DIGITAL SYSTEM LAB 2 HỆ THỐNG SỐ TN LAB 2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

HỆ THỐNG SỐ (TN) (CO1024)
BÁO CÁO LAB 2

GVHD : NGUYỄN THIÊN ÂN
SINH VIÊN : NGUYỄN CHÂU HOÀI PHÚC- 2212622 – LỚP L10

TP. Hồ Chí Minh, ngày 06 tháng 11 năm 2022


Trường Đại học Bách khoa – Đại học Quốc gia TP.HCM
Khoa Khoa học và Kĩ thuật Máy tính

MỤC LỤC

*Tài liệu tham khảo :
1/ XYZs of Oscilloscopes (Primer); Tektronix (2016); [3].
2/ Laboratory Manual Digital Systems Experiment 2 (11/2022); [3][4][5].
3/ Signal Edge Detection; x-engineer.org ( ); [5]

Hệ Thống Số (TN) (CO1024) - Bài Báo Cáo Lab 2

Trang 2/5


Trường Đại học Bách khoa – Đại học Quốc gia TP.HCM
Khoa Khoa học và Kĩ thuật Máy tính

Câu hỏi 1 :

The functions of the oscilloscope.
Bài làm

-

Oscilloscope (Máy hiện sóng) là một thiết bị đặc biệt hữu ích có thể được sử dụng để kiểm tra và
tìm lỗi trong nhiều loại mạch điện tử từ mạch logic thông qua mạch analogue đến mạch radio, ...

-

Về cơ bản, Oscilloscope là một thiết bị biểu diễn đồ thị, được dùng để vẽ đồ thị của các tín hiệu
điện tử. Nhờ có Oscilloscope, ta có thể nhanh chóng tìm ra lỗi trong mạch một cách hiệu quả
cũng như hiểu rõ hơn về cách hoạt động của các mạch.

-

Oscilloscope có thể nhận dạng và hiển thị được nhiều dạng song, tín hiệu như: Sine Waves,
Square and Rectangular Waves, Sawtooth and Triangle Waves, Step and Pulse Shapes, Periodic
and Non-periodic Signals, Synchronous and Asynchronous Signals, Complex Waves, …
Chức năng chính của Oscilloscope là :
• Máy xác định rõ các giá trị thời gian và mức điện áp, đường đi của một tín hiệu.
• Máy có thể tính tốn được tần số của một tín hiệu dao động. Nhận thấy các phần động
được biểu diễn tín hiệu của mạch điện.
• Nếu méo dạng tín hiệu, máy hiện sóng sẽ chỉ ra thành phần lỗi méo.
• Máy cịn tìm ra và phân biệt được đâu là dòng điện một chiều hay dịng xoay chiều.
• Đồng thời, máy hiện sóng chỉ ra tín hiệu thế nào là nhiễu và nhiễu thay đổi theo thời gian
như thế nào.

-

Trong hầu hết các ứng dụng của mình, đồ thị sẽ
cho thấy tín hiệu thay đổi như thế nào theo thời
gian : trục tung (Y) sẽ biểu thị điện áp và trục
hoành (X) sẽ biểu thị thời gian.

Hình 1 : Hình dạng sóng và các trục tọa độ trong Oscilloscope

-

Đặc biệt, Oscilloscope rất tiện dụng, nhỏ và giống như một các tivi, có mạng lưới vẽ trên màn
hình, nhưng có nhiều nút điều khiển hơn, để người dùng có thể dễ dàng thao tác.

Hệ Thống Số (TN) (CO1024) - Bài Báo Cáo Lab 2

Trang 3/5


Trường Đại học Bách khoa – Đại học Quốc gia TP.HCM
Khoa Khoa học và Kĩ thuật Máy tính

-

Oscilloscope khơng bị giới hạn với các thiết bị điện tử. Nếu có một một chuyển đổi thích
hợp, máy có thể đo đạc được tất cả các kiểu hiện tượng.
Máy hiện sóng được ứng dụng rất nhiều thực tiễn, kỹ sư ô tô dùng máy này để đo sự rung của
động cơ. Trong y học, dùng để đo sóng não.
Hiện nay, có rất nhiều loại Oscilloscope như: Digital Storage Oscilloscopes, Digital Phosphor
Oscilloscopes, Mixed Domain Oscilloscopes, Mixed Signal Oscilloscopes, Digital Sampling
Oscilloscopes, …

