tªn IC: 4030 (CMOS) 23
3. XNOR 2 lèi vµo (2-input XNOR gate) Tªn IC: 74x266 (TTL) 24