Câu hỏi 2 :

The knowledge regarding the propagation delay phenomenon.
Bài làm

-

-

Trong các mạch kỹ thuật số, hiện tượng Propagation Delay (Độ trễ lan truyền) hay còn gọi là
Gate Delay, là khoảng thời gian bắt đầu khi input của cổng logic trở nên ổn định và có giá trị
thay đổi, đến thời điểm output của cổng logic đó cũng ổn định và có giá trị thay đổi.
Nói đơn giản, Propagation Delay là khoảng thời gian chênh lệch kể từ khi tín hiệu được nhập
vào cho đến khi tín hiệu ấy đến điểm xuất ra.
Propagation Delay là loại trễ không thể tránh khỏi, phụ thuộc vào khoảng cách giữa hai điểm và
tốc độ lan truyền của tín hiệu.
Thơng thường trong datasheets, các nhà sản xuất thường đề cập đến thời gian cần thiết để output
đạt 50% mức output cuối cùng kể từ khi input thay đổi thành 50% mức input cuối cùng của nó.

Hình 2 : Đồ thị biễu diễn Propagration Delay

-

Trong thực tế, hiện tượng Propagation Delay xuất hiện rất nhiều từ độ trễ trong vật lý, điện tử
hay networking, …
Propagation Delay là một khái niệm quan trọng bởi nó
ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ lan truyền tín hiệu/ dữ
liệu theo thời gian. Độ trễ lớn có thể tạo ra tắc nghẽn,
ngăn chặn tín hiệu truyền đi, gây ảnh hưởng đến tồn

bộ hệ thống mạch và trải nghiệm của người sử dụng.

-

Hình 3 : Đồ thị biễu diễn Propagration Delay trong cổng NOT

-

Việc giảm Propagation Deley trong các mạch kỹ thuật số cho phép chúng xử lý dữ liệu với tốc
độ nhanh hơn và cải thiện hiệu suất tổng thể.

Hệ Thống Số (TN) (CO1024) - Bài Báo Cáo Lab 2

Trang 4/5


Trường Đại học Bách khoa – Đại học Quốc gia TP.HCM
Khoa Khoa học và Kĩ thuật Máy tính

-

-

Việc xác định Propagation Delay của mạch kết hợp đòi hỏi phải xác định được đường truyền dài
nhất của Propagation Delay từ đầu vào đến đầu ra và bằng cách cộng từng Propagation Delay
dọc theo đường truyền này.
Trong mạch điện tử, Propagation Delay tăng theo nhiệt độ hoạt động, vì điện trở của vật liệu
dẫn điện có xu hướng tăng theo nhiệt độ.

Hệ Thống Số (TN) (CO1024) - Bài Báo Cáo Lab 2

Trang 5/5


Trường Đại học Bách khoa – Đại học Quốc gia TP.HCM
Khoa Khoa học và Kĩ thuật Máy tính

Câu hỏi 3 :

The knowledge regarding the edge detector circuits.
Bài làm

-

Signal Edge Detection là một kỹ thuật được sử dụng rộng rãi trong Embedded Software, Model
based development, Electronic, …

Hình 4 : Signal Edge Detection (x-engineer.org)

-

Signal Edge Detection được định nghĩa là sự chuyển đổi của tín hiệu từ trạng thái cao (High
state) sang trạng thái thấp (Low state) hoặc ngược lại. Có hai loại Edge Detection phổ biến :
• Rising edge : khi tín hiệu đầu vào đang chuyển từ high state sang low state.
• Falling edge : khi tín hiệu đầu vào đang chuyển từ high state sang low state.

Hình 4 : Hình biểu diễn Rising edge và Falling edge

-

Singal Edge Detection được thực hiện trên các tín hiệu rời rạc (discrete signals). Edge Detection
được biểu diễn bằng tín hiệu Boolean output có giá trị bằng 1 (đúng) chỉ trong một bước thời
gian (time step), khi sự thay đổi trạng thái xảy ra. Singal Edge Detection rất hữu ích cho các bộ
timers, counters hoặc clock resets, dung để nhập trạng thái tín hiệu hoặc để kích hoạt một tập
hợp các chức năng/ thuật toán.

Hệ Thống Số (TN) (CO1024) - Bài Báo Cáo Lab 2

Trang 6/5